重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用

常 林

（哈爾濱排水集團有限責任公司，哈爾濱 150028）

重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用

常 林

（哈爾濱排水集團有限責任公司，哈爾濱 150028）

重工業對我國經濟發展起到促進作用，但是重金屬污染嚴重影響我國環境質量，重金屬的檢測已成為我國環境治理中不可缺少的一部分。重金屬元素具有降解困難的特性，容易聚集在某些水生物體內。它不但會影響環境水質，還會對水生物體系造成破壞，更會影響人類身體健康，嚴重制約環境治理工作的推行。本文主要分析了重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用，用以治理重金屬對環境的污染問題。

水質分析；重金屬；檢測技術

在過去幾十年中，重工業一直是我國經濟發展的主要方向，中國經濟水平確實有很大提升。與此同時，重金屬對我國環境水質污染也日益明顯，更有愈演愈烈的跡象。我國逐漸意識到環境水質污染是一個急需解決的問題，社會各界的關注度也越來越大，重金屬的檢測搬上日程。以前，重金屬檢測技術的種類較多，但是要經過長時間的取樣、運輸和存儲等環節，檢查出來的結果與現場檢測結果有很大出入。當下，重金屬檢測技術不斷發展，日趨成熟，國內外研究出許多能快速、自動、準確而且能符合現場檢測要求的方法。接下來，筆者將闡述環境水質檢測的概念，然后介紹重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用。

1 環境水質檢測概述

1.1 環境水質檢測的含義

在地球上，水的面積占71%，人體每天需要攝入2 000～2 500 mL的水，所以水和人類生活密不可分。無論是在生存上還是生活上，人類都需要水之源，因此水的質量和人類身體健康息息相關[1]。在當下文明社會中，科學技術不斷向前發展，人民物質生活水平日漸提升，水質的好壞也成為人們日漸重視的問題，為此國家水質檢測的制度也在不斷規范和完善。人們利用先進科學技術對水質的各項指標進行檢測，如硬度、細菌總數、濁度、總大腸桿菌群等，其中重金屬的含量檢測是必不可少的一個項目。

1.2 在環境水質中檢測重金屬的重要作用

當今社會，工業處在快速發展階段，工業產品的制造需要耗費許多化學物品和金屬，這就使得排放物中有大量重金屬元素，環境水質中重金屬含量就會顯著增高，導致環境水質和生態嚴重被污染。因此，一定要加強環境水質重金屬檢測的工作，保護水質不被重金屬污染刻不容緩。重金屬的特性是不溶于水，在水中長時間游離也分解不了，而且經過長時間的堆積后，對水質的破壞能力十分強大，所以在環境水質保護工作中，重金屬污染是非常令人頭疼的事情。為了保證飲水質量符合國家標準，國家設定了重金屬檢測這一重要項目，它不僅有益于人類身體健康，對環境的可持續發展也發揮著重要作用。

2 水質分析中重金屬檢測技術

在水質分析中，人們一般應用液相色譜分析法、電感耦合等離子體原子發射光譜法、生物化學分析法、電化學法、流動注射分析法和熒光分析法等重金屬檢測技術。

考慮需求響應不確定性的多時間尺度源荷互動決策方法//孫宇軍,王巖,王蓓蓓,李揚,肖勇,李秋碩//(2):106

2.1 液相色譜分析法

流動注射分析法是把待測樣品取出一定體積之后，注射到一定流速的流動載體里，當樣品經過反射器的時候，在某種程度上載體和試樣就能相互融合，混在一起，載體和樣品試劑反應物再經過檢測器流出時，對其進行測量，然后根據記錄儀器分析顯示的信號，進行準確定量分析。這個方法是一個進步，它把重金屬檢測技術推向了自動化，不僅在工作效率上得到提升，而且對于化學過程中比較復雜的操作單元進行相應處理，如冷卻、加熱等環節。完成以上檢驗后，將其合并流入流路體系中，完成非均勻下和非平衡態的檢測，從而提高分析速度和分析的精密度，讓其有效控制試劑的消耗。這個方法更多運用在貴重試劑測定情況下，可以有效降低試劑使用量，避免浪費，節約成本。

2.2 電感耦合等離子體原子發射光譜法

通常來說，在水中金屬離子含量很少的情況下，這種方法的靈敏度雖然很高，但是直接對痕量元素檢測的難度很大，因而需要將這個技術和分離富集技術結合使用，這個方法的結合能讓檢測精密度極大提升，擴大其檢測范圍。在水質分析中，常常使用的方法是分離富集法。通過人們在使用中不斷總結和發展，富集分離技術在近幾年的發展中不斷完善，也讓水質檢測的效果更加精確。

電化學方法主要指的是伏安法，其作為環境水質中金屬檢測的有效方法。這個方法的運用前提是檢測過程中排除濃度高的基體干擾，然后才能對痕量金屬進行分析。伏安法與ICP-AES和AAS相比，排除高鹽分干擾是最大的優勢，它能分析在游離形態與配合物形態的金屬，特點是儀器占據空間小、購置的成本低、使用成本相對較低[4]。

電感耦合等離子體原子發射光譜法是光譜分析法的一種，是把電感耦合等離子炬當作激發光源，能將水中重金屬相關情況簡明快速地檢測出來。這種方法的檢測結果準確性高，而且它的基體效應也不顯著。這種方法對微量、常量和痕量的元素有明顯優勢，它在檢測中靈敏度高，受其他因素干擾相對較少，所以在水質檢測中，電感耦合等離子體原子發射光譜法檢測效果最明顯。

2.3 生物化學分析法

從目前來說，生物化學分析法可分為免疫分析法和酶分析法等[3]。免疫分析法具有靈敏度高和選擇性強的特點，通過抗原和抗體之間相互反應來檢測痕量重金屬。其原理是把重金屬離子和相關絡合物聯合起來，形成空間結構，再將這個結構與抗原或抗體連接起來，相互發生特異性的反應，最后進行定量分析。這種方法能夠進行的關鍵點在重金屬離子和絡合物混合后是否能夠產生出特異性抗體，如果不能檢出，這個方法就失敗了。酶分析法是把重金屬離子和構成酶活性的處在中心位置的琉基相結合，使得酶活性中心的性質和結構發生改變，降低酶的活力，并且讓剩余物質的電導率、顯色劑顏色、pH等發生改變，從而開展定量分析。它主要針對痕量重金屬中酶的檢測，包括過氧化酶和脈酶等。

2.4 電化學法

（四）體驗法。該方法就是讓學生在親身實踐中理解和消化寫作方法。如學習了《懷念母親》一課以后，教師就可以讓學生在放學回到家中后與母親聊天，在聊天的過程中觀察母親的行為和態度。隨后學生自行根據這次聊天進行創作，因學生親身體驗了與母親的對話，在創作前更加深刻的了解了母親的一言一行，所以在創作文章的過程中，對于母親的刻畫將會更加細致與深刻。

2.5 流動注射分析法

在當前的環境水質檢測中，液相色譜分析方法的應用取得了很好的效果，高效分離是液相色譜的優點，但是它在檢測過程中也有一些缺點，比較突出的是靈敏度較差[2]。所以，人們在實際運用過程中會與另外一種方法結合使用，方法的結合能很好地彌補液相色譜中的缺點。通過研究和分析，人們對這種技術進一步完善，其實用效果大大加強。比如，對濃度高的廢水來說，檢測項目為是否含有堿土金屬離子或者堿金屬離子。首先利用離子色譜法來測定，再運用Ion Pac CS12A陽離子交換柱來抑制電導檢測，短時間內，就能測出水中的鈉、鉀、鎂、鈣離子等元素，并且對各元素能定量分析。這是檢測有機廢水中是否含有重金屬元素的有效方法。

此次發生的壽光洪災，其上游水庫未能將水庫的錯時削峰作用發揮出來，黑虎山水庫、冶源水庫及嵩山水庫同時泄洪。固然北方降水時間分布不均，水庫需在雨季末期蓄水，但也從另一方面反映出當時防洪預警、監管工作不到位。加強城市防汛管理，切實提高防汛綜合能力。要強化預警防控，