環境水質分析中的重金屬檢測技術研究

馬傳杰

（長豐縣環境保護局，安徽 長豐 231100）

水源對于人們的日常生活來說是非常重要的，一旦水源出現污染，人們的飲用水就會出現較大的問題，這將直接威脅人們的飲水安全。近年來，我國現代化建設的步伐不斷加快，環境污染問題卻越來越嚴重，重金屬是現階段我國水資源遭受污染的主要因素之一。為了有效治理水污染，避免其繼續惡化，人們需要檢測水體中的重金屬元素，然后采取針對性的措施。本文首先指出了水體重金屬的基本概念和危害，然后對重金屬檢測技術予以分析。

1 水體重金屬的基本概念和危害

重金屬元素主要是指密度≥4.5 g/cm3的金屬。現階段，重金屬污染產生的危害主要表現在以下三個方面：其一，重金屬會累積在各種植物體內，然后通過食物鏈進入人體，威脅人的生命健康；其二，重金屬污染對人體健康的危害具有長期性與隱蔽性，其所包含的毒理作用多種多樣，例如，干擾胎兒正常發育、造成人體出現生殖障礙等；其三，水體中包含的重金屬種類較多，其中Na、Ca、Mg等對人體有益，Pb、Cd、Hg等則會對人體造成損害[1]。

2 重金屬檢測技術分析

2.1 液相色譜分析法

現階段，在水質檢測的過程中，液相色譜分析法實際應用效果較好，具有高效分離的優點，但其也存在缺點，如靈敏性較弱等。因此，這一方法通常都會和其他方法結合使用，以彌補其缺點，有效提升其實用效果。例如，檢測濃度較高的廢水時，堿土金屬離子和重金屬離子是其主要檢測項目。在實際檢測的過程中，首先應采取離子色譜法對廢水予以測定，然后通過lonPacCS12A陽離子交換柱來開展抑制電導檢測，這樣就能夠迅速檢測出廢水當中包含的Na、Ca、Mg等元素，同時還能夠對各元素予以定量分析。

2.2 熒光分析法

一般情況下，通過某種波長對常溫物質進行入射光照后，其中的價電子就會從基臺躍遷為激發態的狀態，這樣引起的激發態其穩定性不強，因此價電子的衰變速度極快，會迅速變為基態，并含有光子輻射，產生高于入射光波長的射光，這就是所謂的熒光，若停止對物質進行光照射，那么光現象就會慢慢消失。熒光分析法可以分為兩類，即分子和原子熒光光譜法。現階段，包含發射熒光物質的測定才會使用熒光分析法，如熒光染料、量子點等[2]。

在測定環境水質的過程中，熒光物質會產生熒光增強與淬滅的現象，導致水濃度上升，使得增強和淬滅作用放大，這就讓熒光分析法在水質重金屬檢測過程中擁有極高的靈敏度。和其他方法相比，熒光分析法檢出限較低，擁有樣品無需顯色與富集等特點，操作較為簡單。但許多金屬物質均不存在熒光，運用這一方法時，人們需要加入適當的熒光物質才可以滿足熒光分析的效果，導致其實際應用存在限制。

2.3 電化學溶出伏安法

電化學溶出伏安法是檢測環境水質當中重金屬效果的最佳方法，其主要運用預富集與試驗參數優化過程，獲取最佳的信噪比來對多種元素予以同時測量，其檢測限能夠達到10-12mol/L[3]。和其他分析方法相比，這一檢測方法所涉及的儀器設備較為簡單，操作與攜帶較為方便，具有極高的準確性與靈敏度，能夠滿足現場快速自動化檢測的要求。

例如，運用汞膜玻碳電極來檢測水環境中的痕量重金屬時，人們需對支持電解質、緩沖液、pH值、富集電位、富集時間、攪拌等多個試驗參數進行優化，將pH=4的鹽酸當作支持電解質，以便開展長時間的反復測量。同時，其緩沖液和樣品液在體積方面的比例為1:100。在開展試驗前，還需將聚四氟乙烯電解杯放到恒速磁力攪拌器上，再將Pt對電極、汞膜玻碳工作電極以及飽和甘汞參比電極插入電解杯中，并將電極固定在相應的位置，而磁力攪拌子則放置于電解杯底。在具體的試驗過程中，應將溫度控制在25℃，富集時通過恒速磁力攪拌器來對溶液予以攪拌，確保重金屬離子能夠有效地沉積在工作電極上。

2.4 流動注射分析

流動注射分析法指的是將相同體積的樣品注入相同流速的流動載流中，在流入反射器時，試樣和載流就會在一定程度上達成混合，并且其試劑反應物也會從檢測器流出，此時就能夠對樣品予以檢測，結合記錄儀來對其鋒形信號進行分析，完成與之相應的定量分析[4]。這一檢測方法表明重金屬檢測技術逐漸向自動化方向發展，其不僅能夠提升工作效率，還能夠對涉及的復雜操作環節予以處理，如冷卻與加熱等。此外，它可以在處理結束后將其合流到流路體系中，同時完成非均勻和非平衡態下的相關檢測項目，加快分析速度并提升分析精密度，有效控制試劑消耗。

2.5 常用的生物學方法

現階段，酶抑制法和免疫分析法是水體重金屬檢測中較為常用的兩種生物學方法。其中，酶抑制法的基本工作原理為：水體所包含的重金屬元素會影響酶的活性，讓本來活性較高的酶活性變低，使酶出現化學變化，此時對酶的化學變化情況予以全面檢測，人們就可以得出水體當中重金屬元素的具體含量與類別。免疫分析法則是通過抗體和水體當中的重金屬污染物發生化學反應，檢測抗體表面所包含的發光物質成分與含量來計算水體中的重金屬含量。采取生物學方法對水體所包含的重金屬予以檢測，其優點在于不會對水體造成二次污染，檢測速度較快，所使用的生物檢測試劑的自適應能力也較強。

3 結語

水污染嚴重影響社會發展和人體健康，特別是重金屬元素含量超標等給誤飲污水的人畜造成難以逆轉的傷害。因此，環境監測人員必須充分利用當前先進的重金屬檢測技術，控制好生活用水和工業用水的質量，為人們的生活健康提供基礎保障。在檢測環境水質中重金屬的過程中，該技術不僅需要具備極高的特異性與準確性，還應具備檢測迅速、操作便捷等優勢。目前，重金屬檢測方式較多，不同檢測方式的優缺點不同，在實際運用的過程中，相關人員要結合實際情況，選擇一種或多種檢測方式，確保最終測定結果的準確性。隨著社會的發展和先進技術的應用，我國環境問題會慢慢得到改善，人們的生活環境會變得更加美好。

1 熊 波，陳紹國.淺析小型農田水利渠道防滲技術[J].經濟技術協作信息，2016，（14）：65.

2 王 林.渠道防滲技術在小型農田水利建設中的應用及其作用[J].四川水泥，2017，（8）：126.

3 張 強.幾種重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用探討[J].資源節約與環保，2016，（9）：159.

4 劉 晶.探析用于環境水質分析的重金屬檢測技術[J].華東科技，2016，（6）：12.