水质中重金属检测技术分析

水质中重金属检测技术分析

禤德宽

广西防城港北投环保水务有限公司，广西 防城港 538000

摘要：水作为人类生命之源，在当今社会受到工业、化学、生活垃圾等各方污染，同时这些污染均会在水体内留有重金属，如若在水体内留有超过国家检测标准的重金属，将影响水质饮用安全性，严重时会危害人体健康。在这种水质污染日益严重的大环境下，各类水质分析技术应用而生，为保障饮用水安全作出积极贡献。基于此，为了使水质分析更富成效，探究其重金属检测技术显得尤为重要。

关键词：水质分析；重金属；检测技术

引言

重金属产业在我国社会经济发展以及科学技术进步方面起到了举足轻重的推动作用，尤其是现代企业中。但是随着重金属产品利用度加大，人们逐渐认识到重金属元素对生态环境的破坏是非常严重的，威胁着人类的生存安全。因此，为了管控重金属污染问题，加强重金属检测技术的研究是当前亟待解决的问题。随着我国科学技术的快速发展，促进了重金属检测技术的革新，确保了重金属检测效果，为保障人们的生存安全提供了基础。

1 水质中重金属的污染状况

随着“青山绿水就是金山银山”认知的提出，强化人类共同命运体的保护工作就显得格外重要。与此同时，基于重金属元素持续破坏生态环境的趋势下，对人们的生存安全造成了严重的威胁，其污染范围越来越宽，同时随着生物链慢慢被人们食用，在无形当中增加了患病的概率。我们都知道，大自然对环境本身就存在着净化的效果，显然水体也能够发挥出净化作用，然而当一个区域水体中的重金属元素含量超过标准要求时，那么就会出现水体恶化的情况，所以，对重金属检测技术在水质检测分析中的应用进行分析是十分有必要的。

2 水质中重金属的危害

在水质中的重金属污染对于我国的环境有十分严重的危害。一般来说，重金属进入水体的方式有两种，一是通过地质侵蚀、风化等天然源的形式，二是通过人为污染的形式，如矿山开采、金属冶炼加工、化工废水的排放、农药化肥的滥用和生活垃圾的弃置等方式；加之重金属具有较高的移动性、较低的中毒浓度和较强的富集性等特点，导致重金属污染具有较大的隐匿性和滞后性。水体中的重金属不仅无法被生物降解，甚至在微生物的作用下，部分重金属元素还可能转化成为毒性更强的重金属化合物，进而再经食物链的生物放大作用，逐级成千百倍地富集，使水生生物的生物环境有巨大改变，导致植被和动物死亡，造成生态系统中各级生物的不良反应，甚至危害包括人体和其他生命体的生命健康安全。重金属对人体所产生的危害程度，和其种类、性质、存在形态和浓度等因素有着至关重要的联系。所以，关注重金属污染问题，应采取适当的检测技术和处理措施，以确保水质符合国家相关的质量标准和排放标准。

3 水质中重金属检测技术方法

3.1 原子吸收光谱法和原子荧光光谱法

原子吸收光谱法是目前测定重金属浓度最为成熟和常用的方法，是一种重要技术方法，适用重金属元素样品微量及痕量组分分析，可测定包括铅、镉、铜、铬、镁、锌、镍等多种金属元素，在各个领域到广泛应用。这种方法的原理是根据不同金属原子从基态跃迁至激发态时对辐射光的吸收程度不同来进行种类和浓度的检测。原子荧光光谱法是原子光谱法的另一个重要的分支，是介于原子发射和原子吸收之间的光谱分析技术，原子荧光发多用于对环境及食品中汞、砷、硒等可挥发金属元素的分析和测定。其基本原理是被检测金属离子受到辐射后会发出特定波长的荧光，对荧光识别就可以检测重金属。此法的另一个优点是可以同时进行多种重金属离子的检测。

3.2 电感耦合等离子体原子发射光谱法

电感耦合等离子体原子发射光谱法是以电感耦合等离子矩为激发光源的光谱分析方法，是由原子发射光谱法衍生出来的新型分析技术。具有较高的准确度、没有显著的基体效应、检出限低、稳定性好、抗干扰性强、可同时测定多种元素等特点。由其发展而来的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）是一种将ICP技术和质谱技术结，合在一起的一种新型的元素和同位素分析技术，可分析几乎地球上所有元素，同时具备低检出限、宽的线性范围、抗干扰性好、精度高、分析快速，同时进行多种重金属离子的检测。

3.3 生物化学分析法

传统的化学和物理学科经过了多年的发展，生物化学水质检验法就是将生物和化学进行结合的一种技术，作为一种新兴的水质检验法，在水质重金属污染检测中应用较为新颖，，生物化学法的高效性、准确性、绿色性等特点，使得这种方法必然会成为将来水质检验的主要方法。生物化学分析法主要有两种技术手段，一是免疫分析法，该技术方法具有检测速度较快和具有一定的自我适应的能力；二是酶分析法，该方法与免疫分析法相比，操作流程较为复杂。免疫分析法主要是借助抗体对抗原的特性来判别水质中是否含有重金属元素或者重金属组成的物质，酶分析法主要是观察甲硫基与重金属元素之间的反应后酶的活性状态，进而判断水质中重金属元素的成分以及含量。该方法能够获得精度更高的检测结果，因此常用来检测水质要求高的水体。

3.4 液相色谱法

与其他重金属检测技术相比，液相色谱法具有较高的检测效率，虽然该种方法的检测速度极快，但检测精度偏低，限制了液相色谱法的应用范围。因此，本文为了提高液相色谱法检测效果以及灵敏度，可以结合光度法一起使用，可以有效的弥补液相色谱法的检测缺陷，显著的提高该检测技术的检测效果。在使用该技术方法检测水质中的重金属元素时，可以使游离的重金属离子与有机显色剂发生反应，进而生成螯合物，在对螯合物进行测定。因此，液相色谱法在水质重金属检测中的操作流程较为复杂，也间接的限制了该技术的推广与使用。

3.5 电化学分析法

电化学分析法是应用电化学的基本原理和分析技术，专注于物质的电化学性质及其变化规律来对测定物质组分进行定性和定量研究。通常将含有待测物质的溶液作为整个循环电路的一部分，通过测定化学电池的相关参数（电流、电阻、电位、电导、电量等各种物理量），对被测物质的浓度进行研究。依据测定过程中使用电参数的不同，主要可分为电位分析法、电导分析法及伏安分析法等。用于检测重金属的电化学分析法主要是极谱法和伏安法。重金属分析方法中的伏安法又分为阳极溶出伏安法、阴极溶出伏安法和吸附溶出伏安法等。溶出伏安法分析重金属一般包括两个过程：重金属离子电极表面的富集过程和重金属离子的溶出过程。先加载适当电压预富集重金属于电极表面，静置若干秒后，再加载与预富集相反的电压，使富集的重金属溶出。溶出伏安法作为一种较先进的电化学分析方法，具有很低的检测下限，其结合微分脉冲、方波交流溶出伏安法，可以更好的消除背景电流，提高信噪比，使得分析性能大为提高，能分析纳摩尔级别的的金属元素。

结语

综上所述，水质重金属检测技术的选用一定要结合检测水体的所处环境进行选择，并不是选择检测效果好的方法就适合于某一水体重金属检测，而是要综合考虑判断，这样最大程度上提高测定的准确性。除此之外，检测人员也要加强学习专业知识，提高自身的专业技能掌握程度。通过这些方式，共同提高我国水质重金属检测的质量，为我国的环保型经济发展创造出良好的环境。

参考文献

[1]余湘飞.重金属检测技术在环境水质分析中的应用[J].环境与发展，2018，30(03):89-90.

[2]孙永鹏.环境水质分析中重金属检测技术应用探析[J].工程建设与设计，2019(02):160-161.