環境水質分析中重金屬檢測技術研究

馬寧

【摘 要】工農業生產助推了我國經濟社會的騰飛，但也帶來了諸如重金屬污染等負面影響，對重金屬進行快速有效分析是實施有效監管和環境治理的基礎。本文重點闡述了當前國內外重金屬檢測技術在水質分析中的應用，為今后重金屬檢測提供參考。

【關鍵詞】重金屬污染；水質檢測；經濟高效；方便快捷；合理可靠

中圖分類號： X824 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）26-0091-002

Study on Detection Technology of Heavy Metals in Environmental Water Quality

MA ning

（Coalfield Geology Bureau of Ningxia Hui Autonomous Region，Yinchuan Ningxia 750011，China）

【Abstract】Industrial and agricultural production boosts the economic and social take-off in our country， but it also brings about negative impacts such as heavy metal pollution. The rapid and effective analysis of heavy metals is the basis for effective regulation and environmental management. This article focuses on the current application of heavy metal detection technology in water quality analysis at home and abroad， providing reference for the future detection of heavy metals.

【Key words】Heavy metal pollution；Water quality testing；Economical and efficient；Convenient and quick；Reasonable and reliable

0 引言

水不僅僅是人類和動植物生存的基礎，工農業生產更離不開水，水是現代工農業生產的基礎。隨著我國工農業生產規模的迅速擴大，之前粗放型的發展模式對水體造成了較為嚴重的污染，這與當前建設美麗強國的國家戰略相悖。

我國水環境的污染較為嚴重，部分地區的重金屬污染較為突出。重金屬污染與其它類型的污染有較大區別，如重金屬進入水體后不會發生降解，反而隨著時間的增長會不斷累積，當其濃度超過一定值后，會嚴重破壞水質，引起水體的重金屬污染。隨后會對水里的動植物及其生態系統產生危害，并通過食物鏈間接對人類的健康產生威脅，從這個角度講，對水體重金屬進行高效檢測就顯得尤為重要。

1 原子吸收光譜法（AAS）

水體中的重金屬可以用原子吸收光譜法（AAS）進行檢測，其原理是利用氣態原子對特定波長光輻射的吸收，使原子中外層的電子從基態躍遷到激發態的現象而建立的。通過對量子力學的應用來實現重金屬元素在水體中的比例和種類的調查。目前，相關廠商已經開發出了多種快速分析和測試設備，用于水體中金屬元素種類和比例的快速測定，該檢測方法具有快速、見解、高效和準確度高等諸多優勢，因此，其應用已經擴展到了諸多領域。

以江河湖泊水體為例，基于AAS技術，應用45濾膜技術對樣本水體進行過濾，再對有機汞的含量進行分析檢測，借助于這種途徑，能夠實現AAS技術的正確實施，原子光譜產生機理如圖下圖1所示。

原子動能在其技術角度數據原理眾多，又如原子能數量級下的光譜符號如下式（1）：

式中：n為主要量子系數；L為對應的數據量子系數總量。

上式（2）可以表示為S、P、D、F等系數的組合形式，再借助原（量）子動能原理，基于原子發射光譜儀來實現水體中重金屬的分析檢測，其工作機理如下圖2所示。

2 生物化學分析法

該方法主要是借助對酶分子分析，間接實現對重金屬離子與酶分子結構的分析與解析，是基于計算機技術與應用數學以及生物技術的技術書科學，是一門應用型科學。核心步驟是對生物信息提取、分析、存儲和分發，以獲得相關技術數據。如在生物分子研究中應用較多的分析技巧，詳見表1。

綜合國內相關報道，我國重金屬污染的誘因是工業重金屬的排放和電子垃圾，生物化學技術對于重金屬污染的分析檢測非常有用，是水質檢測和監測一種強有力的手段。

3 電化學法

該方法也是重金屬含量和比例測定中一種重要的手段，其機理是通過對電化學特征的處理和物質組分的分析，實現對重金屬種類和比例的判定。電化學方面常見的參數有電阻、電導率、電流、電位和電量，基于電壓曲線與相關參考數量的對比，能夠間接實現電位分析、溶出伏安、極譜、伏安測定等方法，進而進行運算而導出相對應的數據比例。通過電化學分析法能夠實現標準的技術劃分和內容差異評定。基于對有關參數的測定，可以實現對水質原色與濃度的測定。在具體操作時可能會出現一些問題，故詳細操作過程要參照有關標準和規程。如使用玻璃電極為指示電極時，飽和甘汞電極為參比電極而組成電池。其中，Ag/AgCl，0.1mol·L-lHcl/玻璃膜/試液/KCl（飽和），Hg2V 12/Hg電池中，能夠實現玻璃電極為負極，對于甘汞電極設置成正極，實現電池的電動勢為E。

借助于電化學分析技術，可對水體中的重金屬及其含量進行快速測定。有關理論研究表明，水體中重金屬檢測時該方法是一種重要途徑，可以說是水質檢測中一種不可或缺的技術。endprint

4 流動注射分析法

與前面幾種傳統方法相比，該方法是一個工業級的進步，其將檢測過程實現了自動化，這不僅使得工作效率得到提升，而且對于分析精度也得到顯著提升。該方法在用貴重試劑測定時，可以有效減少試劑的用量，這樣可以節約成本。

5 熒光分析法

該方法可進一步細分為兩種，原子熒光光譜法和分子熒光光譜法。與前文所述的AAS法相比，該方法可以實現極地濃度重金屬污染的檢測，還減少了傳統方法檢測時的一些中間步驟，這使得在操作上簡單快捷，缺點應用范圍較窄，因為對于沒有熒光的無知，必須增加熒光無知，這樣也是其最大的技術弊端。

6 結束語

綜上所述，本文對水體中重金屬元素檢測方法的對比，通過對現有研究成果中相關數據的分析，闡述了水體中重金屬檢測的技術特點和難點，為今后傳統的技術的應用和新技術的開發提供參考。重金屬的檢測是今后相當長一段時期內不可避免的工作，在我國建設美麗強國戰略的指引下，我們堅信重金屬的污染會得到根本遏制直至根除。

【參考文獻】

[1]許積斐.重金屬檢測方法探討[J].科技與企業，2013（14）.

[2]王曉，彭秀紅.重金屬檢測與修復方法應用與發展[J].中國西部科技，2011（4）.

[3]姚振興，辛曉東，司維，趙杰，陳國棟，趙偉，楊健，杜斌.重金屬檢測方法的研究進展[J].分析測試技術與儀器，2011（1）.

[4]謝翡，李蕊.重金屬檢測方法探討[J].科技信息，2011（26）.

[5]徐培培，王峰，陳名蔚，馬強，曹海燕.重金屬檢測方法的研究[J].安徽農業科學，2013（20）.

[6]楊喜愛，肖愛平，冷鵑，程毅，廖麗萍，聶晴嵐.農作物樣品重金屬檢測的試樣制備與質量控制[J].中國麻業科學，2012（5）.

[7]袁莉.重金屬檢測中安全風險的評估與控制[J].凈水技術，2014（S1）.

[8]孫博思，趙麗嬌，任婷，鐘儒剛.水環境中重金屬檢測方法研究進展[J].環境科學與技術，2012（7）.

[9]劉詩成，李巨峰，郭緒強，李斌蓮.土壤中重金屬檢測樣品前處理技術現狀分析[J].油氣田環境保護，2012（4）.

[10]林杰.重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用研究[J].中國新技術新產品，2012（22）.endprint