水質(zhì)檢驗中重金屬的化學(xué)檢驗方法研究

白艷紅 烏 云

（內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010070）

0 引言

生態(tài)文明建設(shè)理念下，我國高度重視水資源的污染治理工作，并且在水資源利用和保護(hù)管理中提出了十六字治水方式，在此背景下，開展水質(zhì)檢查工作勢在必行。化學(xué)檢驗是水資源重金屬污染檢驗的重要方式，其對于水資源污染治理和可持續(xù)利用具有積極作用。

1 水資源重金屬污染現(xiàn)狀

作為水資源污染的重要類型，重金屬污染會嚴(yán)重影響水資源的利用效果。就重金屬本身而言，當(dāng)其進(jìn)入水體后會廣泛地分布在水生態(tài)系統(tǒng)中，并且隨著時間的延續(xù)和水中重金屬含量的增加，水中的生物會因中毒而死亡，同時，水文生態(tài)系統(tǒng)也會受到較大破壞。從水資源管理現(xiàn)狀來看，當(dāng)前水資源重金屬污染表現(xiàn)出以下特征：一方面，隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，水資源的污染源逐漸增多，并且水中重技術(shù)污染的元素類型不斷增加，除Zn、Cu、Mn外，水中重金屬污染元素類型還包含Hg、Cu、Mn、Pb等。另一方面，水中重金屬本身具有難以降解的特征，即隨著時間的延續(xù)，這些水中的重金屬會不斷地積累起來，多樣化、高濃度的重金屬污染元素不僅對水文生態(tài)造成加大破壞，而且增加了水污染治理的難度。生態(tài)文明建設(shè)背景下，我國高度重視水污染治理和水文生態(tài)保護(hù)工作，水資源重金屬污染檢驗和治理工作快速開展開來[1]。

2 水資源重金屬污染危害及化學(xué)檢驗作用

2.1 水資源重金屬污染危害

現(xiàn)階段，水資源重金屬污染中的污染元素類型多樣，其危害性表現(xiàn)為：重金屬在水中難以降解，這些重金屬元素會增加水資源的毒性，造成水資源的污染，并且隨著水下滲作用，周圍的土壤也會遭受較大破壞，對自然環(huán)境造成較為危害。同時，水中的生物會因為重金屬而中毒死亡，影響了水生態(tài)平衡。此外，水資源污染還會對人體造成較大危害，不同類型的重金屬元素對人體的影響各有不同。譬如，水資源鉛污染水會造成神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損，引起貧血癥；汞污染會對人體腦組織造成損害，危害人體腎臟健康等。

2.2 水資源重金屬污染檢驗的作用

水資源重金屬污染危害極大，積極開展水質(zhì)檢驗工作對于重金屬污染的預(yù)防和治理具有積極作用。一方面，通過水質(zhì)檢驗工作，人們能準(zhǔn)確掌握水資源重金屬污染的類型和程度，同時，能對造成污染的原因進(jìn)行溯源管理，這能從源頭上減少水資源污染源，降低水資源重金屬污染的危害性。另一方面，水質(zhì)檢驗對于后期重金屬污染治理工作的開展具有積極作用，結(jié)合水質(zhì)檢驗結(jié)果，環(huán)境工作者能系統(tǒng)地選擇水污染治理方案和方法，進(jìn)而達(dá)到凈化水資源的目的。此外，從社會發(fā)展角度來看，開展水資源重金屬污染檢驗，能充分保證人們的用水安全，減少重金屬污染對人體健康的危害，同時，通過水資源重金屬污染檢驗和治理，能有效促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[2]。

3 化學(xué)檢驗在水質(zhì)重金屬檢驗中的應(yīng)用

3.1 電化學(xué)法

作為水質(zhì)檢驗中的常用方式，電化學(xué)法在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用極為廣泛，其能有效測定污水中的重金屬元素。從水質(zhì)檢驗過程來看，水體遭受重金屬污染后，水中金屬元素的組成不同，且不同元素的電化學(xué)性質(zhì)具有較大的差異，基于電化學(xué)法可以檢驗水中重金屬元素的電化學(xué)性質(zhì)，便于對重金屬元素進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。使用電化學(xué)法檢驗水中重金屬元素時，首先應(yīng)注重水源的規(guī)范取樣，然后將取樣水放入化學(xué)池，在設(shè)置好相關(guān)測試參數(shù)后，即可規(guī)范開展檢驗工作。相比于其他檢驗方式，電化學(xué)法本身具有操作簡單的特點，而且檢驗周期較短，能有效滿足對銅、鎳等重金屬元素的測量需要。

現(xiàn)階段，除極譜法與離子選擇性電極法外，溶出伏安法也是電化學(xué)檢驗水中重金屬污染的重要方式。其中，極譜法與離子選擇性電極法需要在試樣消解后，在酸性介質(zhì)條件下進(jìn)行污染離子電活性的檢測，最后，通過示波極譜儀記錄峰電流，這樣即可完成水中重金屬的有效檢測[3]。要注意的是，該方法雖然具有較高的檢出限，但是其重現(xiàn)性效果較差，故而還需進(jìn)行檢驗方法的進(jìn)一步優(yōu)化。溶出伏安法在測試靈敏度方面具有突出優(yōu)勢，并且抗干擾能力良好，該方法的應(yīng)用范圍極為廣泛，其能實現(xiàn)鉛、鋅、鎘等元素的有效檢測。

3.2 光譜法

步入新時期以來，光電技術(shù)獲得了快速發(fā)展，在其中，光譜法作為一種全新的檢驗技術(shù)在水質(zhì)重金屬污染中得到了廣泛應(yīng)用。從本質(zhì)上講，光譜法屬于光學(xué)技術(shù)，其不僅包含原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法，而且涉及原子熒光光譜法。

采用原子吸收光譜法能實現(xiàn)水質(zhì)情況的高效檢測?，F(xiàn)階段，地表水重金屬污染狀況較為明顯，除鉛、汞等元素外，鎘、鎳、銅等都是極為重要的重金屬污染類型。這些重金屬元素會使人體發(fā)生中毒反應(yīng)，威脅人體的生命健康。在原子吸收光譜法應(yīng)用中，依托光譜技術(shù)，在APDC和MIBK的支撐下可實現(xiàn)水中重金屬元素的有效萃取，這對于重金屬元素的檢驗具有積極作用?，F(xiàn)階段，原子吸收光譜法在鉛元素檢驗中的應(yīng)用較多，在汞元素檢驗中，還應(yīng)在光譜法應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合使用濾膜技術(shù)完成檢驗。

基于原子發(fā)射光譜法進(jìn)行水質(zhì)檢驗時，能實現(xiàn)被激發(fā)離子發(fā)射特征光譜的有效檢驗，而且能深層次分析譜線強(qiáng)度與元素含量之間的比例關(guān)系，這對于水中重金屬元素的量化檢驗具有積極作用。要注意的是，該方法在具體應(yīng)用中對設(shè)備的要求較高，整體操作成本將。

作為一種先進(jìn)的分析方式，原子熒光光譜法能在輻射作用下，將熒光發(fā)射初期，從作用機(jī)理來看，其在具體測量中需要基于特定頻率輻射使得待測元素產(chǎn)生特定熒光，最后，通過對熒光強(qiáng)度的檢測即可實現(xiàn)待測元素含量的檢驗。從整體檢驗效果來看，該方法檢驗過程靈活，操作簡單，具有較高的靈敏性。

3.3 生物化學(xué)法

水質(zhì)重金屬污染檢驗中，生物化學(xué)法得到了廣泛應(yīng)用。生物化學(xué)法實現(xiàn)了生物法和化學(xué)法的有效結(jié)合，其檢驗過程不僅具有高效、準(zhǔn)確的特點，而且受檢驗試劑、介質(zhì)應(yīng)用少等因素的影響，該方法整體環(huán)保性特征較為突出。從檢驗過程來看，生物化學(xué)法能實現(xiàn)酶特殊性質(zhì)的有效分析，基于這一原理，檢驗人員能使得酶與重金屬發(fā)生反應(yīng)，這樣不僅改變了酶的活性，而且改變了水樣本的pH、電導(dǎo)率，這對于重金屬元素種類分析具有積極作用。

酶抑制法、免疫分析法是生物化學(xué)法應(yīng)用的兩種基本形體。就酶抑制法而言，其能在檢測工作中實現(xiàn)自身空間結(jié)構(gòu)的改變，大大降低了酶的活性，受此影響，待測水樣的酸堿性與顯色劑顏色也會隨之發(fā)生變化，對比分析這些變化要素，即可實現(xiàn)水資源重金屬污染情況的有效分析。要注意的是，在酶抑制法作用下，水樣本中重金屬元素也會產(chǎn)生一定的電位差，這有效保證水資源重金屬污染檢驗的精準(zhǔn)性。免疫分析法本身具有較強(qiáng)的靈敏性、選擇性，使用該方法是，應(yīng)注意控制絡(luò)合物與金屬離子的相結(jié)，并判斷兩者結(jié)合后是否能夠制備出特異性抗體，這對于水資源重金屬污染檢驗具有積極作用。

4 結(jié)語

水資源重金屬污染不僅影響水文生態(tài)平衡，而且威脅人體身體健康。新時期，人們只有充分認(rèn)識到水資源重金屬污染現(xiàn)狀，厘清水質(zhì)檢驗與水污染質(zhì)量、水資源保護(hù)的關(guān)系，規(guī)范化地使用水資源重金屬污染檢驗方法，才能有效地提升水質(zhì)檢驗效率和質(zhì)量，實現(xiàn)水中重金屬物質(zhì)、含量的有效檢驗，實現(xiàn)水資源、水文生態(tài)的有效保護(hù)。