探討水質(zhì)檢驗(yàn)中的重金屬測(cè)定方式

李冠民

【摘要】我國(guó)衛(wèi)生部門的水質(zhì)檢驗(yàn)工作和居民的生活質(zhì)量有著直接的關(guān)聯(lián)，如果我們的日常飲用水以及自來(lái)水中含有大量的重金屬，那么必定會(huì)對(duì)人們的身體健康造成一定的不良影響，甚至?xí)斐赡承┘膊〉漠a(chǎn)生。所以針對(duì)水質(zhì)進(jìn)行全面而準(zhǔn)確的測(cè)定是一項(xiàng)必要之舉。筆者首先闡明了針對(duì)水質(zhì)進(jìn)行重金屬測(cè)定的重要意義，然后介紹了水源采樣與質(zhì)量控制材料，最后就水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬的幾種主要測(cè)定方式進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析，以備相關(guān)人士參考。

【關(guān)鍵詞】水質(zhì)檢驗(yàn)；重金屬；測(cè)定方式

[中圖分類號(hào)]R473 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]2096-5249（2018）02-203-02

引言：水源是人們賴以生存的生命基礎(chǔ)，一旦水質(zhì)受到了污染那么必定會(huì)對(duì)我們的身體健康甚至于生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，所以提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量已經(jīng)成為我們的必然要求。但是就目前相關(guān)工作的實(shí)際開展情況來(lái)看，尚無(wú)法全面保證所有地區(qū)水質(zhì)檢驗(yàn)中關(guān)于重金屬測(cè)定的準(zhǔn)確性，因此還需要相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)踐的過(guò)程中積極發(fā)掘問題并予以及時(shí)優(yōu)化，完善測(cè)定方法，提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，從而保證水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，確保居民的健康用水。

1.針對(duì)水質(zhì)進(jìn)行重金屬測(cè)定的重要意義

生活中我們賴以生存的飲用水以及自來(lái)水都是來(lái)自于自然環(huán)境中的水資源，在將水源輸送到城市千家萬(wàn)戶的過(guò)程中相關(guān)部門會(huì)對(duì)其予以全面性的消毒以及過(guò)濾處理，以保證水源的人體健康標(biāo)準(zhǔn)。可是據(jù)相關(guān)材料顯示，在對(duì)水質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化處理的過(guò)程中，重金屬存在增加了水處理難度，因?yàn)橹亟饘僮陨淼慕Y(jié)構(gòu)具有一定程度的多樣化特征，所以會(huì)對(duì)人體的機(jī)能造成不同程度的影響，一旦在水源中存在大量的金屬離子，那么就意味著這部分水質(zhì)當(dāng)中可以長(zhǎng)期存在某些多元性金屬元素，在這種情況下如果人們直接飲用該類水源，則必定會(huì)使身體機(jī)能出現(xiàn)差異性損傷。所以進(jìn)行水質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)處理前應(yīng)通過(guò)水質(zhì)測(cè)定的方式來(lái)確保針對(duì)當(dāng)中重金屬含量以及其特點(diǎn)進(jìn)行全面了解和掌握，從而為后續(xù)的水質(zhì)加工處理工作的有序進(jìn)行。由此可見，針對(duì)水質(zhì)進(jìn)行重金屬測(cè)定具有極其重要的意義。

2.水質(zhì)檢驗(yàn)過(guò)程中重金屬測(cè)定的具體方法分析

2.1 熒光分析法。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)在外界不同程度的照射的條件下其內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生不同程度的物理改變。不同物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)以及元素價(jià)態(tài)等環(huán)節(jié)都會(huì)有一定的差異性，其各自發(fā)射出的波長(zhǎng)也就不盡相同，并且發(fā)出的頻率也有所不同，因此，針對(duì)物質(zhì)所發(fā)射出的熒光進(jìn)行觀察分析就可以有效明確其實(shí)際組成元素。此類方法精確度偏低，故在實(shí)際的水質(zhì)檢驗(yàn)工作中使用率低。目前的水質(zhì)檢驗(yàn)不僅需要測(cè)重金屬的種類，還需要測(cè)其含量、濃度，但熒光分析法無(wú)法測(cè)得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，只能依據(jù)測(cè)量過(guò)程中顯示的熒光效果，測(cè)得水質(zhì)中重金屬的種類和大概的濃度。

2.2 電化學(xué)法。在很多時(shí)候我們對(duì)飲用水進(jìn)行水質(zhì)測(cè)定的過(guò)程中都會(huì)需要進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，然后通過(guò)其所發(fā)生的反應(yīng)來(lái)勘察和分析當(dāng)中的成分，最后根據(jù)所檢測(cè)出的具體金屬成分來(lái)制定水質(zhì)處理對(duì)策。因此，可以利用這一原理來(lái)測(cè)定水質(zhì)中金屬離子的電化學(xué)性質(zhì)，再通過(guò)對(duì)于正常狀態(tài)下的金屬電化學(xué)性質(zhì)與水質(zhì)中所含的金屬元素進(jìn)行對(duì)比來(lái)確定其具體含量。采用這種方法進(jìn)行水質(zhì)測(cè)定要在化學(xué)池中實(shí)施相關(guān)操作。電化學(xué)法是目前水質(zhì)檢驗(yàn)中一種常用的方法，由于需要的設(shè)備簡(jiǎn)單、檢驗(yàn)周期比較短，因此很多檢驗(yàn)人員都喜歡用這種方法對(duì)水中的重金屬進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)過(guò)了多年的改進(jìn)和完善，電化學(xué)法對(duì)銅、鎳等重金屬元素測(cè)定具有非常好的效果[1]。

2.3 紫外一可見分光光度法。該設(shè)備具備簡(jiǎn)單、快速、方法可靠、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，故已成為測(cè)定重金屬的方法之一，同時(shí)也是普及范圍最廣的方法。鑒于傳統(tǒng)的測(cè)定方法靈敏度及選擇性較差，存在一定的局限性，加之譜線重疊，對(duì)光譜干擾較嚴(yán)重。近年來(lái)，有人提出并發(fā)展了許多新的吸光光度法，如雙波長(zhǎng)吸光光度法、導(dǎo)數(shù)吸光光度法、三波長(zhǎng)法等。如在pH6.0的緩沖溶液中，應(yīng)用二甲酚橙作為顯色劑，與鉛混合形成穩(wěn)定的紅色配合物，比例1：1，采用分光光度法在波長(zhǎng)580mn處測(cè)定吸光度，吸光度的增強(qiáng)值與鉛的加入量呈現(xiàn)線性關(guān)系，故建立了測(cè)定微量元素鉛的新方法。又比如，將2-5-溴-4-2-吡啶偶氮-5二乙氨基苯酚作為顯色劑，采用分光光度法測(cè)定水中的微量元素鎘，鎘與其形成紅色絡(luò)合物，穩(wěn)定性好，在波長(zhǎng)560nm處吸光度與鎘含量在0～0.6mg/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系，該種方法能對(duì)鎘進(jìn)行定量測(cè)定，操作簡(jiǎn)便，且準(zhǔn)確性、選擇性良好[4]。

2.4 原子吸收光譜法。這種測(cè)定方法是最近幾年才被研發(fā)和應(yīng)用的水檢測(cè)領(lǐng)域的新方法，因?yàn)檫@一方法的測(cè)定效果比較精準(zhǔn)，現(xiàn)階段已經(jīng)迅速被相關(guān)部門所接受和大范圍應(yīng)用。林杰[4]在地表水中含有的重金屬元素中，鉛和汞元素對(duì)人體的傷害最大，如果這兩種元素的含量較高，這樣的水質(zhì)無(wú)法直接使用，必須經(jīng)過(guò)必要的凈化處理。而這種方法對(duì)鉛和汞元素測(cè)定的效率很高，在實(shí)際的測(cè)定過(guò)程中，可以利用咯烷二硫代氨基甲酸銨（APDC）作為熬合劑和甲基異丁酮（MIBK）作為萃取劑對(duì)水質(zhì)中的鉛進(jìn)行鰲合萃取，利用光譜法和萃取技術(shù)，就能夠完成水質(zhì)中鉛的檢驗(yàn)工作。通常情況下這種方法很少單獨(dú)使用，經(jīng)常配合其他的技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)的檢驗(yàn)，如根據(jù)汞元素的特點(diǎn)，利用濾膜技術(shù)獲取水質(zhì)中的汞，然后使用這種方法就可以測(cè)定水中的汞含量[2]。

2.5 生物化學(xué)法。生物化學(xué)法也是一種新型測(cè)定方法，雖然這一方法有著完善的理論體系基礎(chǔ)，可是其局限性就是應(yīng)用范圍較小，而且至今還在研究階段，可是有專業(yè)人士表明，這種方法具有很多特點(diǎn)，如準(zhǔn)確、高效等等。而人們所要研究的正是這些特點(diǎn)，因此生物化學(xué)法必定會(huì)得到相關(guān)人員的廣泛認(rèn)可，并會(huì)得到廣泛應(yīng)用。基于目前的國(guó)內(nèi)生物化學(xué)方法，主要是通過(guò)使用酶等所存在的性質(zhì)，使其與重金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變酶的活性，當(dāng)酶的活性被改變時(shí)可導(dǎo)致電導(dǎo)率及PH值產(chǎn)生變化，測(cè)定這些數(shù)值的改變，便可對(duì)水質(zhì)當(dāng)中的重金屬實(shí)施測(cè)定。其次用無(wú)氨水替代水樣以作為全程序空白測(cè)定。從水樣測(cè)出的吸光度去除空白試驗(yàn)吸光度，再按照校準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)確定具體濃度。此外，還可以利用生物中的抗原和抗體的特性使其與重金屬結(jié)合，但在結(jié)合之前，需要對(duì)重金屬離子進(jìn)行絡(luò)合處理，鑒于抗體與抗原有較強(qiáng)的針對(duì)性，如果絡(luò)合物不能與抗原、抗體產(chǎn)生反應(yīng)，那么就無(wú)法測(cè)定水質(zhì)中的重金屬，故該方法還存在一定的局限性[3]。

2.6 液相色譜法。分析化學(xué)研究的一個(gè)重要課題是提高分析的選擇性和靈敏度。高效液相色譜（HPLC）具有高效分離的特點(diǎn)，鑒于靈敏度不高，在無(wú)機(jī)分析中應(yīng)用較少。如果將該種方法與分光光度法聯(lián)用，則解決了這一問題。高效液相色譜一光度法的衍生技術(shù)有柱前衍生、柱中衍生和柱后衍生。目前人們對(duì)柱前衍生試劑做的研究較多，也進(jìn)行了較深人系統(tǒng)的研究，如輔助絡(luò)合劑的作用、試劑取代基的影響、色譜保留機(jī)理的探討等方面均有顯著的進(jìn)展。研究者[5]針對(duì)有機(jī)廢水中常見的高濃度堿金屬、堿土金屬離子，采用離子色譜法進(jìn)行測(cè)定其濃度，用IonPaC CS12A陽(yáng)離子交換柱、20mmol/L甲磺酸流動(dòng)相、抑制型電導(dǎo)檢測(cè)，在14min內(nèi)分別測(cè)定了K+、Na+、Ca2+和Mgt+4種陽(yáng)離子。通過(guò)C18預(yù)處理小柱直接進(jìn)樣，從而簡(jiǎn)化樣品處理過(guò)程。該方法具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如選擇性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單等，同時(shí)該種方法還適用于監(jiān)測(cè)有機(jī)廢液焚燒處理過(guò)程前后樣品中堿金屬、堿土金屬離子含量[5]。

結(jié)語(yǔ)：水源是人們賴以生存的生命基礎(chǔ)，一旦水質(zhì)受到了污染那么必定會(huì)對(duì)我們的身體健康甚至于生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。經(jīng)過(guò)上述的分析可以得知，提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量已經(jīng)成為我們的必然要求。通過(guò)上文的研究分析，我們明確了針對(duì)水質(zhì)進(jìn)行重金屬測(cè)定的重要意義以及相關(guān)測(cè)定方法等，但是就目前相關(guān)工作的實(shí)際開展情況來(lái)看，尚無(wú)法全面保證所有地區(qū)水質(zhì)檢驗(yàn)中關(guān)于重金屬測(cè)定的準(zhǔn)確性，因此還需要相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)踐的過(guò)程中積極發(fā)掘問題并予以及時(shí)優(yōu)化，完善測(cè)定方法，提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，從而保證水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，確保居民的健康用水。

參考文獻(xiàn)：

[1]王霽.水質(zhì)檢驗(yàn)中的重金屬測(cè)定方式探討[J].中國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)管理，2016，（13）：27-28.

[2]殷翠.水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬的測(cè)定方法分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013，（16）：93-94

[3]王洋.水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬的測(cè)定方法分析[J].民營(yíng)科技，2017，（06）：41.

[4]林杰.重金屬檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（22）：30-31.

[5]馬靜穎，洪小平，馬增益，等.高濃度有機(jī)廢水處理中金屬離子的離子色譜檢測(cè)研究[J].計(jì)量學(xué)報(bào)，2007，2（28）：180-183.