重金屬檢測技術在水質分析中的應用

王云鳳

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

重金屬產業在我國社會經濟發展以及科學技術進步方面起到了舉足輕重的推動作用，尤其是現代企業中。但是隨著重金屬產品利用度加大，人們逐漸認識到重金屬元素對生態環境的破壞是非常嚴重的，威脅著人類的生存安全[1]。因此，為了管控重金屬污染問題，加強重金屬檢測技術的研究是當前亟待解決的問題。

隨著我國科學技術的快速發展，促進了重金屬檢測技術的革新，確保了重金屬檢測效果，為保障人們的生存安全提供了基礎。

1 水質中重金屬的污染狀況

雖然說我國社會經濟的快速發展顯著的改善了人們的生活環境，提高了人們的生活水平，但是隨著GDP數值的快速增長，重金屬元素對生態環境的破壞也是極為明顯的。隨著“青山綠水就是金山銀山”認知的提出，加強人類共同命運體的保護工作是刻不容緩的。此外，隨著重金屬元素對環境的破壞，嚴重的影響了周邊的生態環境，尤其是水體中的重金屬污染，其污染范圍更加寬闊，并隨著生物鏈逐漸攝入人體內部，對人類生命安全帶來了嚴重的威脅。眾所周知，大自然對環境有著一定的自然凈化能力，水體也對重金屬具有一定的凈化能力，但是當一個區域水體中的重金屬元素含量超標時，由重金屬污染而加劇水體快速惡化的現象極為普遍，因此，加強重金屬檢測技術的研究與治理工作刻不容緩。

2 重金屬檢測技術在水質分析中的應用

2.1 熒光分析法

熒光分析法是水質中重金屬元素檢測的重用技術方法，當常溫物體表面受到光照時，使得物體內部的微粒活性增強，促使微粒在物體表面的形態以及運動規律發生改變，在轉變過程中，微粒就會發出一種光線，即熒光。因此，熒光分析法就是通過分析常溫水體在光照下發出的熒光類型及數量判別其物質組成以及含量。一般情況下，隨著重金屬元素含量的增加，熒光的亮度越強。

2.2 生物化學分析法

生物化學分析法在水質重金屬污染檢測中應用較為廣泛，該方法能夠獲得精度更高的檢測結果，因此常用來檢測水質要求高的水體。生物化學分析法主要有兩種技術手段，一是免疫分析法，該技術方法具有檢測速度較快和具有一定的自我適應的能力；二是酶分析法，該方法與免疫分析法相比，操作流程較為復雜[2]。免疫分析法主要是借助抗體對抗原的特性來判別水質中是否含有重金屬元素或者重金屬組成的物質，酶分析法主要是觀察甲硫基與重金屬元素之間的反應后酶的活性狀態，進而判斷水質中重金屬元素的成分以及含量。

2.3 液相色譜法

與其他重金屬檢測技術相比，液相色譜法具有較高的檢測效率，雖然該種方法的檢測速度極快，但檢測精度偏低，限制了液相色譜法的應用范圍。因此，本文為了提高液相色譜法檢測效果以及靈敏度，可以結合光度法一起使用，可以有效的彌補液相色譜法的檢測缺陷，顯著的提高該檢測技術的檢測效果。在使用該技術方法檢測水質中的重金屬元素時，可以使游離的重金屬離子與有機顯色劑發生反應，進而生成螯合物，在對螯合物進行測定[3]。因此，液相色譜法在水質重金屬檢測中的操作流程較為復雜，也間接的限制了該技術的推廣與使用。

2.4 電化學分析法

電化學分析法在水質重金屬檢測中具有優越的應用前景，主要表現在該方法可以有效的避免水體中鹽分對檢測結果的影響，此外該方法的檢測成本較低，加之檢測儀器所占空間較小，因此被廣泛的應用于水質重金屬檢測中。電化學分析法的原理就是借助電化學反應進而判斷水質中重金屬元素的含量以及類型。最常用的電化學分析法是伏安法，不同的物質具有不同的電化學特性，在電流的作用下，表現出不一樣的變化規律。電化學分析法在使用過程中容易受到檢測環境的限制，主要是由于該方法必需在電化學池中進行，其操作流程包括：一是將實地采集的實驗水體融入電化學池中；二是測量電化學池中某項參數值，并于設置的標準值進行對比分析；三是根據分析結果進行水體中重金屬元素的判定。

2.5 電感耦合等離子體原子發射光譜法

電感耦合等離子體原子發射光譜法是光譜檢測分析法中的一種常用技術，其原理主要是以電感耦合等離子為激發電源，對水體中的所有重金屬元素進行檢測，該方法具有較高的檢測靈敏度，可以有效的檢測出水質中的一些痕量元素。此外，在實際應用過程中，電感耦合等離子體原子發射光譜法可以與分離富集技術相互結合使用，可以有效的檢測出精密度較高的重金屬元素，顯著的提高了水質中重金屬元素的檢測效果。

2.6 流動注射分析法

流動注射分析法是借助流動載體內部注入需要檢測的水體樣品，使得水體樣品與載體之間結合反映，之后進行定量的分析。流動注射分析法具有較高的環境適用性，對檢測設備的依賴程度低，能夠滿足在線檢測的要求。因此，流動注射分析法具有較高的檢測效率，因此具有較為廣闊的應用前景。綜上所述，不同的檢測技術方法在水質檢測中的效果個優點有所差異，其檢測精度也存在較大差異。不同檢測技術方法的特征見表1。因此，在水質重金屬檢測過程中要根據檢測目的選用合理的檢測技術方法，才能夠滿足基本的精度需求。

3 加強水質中重金屬檢測效果的幾點建議

3.1 加強檢測技術方法的培訓學習

我國的陸地領土面積較大，東西南北縱橫跨度較大，氣候環境變化差異大，加之不同區域的社會經濟發展水平存在較大差異，使得不同地區的重金屬污染破壞程度差異較大，且重金屬污染類型也具有顯著的差異。因為，為了確保水體中重金屬元素檢測結果的準確性，要加強檢測人員檢測技術的培訓學習，使得每一個檢測技術人員熟悉的掌握常用的水質重金屬檢測方法，熟悉掌握每一種檢測方法的使用范圍以及優缺點，只有熟練的掌握檢測技術方法，才能根據檢測對象所處地理環境等準確的選用合理的檢測技術方法，進而有效的獲得更為準確的檢測結果。從常見重金屬檢測方法特征對比統計表（表1）中不難看出，熒光分析法、生物化學分析法和電感耦合等離子體原子發射光譜法具有較高的檢測效果，而液相色譜法、電化學分析法和流動注射分析法的檢測效果較差。此外，水質重金屬檢測技術的選用一定要結合檢測水體的所處環境進行選擇，并不是選擇檢測效果好的方法就適合于某一水體重金屬檢測，而是要綜合考慮判斷，這是由于在對人類生存不威脅的前提下，水體對重金屬元素具有一定的凈化能力，只要確保水體中重金屬元素的含量未超過相應的凈化能力范圍，則可以通過自然界的自然循環進行水體治理，只需要控制住污染源頭不再污染水體即可改善水環境。

表1 常見重金屬檢測方法特征對比統計表

3.2 完善檢測過程中的制度

完善水質中重金屬元素檢測制度是促進水質重金屬檢測效率的基礎，也是提高水質檢測結果準確性的基礎。因此，相關政府部門要加強水質重金屬檢測制度的完善工作。只有完善的檢測制度約束，檢測人員才能認真對待水體重金屬檢測工作，確保檢測過程中各個檢測環節的準確性，所獲檢測結果的可靠性就更高。此外，在水體重金屬檢測過程中不能一成不變的套用其他企業的檢測方案或者技術，因為不同企業所導致的水體重金屬污染狀況存在較大差異，使用其他企業的檢測方法不一定適用于另一個企業。在水質重金屬檢測過程中，監管人員要做好現場管理監督，確保檢測過程中無紕漏。

4 結語

綜上所述，隨著社會經濟的快速發展以科學技術的迅猛進步，導致重金屬污染嚴重破壞了人類生存環境的良好發展，嚴重地威脅著人類的生存。水質中重金屬元素的污染是難以治理的，一是重金屬元素以惰性為主，是難以清除的；二是水體流動速度過快，導致化學反應未進行或未徹底進行就已經被水體沖散或稀釋掉；三是水體容量龐大，在水體中加入與之對應的反應物時因水流過快等原因而無法確定加入量的多少。因此，加強水源處重金屬含量檢測是當前亟待解決的問題。