用于環境水質分析的重金屬檢測技術

馬秀麗 馬慧峰

【摘 要】本文主要介紹了幾種檢測水體中重金屬含量的方法，并對其優缺點進行了簡要分析。旨在找出更快速、靈敏、準確的檢測方法，為同行提供參考與借鑒。

【關鍵詞】環境；水質分析；重金屬；檢測技術

隨著工業發展步伐的加快，環境問題也日益嚴重，特別是重金屬污染。技術的進步與發展，為金屬開采與利用提供了便利，但也讓大量重金屬被釋放到環境中，對地下水質造成了污染，進而威脅到人們的身心健康。所以，加強環境水質中的重金屬檢測尤為必要，這對改善我國的環境質量具有舉足輕重的作用。以下主要簡單介紹了環境水質分析中常見的幾種重金屬檢測技術。

一、原子吸收光譜法的相關分析

1.原子吸收光譜法主要是應用于地表水及廢水中金屬元素的測定，是環保部門使用頻率較高的一種檢測方法。

具有檢出限低、靈敏度高、抗干擾性好及檢測速度快等優點。憑借自身的優點，該檢測技術被認為是當前測定水體重金屬含量的最有效方法之一。在檢測與分析重金屬元素方面有著獨特優勢。比如，以滿足一定的萃取條件為前提，可取咯烷二硫代氨甲酸鉛（APDC）當作螯合劑，取甲基異丁酮（MIBK）當作萃取劑，然后定量螯合萃取鉛；以此為基礎，對流動注射在線萃取技術和原子吸收光譜法進行整合，即可檢測湖水中的鉛含量，不但操作便捷，且結果準確、可靠[1]。將熱解-原子吸收光譜技術和原子吸收光譜法相結合，則能夠分析廢水中的痕量無機汞與總有機汞含量。具體操作為：取廢水作為樣本，然后用45μm濾膜將其過濾，接著直接檢測無機汞含量；之后，使用熱解法將樣本中的總汞含量測定出來。兩種方法獲取的含量相加，即為總有機汞含量。采取這樣的檢測方法，能夠免去消化處理環節，且不易受外界干擾。

2.關于電化學法的分析

電化學法是在電化學反應的基礎上進行，其確定物質組成及含量的依據則是物質電化學性質的差異。該方法的運用必須在電化學池中進行，具體為：現在化學池中加入試驗液，然后將某種參數作為參考依據（如電阻、電流、點位等），接著是測定化學電池，并結合參與及被測物質的濃度關系，得出試驗液的組成與含量。目前，使用頻率最高的幾種電化學方法主要包括溶出伏安法、伏安滴定點位分析法等。比如，利用陰極溶出伏安法可測出飲用水及海水中的痕量金屬鋅、鎳、銅等元素；使用脈沖記譜法可測出自然水體中的鎳、鋅、銅、鉛等元素的組成及含量。

3.關于電感耦合等離子體原子發射光譜法的分析

該技術也屬于光譜分析法的一種，是在原子發射光譜法基礎上發展而來，主要利用電感耦合等離子炬發光源來對物質中的含量進行分析。【2】該檢測技術能夠快速、準確地將水體樣本中的準金屬元素及多種金屬元素含量檢測出來，且不會發生明顯的基體效應。該技術應用于常量、痕量及微量元素分析中可取得良好的效果，不但靈敏度高，且不易受干擾，并能同時或是順序檢測分析多種元素。在一般情況下，水體中金屬含量不會太高，而這種檢測技術雖然具有較高的靈敏度，但若是單一使用該技術，也很難將痕量元素檢測出來。針對這種情況，則應將其與分離富集技術相結合，才能進一步提高分析檢測限、準確度及精密度。

二、關于紫外-可見分光光度法的分析

1.該技術以光學實驗為原理發展基礎，并利用某些物質中價電子能級躍遷對200～800nm光譜區輻射的吸收。

在該過程中，會產生可見的紫外吸收光譜，然后根據光譜差異對物質的含量與組成進行測定，并作出相應的分析。該方法成立需滿足一定的假設條件：每一種物質吸收光的種類會不同，當重金屬離子與其他物質進行結合時，對特定光的吸收會改變，而被檢測重金屬的含量多少與其變化成正比例關系。【3】比如，在一定體積的緩沖溶液中，pH值為6，使用二甲酚橙作為顯色劑，和鉛就會形成比例為1/1的紅色配合物，而分光光度法會在波長為580nm處對吸收光度進行測定。通過這樣的方式，則能將水體中的微量鉛含量測定出來。

2.流動注射分析

該技術的具體操作為：以一定速度將注樣閥中的一定體積試樣注入到連續流動的載流中，待其流經反應器時，混合試樣與載流，然后會發生化學反應，并生成新的物質。此時，檢測這些產物，然后結合記錄儀上峰信號則可對物質進行定量分析。該技術對設備要求不高，便可實現工作分析自動化，且處理效率高，并能同時實現對化學中復雜操作單元的分析，比如分離、加熱、稀釋等技術，然后將其組合到流路體系中。由于實現了在線操作，故檢測是在非均勻、非平衡狀態下進行，使檢測速度及精確性得到大大提高。

三、結語

在經濟、社會快速發展的背景下，隨著工農業廢棄物及生活垃圾的增加，水體環境受到了嚴重污染，尤其是重金屬污染，對人類健康構成了嚴重威脅。因此，必須采用先進的檢測技術，進行相關的水質分析，快速、準確地測定水體環境中的重金屬，并及時采取相應的解決對策，是促進社會和諧發展的關鍵。

【參考文獻】

[1]馬秀東.論水質重金屬分析檢測技術研究與應用[J].資源節約與環保.2013（12）：73.

[2]張思相，王靜.水中重金屬在線監測技術探討[J].中國環保產業.2010（08）：41-43，47.

[3]徐繼剛，王雷，肖海洋，高明，李靜.我國水環境重金屬污染現狀及檢測技術進展[J].環境科學導刊.2010，29（05）：104-108.