重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用探討

孫 峰

（大慶油田水務(wù)研究設(shè)計(jì)院，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

近年來我國工業(yè)飛速發(fā)展，行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模以及技術(shù)水平顯著提高，但工業(yè)生產(chǎn)中帶來的環(huán)境污染問題也日漸凸顯，其中重金屬污染問題最為嚴(yán)重。為了加強(qiáng)對工業(yè)污染的治理和檢測，需要對水樣進(jìn)行分析和檢測，以求確定污染程度以及污染種類。我國現(xiàn)階段使用的重金屬檢測技術(shù)種類較多，檢測精度也基本符合使用需求，但在實(shí)際的工作中，檢測人員需要消耗大量的時(shí)間進(jìn)行水樣的采集、存儲以及運(yùn)輸，導(dǎo)致水質(zhì)檢測效率低，工作量大，需要優(yōu)化及完善。

1 環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

如前文所述，我國工業(yè)的飛速發(fā)展也帶來了全新的環(huán)境污染問題，重金屬超標(biāo)排放嚴(yán)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(nèi)積累，對健康產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，需要工作人員采用相應(yīng)的水質(zhì)分析技術(shù)，對水中存在的重金屬成份進(jìn)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(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)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(huán)境水質(zhì)重金屬檢測技術(shù)中應(yīng)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(yīng)性強(qiáng)，目前應(yīng)用較為普遍。原子吸收分光光度法整體檢測周期用時(shí)較少，可以實(shí)現(xiàn)對70余種重金屬成份的檢測和分析。該方法是根據(jù)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(jìn)行金屬成份的識別，根據(jù)原子裝置的區(qū)別，該技術(shù)還可以進(jìn)一步的細(xì)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(fā)射光譜檢測法

該方法是給予電感耦合原子發(fā)射器設(shè)計(jì)的重金屬檢測一起，該技術(shù)最大的特點(diǎn)是整個(gè)檢測過程中不容易受到其他因素的干擾，檢測精度穩(wěn)定性較高。該技術(shù)是通過電耦合設(shè)備刺激重金屬原子發(fā)射紫外或其他輻射，并測定起光譜范圍，從而根據(jù)特征譜線的特征確定檢驗(yàn)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(shù)可以對已知的70多種金屬進(jìn)行識別和檢測，但該檢測技術(shù)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(xù)的分析過程中，由于對譜線強(qiáng)度存在影響的因素較多，導(dǎo)致起后續(xù)分析中對標(biāo)準(zhǔn)參比組分要求較高，其次，該技術(shù)針對重金屬含量較高的液體檢測中結(jié)果不夠準(zhǔn)確，最后該技術(shù)只能用于元素含量的分析及確定，對于元素的形態(tài)結(jié)構(gòu)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(fā)的一種重金屬檢測技術(shù)，通過相應(yīng)的光源設(shè)備，照射待檢測的水體，水體中存在的重金屬物質(zhì)會展現(xiàn)不同的發(fā)射光，從而判定水體中存在的重金屬種類以及含量。該技術(shù)多用于收到熒光污染的環(huán)境水質(zhì)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(shè)備，因此，雖然該技術(shù)檢測準(zhǔn)確、高效[2]，但在環(huán)境水體的檢測中應(yīng)用仍較少。由于檢測過程中需要向水體內(nèi)加入一定量的熒光物質(zhì)，導(dǎo)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(shù)最早出現(xiàn)與70年代中期，并與80年代大面積的推廣應(yīng)用，該技術(shù)是將待檢測的水體樣品，注射到密閉空間中，空間中存在穩(wěn)定高速流動的檢驗(yàn)用液體，讓水體伴隨液體流動形成流動帶，然后通過相應(yīng)的設(shè)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(shù)，從而確定水體樣本中重金屬的含量以及種類。該技術(shù)是目前檢測效率最高的技術(shù)，同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定耐用在大面積環(huán)境水體分析中有著廣泛的應(yīng)用空間，不僅用于水體的重金屬分析中，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用[3]。此外，該檢測技術(shù)可以有效降低檢測過程中，各類人為因素對檢測結(jié)果的影響，提高檢測精度，因此該技術(shù)一般用于化學(xué)試劑較為昂貴的環(huán)境水體的檢測和分析中。

2.5 重金屬電化學(xué)檢測法

重金屬電化學(xué)檢測法是利用重金屬物質(zhì)不同的電化學(xué)特征進(jìn)行識別和檢測的一種技術(shù)方法，依托電化學(xué)電池設(shè)備對水體進(jìn)行檢測，判讀水體中存在的重金屬物質(zhì)濃度以及成分、電化學(xué)法檢測中需要制定的一個(gè)對比常量，作為檢測過程中的對比及參照標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)常量的變化值與水體中檢測物質(zhì)濃度之間的關(guān)系作為對比，進(jìn)行水體內(nèi)部的組成物質(zhì)種類以及含量的分析。電化學(xué)檢測法又細(xì)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(xué)分析法

生物化學(xué)分析法是目前技術(shù)水平最為先進(jìn)的檢測方法之一，具有極高的研究價(jià)值，也是最為適用于環(huán)境水體檢測的技術(shù)之一。生物化學(xué)分析法又細(xì)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(dǎo)電率，通過對應(yīng)技術(shù)方法對上述參數(shù)進(jìn)行檢測，從而確定環(huán)境水體中重金屬的含量。工作人員通過具體的檢測數(shù)據(jù)分析得到重金屬分布范圍和數(shù)量。當(dāng)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(yīng)來進(jìn)行重金屬檢測，主要特點(diǎn)就是靈敏度高，選擇性強(qiáng)，重金屬離子能夠與其合適的絡(luò)合物進(jìn)行結(jié)合，形成特定的空間結(jié)構(gòu)，把這個(gè)特定結(jié)構(gòu)與抗原或抗體進(jìn)行結(jié)合，會發(fā)生特異性反應(yīng)，幫助工作人員進(jìn)行定量分析。生物化學(xué)法不僅檢測穩(wěn)定迅速，同時(shí)具備一定的環(huán)保價(jià)值，不會對水體產(chǎn)生二次污染，同時(shí)所需設(shè)備簡單，許多操作可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行，是目前最適合環(huán)境水體重金屬含量分析的一種檢測方法。