水質重金屬檢測意義與常用儀器檢測技術探討

仇巧麗

摘 要：隨著我國工業經濟的快速發展，生態環境也遭到了很大的破壞，尤其近年來我國重金屬污染事件頻發，重金屬污染對人民的日常生活產生了嚴重影響。生態環境和人們的日常生活息息相關，尤其是水環境，為了更好的防治重金屬污染，我國的重金屬檢測技術有了很大的提升，檢測設備也更加先進，通過檢測環境中的重金屬才能實施更好的應對措施。本文通過分析重金屬污染的危害，說明水質重金屬檢測的意義，同時探究了現在重金屬檢測的關鍵技術。

關鍵詞：環境污染；重金屬；水質；檢測技術

引言

目前而言，我國環境污染中最嚴重的重金屬污染，重金屬在水質、大氣、土壤、固體廢物等中都有檢測到，而且部分地方已經造成了嚴重污染。環境監測部門在防治重金屬污染的是必須趕緊行動起來，首先要做的就是對環境中重金屬的類型和含量進行檢測，目前重金屬檢測使用的儀器設備主要有四種，分別是原子吸收分光光度計、電感耦合等離子體發射光譜儀、原子熒光分光光度計以及電感耦合等離子體質譜儀。

1、重金屬污染的來源及危害

1.1重金屬的概述

在通常我們把密度在5.0以上的金屬稱為重金屬，基本金屬的密度都是大于5.0的，所以都屬于重金屬的范圍。我們常見的有銀（Ag）、鐵（Fe）、汞（Hg）、金（Au）、鋁（Al）、鉛（Pb）等等。這些重金屬元素大部分都是有生物毒性的，有小部分是生物生長所必須的，但是含量過高也會造成生態環境破壞，比如鋅、鐵、銅等。

1.2重金屬污染的來源

重金屬污染是指重金屬造成的環境污染，包括各方面的污染，比如土壤污染、水污染、大氣污染等等。重金屬造成的環境污染和其他污染還有一定的區別，其他污染只在某個方面，重金屬污染是各個方面的，他們會相互轉移和交叉。比如水質重金屬污染的來源就非常廣泛，我們平時常見的就是工業廢水、生活用水、下的污染的雨雪和農田中使用的化肥和農藥等，但是土壤污染的重金屬也會流入水體中造成水污染，大氣中的重金屬污染經過降塵降雨也會進入水體造成水污染。

1.3重金屬污染的危害

重金屬或其化合物進入環境中會一直存在，很難被消除，只會相互轉化，又不能被微生物降解或電解等，而且最后還是富集到人的身上或者動植物上面，影響人的健康和動植物的生存，造成的危害可想而知。首先，對人體的健康有巨大的影響。重金屬或其化合物一旦進入人體，不能被人體消化吸收，只會在身體里面隨著血液循環運行到人體各個器官或細胞內。造成人體的細胞破壞或者死亡，導致器官出現問題，從而影響整個人的身體健康。比如鉛中毒、砷中毒、汞中毒等，總之所有的重金屬在人體含量超標對人體的危害都很大。其次，對動植物也有很大的危害。動植物也是需要靠吸收營養才能生存，植物長期吸收重金屬或其化合物很容易導致植物不能生長或凋亡，動物也是和人一樣。

2、水質重金屬檢測的意義

水環境和人類的生存有著直接的聯系，人們的健康和水的質量有重大的關系，因而對水質進行重金屬檢測是非常有意義的。一方面，因為重金屬及其化合物的種類比較多，所以在防治方面有不同的措施，如果不知道水質中的重金屬是什么種類或者含量多少，很難針對性的實施防治。所以水質重金屬檢測可以針對水質情況提供有效的防治重金屬污染的方案。另一方面，我國水資源分布不均，有些地方水資源豐富，有些地方水資源匱乏，而我國居民大部分是引用河流或水庫的水，重金屬檢測可以有效提高水資源的利用率，沒有污染的水可以最大限度供給居民使用，有污染的水通過重金屬檢測找出污染源，及時的切斷污染源，阻止水質再遭到破壞，讓水通過本身的凈化能力使水質達標。

3、重金屬常用儀器檢測技術

重金屬的種類很多，在環境污染中含量也各不相同，所以檢測方法也有一定的差別。我國檢測重金屬的技術水平越來越高，檢測設備也是越是越來越先進，下面重點介紹幾種重金屬檢測的常用儀器設備，即原子吸收分光光度計、電感耦合等離子體發射光譜儀、原子熒光分光光度計和電感耦合等離子體質譜儀。

3.1原子吸收光譜法（AAS）

原子吸收光譜法是在檢測重金屬檢測方面是最常用的，它的設備結構組成相對來說比較簡單，最重要的使用設備是原子吸收分光光度計。原子吸收光譜法的原理簡單來說就是利用各種重金屬的氣態原子狀態的吸光度不一樣，根據最后譜線和強度來分析出是哪種金屬元素和其濃度是多少。原子吸收光譜法在檢測重金屬比較廣泛，其優勢也比較明顯，比如分析速度快、操作簡單、靈敏度高、分析精度好等。但是想要原子吸收光譜法分析效果顯著在技術上還有做到以下兩點，第一，對檢測的樣品要做有效的處理。原子吸收光譜法對基體較復雜的樣品處理效果不是很好，所以在使用時，需要對樣品先做一定的處理，比如做好分離，讓樣品盡可能的簡單，這樣檢測出的效果會更精確。第二，保證火焰吸光度的穩定性。因為水質中的各個金屬的外層原子的穩定性不一樣，需要的火焰強度也不一樣，所以一定要保證充足的時間，才能讓把所有重金屬原子從基態躍遷到激發態，從而保證檢測結果的準確。

3.2原子熒光分析法（AFS）

原子熒光分析法和原子吸收光譜法有一些類似，但是原子熒光分析法需要檢測的重金屬原子態時能發出熒光，而很多重金屬的原子態是不能發出熒光的，需要加入熒光物質才能達到目的，所以使用范圍也收到一定的限制。但是原子熒光分析法的優點也突出，能夠檢測多種重金屬元素，靈敏度很高，檢測成本低等。這以技術的關鍵有幾點，第一，選擇合適的熒光材料，熒光材料越理想，檢測的靈敏度越高，同時選擇合適的熒光材料能適合更多重金屬的檢測。第二，采用發射高強度輻射線的激發光源有利于提高檢測靈敏度。第三，光源和檢測儀要成一定的角度，可以避免激發光源發生的輻射對原子熒光信號的影響。

3.3電感耦合等離子體法

（1）電感耦合等離子體發射光譜法（ICP）

電感耦合等離子體發射光譜法分析過程為三步即激發、分光和檢測。該方法的優點也很多，可以多元素同時分析，靈敏度高，分析精度高、穩定性好，化學干擾極地，溶液進樣、標準溶液易制備。但是該方法有些元素不便測定，比如惰性氣體、大量鈾等放射性元素。電感耦合等離子體發射光譜法關鍵樣品的預處理和干擾背景的矯正。同時運行費用高，再者樣品介質的影響大，ICP高溫引起化學反應的多樣化，經常使分子離子的強度過高，干擾測量。

（二）電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）

電感耦合等離子體質譜儀是以電感耦合等離子體作為離子源，以質譜進行檢測的無機多元素分析技術。電感耦合等離子體包括離子源和氬等離子體，質譜包括四級桿質量過濾器和檢測系統。該方法的優點有很多，第一多元素快速分析；第二動態線性寬；第三檢測限低；第四在大氣壓下進樣，便于與其它進樣技術聯用；第五可進行同位素分析、單元素和多元素分析，以及有機物中金屬元素的形態分析。電感耦合等離子體質譜儀法關鍵技術有兩方面，一方面是最好在真空系統中操作，干擾少，靈敏度高。另一方面樣品導入系統的選擇很重要，不同的導入系統對檢測結果有一定的影響。

結語

綜上所述，重金屬的污染已經嚴重影響了我國的生態環境和人民群眾的身心健康。尤其水質重金屬污染直接關系到人的生命安全，做好水質重金屬檢測是現在環境監測部門的重要任務之一。我國應加大在重金屬檢測的技術提升上面的投入，落實防治重金屬污染的措施，從而更好的保護我國的生態環境。

參考文獻：

[1] 張晶.環境水質分析中重金屬水質檢測的重要性[J].環境與發展.2018（03）：195

[2] 王輝.水質分析中重金屬檢測技術探討[J].卷宗.2017（01）：101

[3] 唐玉東.淺談水質中重金屬污染與危害[J].大科技.2014（13）：154