水質(zhì)檢測分析中重金屬檢測技術(shù)應(yīng)用

邵興鈺

（甘肅省武威水文水資源勘測局，甘肅 武威 733000）

1 概述

水不但是人類等其他生物共同生存的重要前提，其工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展也離不開水，水是當(dāng)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。長期以來，重工業(yè)始終都是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中重要組成部分，近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐年上升，在此過程中，我國環(huán)境水質(zhì)重金屬污染情況也日趨嚴(yán)峻，因而越來越多的人開始重視環(huán)境水質(zhì)污染問題，其重金屬的檢測手段被應(yīng)用得越來越普遍。在傳統(tǒng)意義上，重金屬檢測技術(shù)的種類 較為多元，但是經(jīng)過長時(shí)期的樣本采集、傳導(dǎo)以及儲(chǔ)蓄等工序，它們核查的結(jié)果信息與最后檢測的信息會(huì)不一致，就目前來說，我國的重金屬檢測技術(shù)水平已經(jīng)漸漸開始上升，筆者將進(jìn)一步闡明重金屬檢測技術(shù)應(yīng)用情況，希望能夠給同行帶來一定的參考價(jià)值[1，2]。

2 簡述水質(zhì)檢測

2.1 水質(zhì)檢測的基本含義

在全球范圍內(nèi)，水占據(jù)地球總面積的七成以上，每個(gè)人每日都要攝取2000～2500mL，因此水對(duì)于人們的生活帶來了重要的影響。不管是在現(xiàn)實(shí)生活中，或者是在工作過程中，人類都要尋找水的源頭，此時(shí)水的質(zhì)量與人們的身體健康密切相關(guān)。伴隨我國技術(shù)水平的逐漸上升，再加上人們的生活水平也在上升，水質(zhì)的優(yōu)劣越來越受到老百姓們的重視。針對(duì)該情況，我國水質(zhì)檢測機(jī)制也漸漸趨于完備，相關(guān)的工作人員采取先進(jìn)化的技術(shù)方式對(duì)水質(zhì)的多方面參數(shù)予以核查，比如實(shí)際硬度、細(xì)菌規(guī)模、濁度等，在此之中，含量重金屬的檢測技術(shù)是不可或缺的組成部分。

2.2 重金屬的污染

就當(dāng)前來說，考慮到我國工業(yè)依然還處在快速發(fā)展階段，工業(yè)產(chǎn)品的制造需要耗損大量的化學(xué)物品以及金屬材料，這就不可避免地導(dǎo)致排放物內(nèi)涵括了諸多的重金屬元素，環(huán)境水質(zhì)內(nèi)重金屬含量也會(huì)逐漸增強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致我國水環(huán)境等自然生態(tài)趨于惡劣化。因此，相關(guān)的工作人員一定要開始注重環(huán)境水質(zhì)的重金屬核查工作，保證所在區(qū)域的水質(zhì)不會(huì)遭到重金屬污染。因?yàn)橹亟饘俅嬖诓蝗苡谒膶傩裕瑫?huì)長時(shí)間地浸泡在水內(nèi)，其也很難得到進(jìn)一步地分解，而且在長時(shí)期的累積作用下，對(duì)水質(zhì)的破壞能力也較為明顯，所以在保護(hù)水環(huán)境期間，重金屬污染問題越來越嚴(yán)峻，為了使得飲水質(zhì)量符合我國既定的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)了一系列關(guān)于重金屬檢測的項(xiàng)目，這有助于老百姓們的生命安全，同時(shí)對(duì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展也大有裨益。

3 水質(zhì)檢測分析中重金屬檢測技術(shù)

3.1 液相色譜分析法

現(xiàn)如今，液相色譜分析法已經(jīng)獲得了較為普遍地運(yùn)用，高效分離是液相色譜的主要優(yōu)勢，不過在檢測期間也存在一些局限性，較為明顯的就是靈敏度不高。根據(jù)大量的研究，科研人員對(duì)該種技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化，這就進(jìn)一步強(qiáng)化了它的功能。比如說，對(duì)于濃度相對(duì)較高的廢水來說，檢測項(xiàng)目就包括其存不存在涵括堿土金屬或者堿金屬離子。相關(guān)的工作人員需要優(yōu)先采集離子色譜法，然后再利用陽離子來進(jìn)一步遏制電導(dǎo)，在較短的時(shí)期內(nèi)，就可以檢測出水中的鈉離子、鉀離子、鎂離子、鈣離子等元素，同時(shí)工作人員還需要進(jìn)一步定量分析各個(gè)元素，總之，這是檢測有機(jī)廢水中有無包含有重金屬元素的高效手段。

3.2 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

該方法就是指相關(guān)的工作人員把電感耦合等離子炬當(dāng)作刺激光源，這就能夠?qū)⑺畠?nèi)重金屬的有關(guān)狀況很好地檢測出來，該手段的檢測結(jié)果精準(zhǔn)度高，同時(shí)它的基體效應(yīng)也不明顯，該方法對(duì)于微量、常量以及痕量的元素具有顯著性的特點(diǎn)，其在檢測過程中靈敏度顯著，不容易遭到外界因素的影響。一般而言，在水中金屬離子含量不多的條件下，盡管該檢測方法的靈敏度很高，不過在檢測痕量元素的過程中較為困難，因此工作人員要把該項(xiàng)技術(shù)與分離富集技術(shù)綜合在一塊而應(yīng)用，可以大幅度提高檢測的精密度，拓寬其檢測的整體范圍。在水質(zhì)分析期間，工作人員常采取分離富集法。

3.3 生物化學(xué)分析法

從當(dāng)前而言，生物化學(xué)分析法通常可以劃分為兩種，即免疫分析法以及酶分析法等[3]。前者具備較高的靈敏度，而后者的選擇性較強(qiáng)，通過抗原以及抗體之間彼此反應(yīng)來進(jìn)一步核查痕量重金屬。它的基本原理就是將重金屬離子以及相關(guān)絡(luò)合物緊密地聯(lián)合在一塊，從而構(gòu)成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)，然后再把這個(gè)結(jié)構(gòu)和抗原或抗體搭載在一塊，彼此出現(xiàn)特異性反應(yīng)，接著再開展定量分析工作。該方法的核心就在于重金屬離子和絡(luò)合物混合后，查看其能否產(chǎn)出特異性抗體，倘若無法檢測，那么就代表該方法失效。進(jìn)一步來說，酶分析法就指工作人員將重金屬離子與酶活性處在中端位置的琉基相融合，從而使得酶活性中心的屬性和架構(gòu)出現(xiàn)一定地改變，減少酶活力，同時(shí)可以讓其余物質(zhì)的電導(dǎo)率、顯色劑顏色、pH 等出現(xiàn)變化，進(jìn)而展開相應(yīng)的定量分析。

3.4 電化學(xué)法

該方法同樣是測定重金屬含量以及比重的關(guān)鍵性方法之一，它的基本原理就是利用對(duì)電化學(xué)特征的處置以及物質(zhì)組分的解析，完成對(duì)重金屬類型以及比例的評(píng)判。在采用電化學(xué)法的過程中，比較多見的參數(shù)即電阻、電導(dǎo)率、電流、電位以及電量，通過比較電壓曲線以及有關(guān)參考數(shù)量，工作人員可以相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)電位解析、溶出伏安、極譜、伏安測定等，從而通過針對(duì)性地運(yùn)算導(dǎo)出各自不同的數(shù)據(jù)比例。除此之外，采用該分析手段可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)劃定以及內(nèi)容差異評(píng)估。根據(jù)相關(guān)參數(shù)的測定，能夠完成對(duì)水質(zhì)原色以及濃度的評(píng)定。在實(shí)際操作的過程中，常常會(huì)面臨部分問題，所以在實(shí)際操作期間要參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)程。如采用玻璃電極屬于指示電極，那么飽和甘汞電極為參比電極而形成一個(gè)電池。在此過程中，相關(guān)的工作人員能夠利用電化學(xué)分析技術(shù)，完成對(duì)水體重金屬及其含量的測定。

3.5 流動(dòng)注射分析法

該方法就是把即接受測樣品取出一定數(shù)量之后，注入到一定流速的流動(dòng)承載物中，只要樣品經(jīng)過反射器，那么在很大程度上就可以綜合載體以及試樣，把它們結(jié)合在一起，而載體及樣品試劑反應(yīng)物再經(jīng)過一定的檢測器排放出來，然后再進(jìn)一步測量，相關(guān)的工作人員能夠根據(jù)記錄儀器分析所表現(xiàn)出的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的定量分析。該方法讓重金屬檢測技術(shù)趨于自動(dòng)化，這不僅可以進(jìn)一步提升工作效率，而且還可以針對(duì)比較繁瑣的操作單元予以處置，比如冷卻、加熱等環(huán)節(jié)。在檢驗(yàn)工作結(jié)束之后，工作人員再把它們合并流入至流路機(jī)制中，實(shí)現(xiàn)非均勻下及非平衡態(tài)的檢測核查工作，從而在很大程度上提高分析速率以及精密度，由此能夠高效地減少試劑的使用量，防止不必要的浪費(fèi)。

3.6 熒光分析法

一般而言，如果常溫物質(zhì)受到某些波長投射后，那么它們物質(zhì)的價(jià)電子就會(huì)逐漸處于激發(fā)狀態(tài)之中，從基臺(tái)躍遷至激發(fā)態(tài)，但是該狀態(tài)常常處在不穩(wěn)定的變化之中，價(jià)電子的衰變速率相當(dāng)之快，最終就會(huì)改變成基態(tài)，與此同時(shí)，在光子輻射的作用下，波長要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地長于射光波長，這就說明這一射光是熒光。熒光的主要表征就體現(xiàn)在，只要光照活動(dòng)中止，此時(shí)就不會(huì)再發(fā)光。通常而言，熒光分析法可以細(xì)分為兩類，其一就是原子熒光光譜法；其二就是分子熒光光譜法。就當(dāng)前而言，這些方式常常應(yīng)用于評(píng)定含有發(fā)射熒光的物質(zhì)上，例如熒光染料和量子點(diǎn)等。與此同時(shí)，該方法的執(zhí)行難度較低，不過值得注意的是，該方法的應(yīng)用范圍有限，這是由于很多物質(zhì)自身缺少?zèng)]有熒光，如金屬，這就需要在它們身上增添相應(yīng)的熒光物質(zhì)，才可以發(fā)揮熒光分析效果。

4 結(jié)束語

綜上可知，水體內(nèi)含重金屬已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境中存在的嚴(yán)重污染問題，所以，越來越多的水質(zhì)重金屬檢測方法漸漸被推廣開來，各類方法都具備自身的優(yōu)勢及其特征，在采取檢測方法的過程中，相關(guān)的工作人員需要依據(jù)現(xiàn)實(shí)條件選取一項(xiàng)或者多項(xiàng)技術(shù)來測定，確保測定結(jié)果具備較高的精準(zhǔn)度以及特異性，不僅如此，上述方法還具備測定速率快以及操作便捷等優(yōu)勢，由此提升了水質(zhì)檢測質(zhì)量水平，為保護(hù)環(huán)境奉獻(xiàn)出一份力量。本研究對(duì)水體中重金屬元素檢測方法展開了具體的分析，希望能夠給技術(shù)的應(yīng)用以及新技術(shù)的開發(fā)提供有益的參考價(jià)值。