重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用探討

孫 峰

（大慶油田水務研究設計院，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

近年來我國工業飛速發展，行業生產規模以及技術水平顯著提高，但工業生產中帶來的環境污染問題也日漸凸顯，其中重金屬污染問題最為嚴重。為了加強對工業污染的治理和檢測，需要對水樣進行分析和檢測，以求確定污染程度以及污染種類。我國現階段使用的重金屬檢測技術種類較多，檢測精度也基本符合使用需求，但在實際的工作中，檢測人員需要消耗大量的時間進行水樣的采集、存儲以及運輸，導致水質檢測效率低，工作量大，需要優化及完善。

1 環境水質重金屬檢測技術的應用現狀

如前文所述，我國工業的飛速發展也帶來了全新的環境污染問題，重金屬超標排放嚴重的污染了周邊水體，人類以及動植物在引用被污染水體后，重金屬成份會逐步在體內積累，對健康產生嚴重的影響。因此，需要工作人員采用相應的水質分析技術，對水中存在的重金屬成份進行檢測，確定污染水平以及重金屬成本，從而制定治理方案。

2 重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用

2.1 重金屬原子吸收分光光度檢測法

重金屬原子吸收分光光度檢測法是我國環境水質重金屬檢測技術中應用較為廣泛的一種檢測方法，具有較高的檢測靈敏度，對樣本要求較低，適應性強，目前應用較為普遍。原子吸收分光光度法整體檢測周期用時較少，可以實現對70余種重金屬成份的檢測和分析。該方法是根據金屬原子對紫外線以及其他可見光的分光光度吸收情況進行金屬成份的識別，根據原子裝置的區別，該技術還可以進一步的細分為石墨爐原子吸收分光光度檢測法以及火焰原子吸收分光光度檢測法。

2.2 重金屬原子發射光譜檢測法

該方法是給予電感耦合原子發射器設計的重金屬檢測一起，該技術最大的特點是整個檢測過程中不容易受到其他因素的干擾，檢測精度穩定性較高。該技術是通過電耦合設備刺激重金屬原子發射紫外或其他輻射，并測定起光譜范圍，從而根據特征譜線的特征確定檢驗樣品中是否存在某種元素，以及元素的具體含量。目前該技術可以對已知的70多種金屬進行識別和檢測，但該檢測技術也存在一定的缺陷，首先雖然起識別過程不容易收到其他因素的干擾，但在后續的分析過程中，由于對譜線強度存在影響的因素較多，導致起后續分析中對標準參比組分要求較高，其次，該技術針對重金屬含量較高的液體檢測中結果不夠準確，最后該技術只能用于元素含量的分析及確定，對于元素的形態結構分析中存在缺陷[1]。

2.3 重金屬熒光分析檢測法

重金屬熒光分析法針對熒光燃料污染而研發的一種重金屬檢測技術，通過相應的光源設備，照射待檢測的水體，水體中存在的重金屬物質會展現不同的發射光，從而判定水體中存在的重金屬種類以及含量。該技術多用于收到熒光污染的環境水質檢測中，該方法使用后會增加水中的熒光濃度，也需要提供必要的光源設備，因此，雖然該技術檢測準確、高效[2]，但在環境水體的檢測中應用仍較少。由于檢測過程中需要向水體內加入一定量的熒光物質，導致該檢測本身也存在一定的污染性。

2.4 重金屬流動注射分析檢測法

該技術最早出現與70年代中期，并與80年代大面積的推廣應用，該技術是將待檢測的水體樣品，注射到密閉空間中，空間中存在穩定高速流動的檢驗用液體，讓水體伴隨液體流動形成流動帶，然后通過相應的設備檢測水體樣本在流動中光度的吸收能力、電極電位、以及其他的物理參數，從而確定水體樣本中重金屬的含量以及種類。該技術是目前檢測效率最高的技術，同時設備結構簡單，穩定耐用在大面積環境水體分析中有著廣泛的應用空間，不僅用于水體的重金屬分析中，在農業、醫藥衛生等領域也有著廣泛的應用[3]。此外，該檢測技術可以有效降低檢測過程中，各類人為因素對檢測結果的影響，提高檢測精度，因此該技術一般用于化學試劑較為昂貴的環境水體的檢測和分析中。

2.5 重金屬電化學檢測法

重金屬電化學檢測法是利用重金屬物質不同的電化學特征進行識別和檢測的一種技術方法，依托電化學電池設備對水體進行檢測，判讀水體中存在的重金屬物質濃度以及成分、電化學法檢測中需要制定的一個對比常量，作為檢測過程中的對比及參照標準，根據常量的變化值與水體中檢測物質濃度之間的關系作為對比，進行水體內部的組成物質種類以及含量的分析。電化學檢測法又細分為伏安滴定法、溶出伏安法、電位分析法等幾種。

2.6 生物化學分析法

生物化學分析法是目前技術水平最為先進的檢測方法之一，具有極高的研究價值，也是最為適用于環境水體檢測的技術之一。生物化學分析法又細分為酶分析法以及免疫分析法兩種。其中，酶分析法是利用水體中存在的重金屬成分對酶活性存在一定的抑制作用，降低了酶的整體活力以及導電率，通過對應技術方法對上述參數進行檢測，從而確定環境水體中重金屬的含量。工作人員通過具體的檢測數據分析得到重金屬分布范圍和數量。當前最常用的酶主要是過氧化物酶、脲酶和葡萄糖氧化酶等。免疫分析法主要是利用抗原和抗體之間的特異性反應來進行重金屬檢測，主要特點就是靈敏度高，選擇性強，重金屬離子能夠與其合適的絡合物進行結合，形成特定的空間結構，把這個特定結構與抗原或抗體進行結合，會發生特異性反應，幫助工作人員進行定量分析。生物化學法不僅檢測穩定迅速，同時具備一定的環保價值，不會對水體產生二次污染，同時所需設備簡單，許多操作可以在實驗室環境下進行，是目前最適合環境水體重金屬含量分析的一種檢測方法。