解析環(huán)境水質(zhì)中重金屬檢測技術(shù)的應用

陳召

摘 要：當前環(huán)保工作中，水體重金屬污染是極為嚴重的問題，水中的重金屬元素是比較難降解的，并且很容易富集在水生生物的體內(nèi)，導致水體受到污染，并且在一定程度上破壞生態(tài)環(huán)境，甚至危及人類的身體健康。下文結(jié)合當前環(huán)境水質(zhì)測定實際需要，對目前水質(zhì)重金屬檢測技術(shù)進行了簡單總結(jié)，重點指出了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、流動注射分析法、熒光分析法與電化學分析法的原理及應用情況。

關(guān)鍵詞：重金屬 環(huán)境水質(zhì) 檢測技術(shù)

前言

在過去的幾十年時間里，我國將重工業(yè)作為經(jīng)濟發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)，在重工業(yè)全面發(fā)展的影響下，我國的經(jīng)濟水平有了非常顯著的提升，但同時也使得我國的環(huán)境水質(zhì)重金屬污染問題日益突出。隨著我國環(huán)境水質(zhì)問題越來越受到社會各界的共同關(guān)注，加強重金屬檢測成為了重要課題。目前，用于重金屬檢測的技術(shù)較多，不僅采樣需要耗費較長時間，同時還需要經(jīng)過運輸以及儲存等環(huán)節(jié)，這與當下現(xiàn)場檢測的要求有較大出入。在重金屬檢測技術(shù)日漸成熟的今天，國內(nèi)外紛紛研究出了多種快速、準確、自動化且符合現(xiàn)場檢測要求的檢測方法。現(xiàn)對這些技術(shù)的應用情況總結(jié)如下。

1、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法是一種以電感耦合等離子炬作為激發(fā)光源的光譜分析方法。它不僅能夠快速、方便的檢測水質(zhì)重金屬情況，同時測定結(jié)果也非常準確，并且該方法并不存在較為顯著的基體效應。這種是一種微量、常量和痕量元素分析的重要手段，有檢出限低、靈敏度高以及干擾少等優(yōu)勢，故在環(huán)境水質(zhì)檢測中，重金屬測定效果是最顯著的方法。

通常情況下，水中大量金屬離子的含量都非常低，盡管電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法本身具有較高的靈敏度，但若直接用于痕量元素的測定卻有較高的難度，為此，在運用的過程中，應當將其與分離富集技術(shù)結(jié)合起來。通過分離富集技術(shù)對電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法進行分析，可最大程度上提升其精密度和檢測限，并促使方法的應用范圍進一步擴大。在進行水質(zhì)分析的過程中，多采用溶劑共沉淀法與萃取法等分離富集法。近幾年來，氫化物發(fā)生富集、流動注射富集等新富集分離手段隨之出現(xiàn)，并在水質(zhì)測定中取得了非常顯著的成效。

2、流動注射分析

流動注射分析法是一種取相應體積的樣品，將其注入到相應流速的流動載流中，當其流經(jīng)反射器時，載流與試樣即可在某種程度上實現(xiàn)混合，載流與試樣試劑反應物再經(jīng)由檢測器流出，此時即可對其進行檢測，并根據(jù)記錄儀分析其峰形信號，完成相應的定量分析。該方法可以說是重金屬檢測技術(shù)向自動化推進的進程，這不僅能夠提升工作效率，還可對化學中較為復雜的操作單元實施相應的處理，例如加熱、冷卻等環(huán)節(jié)，并在完成處理后將其合流到流路體系當中，并完成非平衡態(tài)與非均勻下的檢測，從而提升分析的精密度和分析速度，促使試劑消耗得到有效控制，這種方法更適合用于貴重試劑的測定，可有效降低貴重試劑的使用量，避免浪費。

3、熒光分析法

通常情況下，在對常溫物質(zhì)實施某種波長的入射光照之后，其價電子即可從基臺躍遷到激發(fā)態(tài)狀態(tài)下，但這種激發(fā)態(tài)穩(wěn)定性較差，價電子會隨之快速衰變，并最終轉(zhuǎn)化為基態(tài)，同時伴隨有光子的輻射，并出現(xiàn)遠遠超出入射光波長的射光，這種射光即被稱之為熒光，但一旦停止進行光照射，那么發(fā)光現(xiàn)象也將逐漸消失。分子熒光光譜法與原子熒光光譜法是熒光分析法的細分。截至目前為止，該方法主要用于含有發(fā)射熒光物質(zhì)的測定，例如：量子點、熒光染料等，而在重金屬離子的測定中，由于熒光物質(zhì)能夠出現(xiàn)熒光增強或者淬滅等情況，致使?jié)舛冗M一步提升，并致使增強下過或者淬滅作用放大。也正是由于這種特性，使得熒光分析法在重金屬檢測中具有較高的靈敏度，并且較之原子吸收光譜法等檢出限也較低，同時還具有樣品無需顯色、分離、富集等以及選擇性較強等特點，該方法的操作步驟非常簡單，但其缺點是，應用廣泛性較差。因為包括金屬在內(nèi)的不少物質(zhì)本身都不存在熒光，必須向其加入相應的熒光物質(zhì)才能夠達到熒光分析的效果。這使得該方法在運用中受到了一定的限制。

4、電化學法

電化學分析法是主要運用物質(zhì)的電化學性質(zhì)來對其含量和組成物質(zhì)進行測定。通常試液是化學電池的重要部分，結(jié)合化學電池電導、電流等電參數(shù)以及測定水質(zhì)濃度之間的相關(guān)性來實現(xiàn)測定。測定物質(zhì)出現(xiàn)的電化學反應是電化學分析法測定的基礎，其在環(huán)境水質(zhì)測定中具有較高的應用價值，其中包括了溶出伏安法、電位分析法以及伏安滴定法等。有研究者在對海水與飲用水中痕量金屬進行測定，采用溶出伏安法，結(jié)果顯示，該方法能夠快速測定水質(zhì)中重金屬的含量。

5、結(jié)束語

總而言之，在環(huán)境水質(zhì)中重金屬含量的測定中，不僅需要具有較高的準確性和特異性，同時還必須具備操作方便、測定快速等特點。盡管目前檢測方法較多，但其優(yōu)缺點各有所不同，為此，在運用中，我們可結(jié)合實際需要選取其一種或者采取多種技術(shù)聯(lián)合測定，以此來提高水質(zhì)測定質(zhì)量。

參考文獻

[1]洪陵成，張紅艷，王艷，等.流動注射分析在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測中的應用進展[J].化學分析計量，2010（4）：90-92.

[2]洪陵成，王林芹，張紅艷，等.用于環(huán)境水質(zhì)分析的重金屬檢測技術(shù)[J].分析儀器，2011（1）：11-14.