環境水質分析中重金屬檢測技術研究

金國明

國內工業領域的快速發展，以及經濟實力提升的過程中，由于過于忽視對環境保護，促使生態遭到了嚴重的破壞，其中較為嚴重的便是水資源污染。過去為方便排放，便將大量的廢水、污水都排放到了河流、湖泊之中，這不僅給人們的生活帶來了極大不便，還讓水體中的生態鏈條因此被破壞。為改變該情況，便要通過重金屬檢測技術來了解情況，之后對其進行科學的治理，但在現實使用時，由于種類過于多樣化，以及開展方式的落后，讓結果精準程度不足，為增強對生態環境的保護力度，便要對其開展創新、改善。

1 重金屬檢測技術價值

工作人員通過重金屬檢測技術，對水體情況進行檢測時產生的價值，主要從以下幾方面中體現出來：第一，通過對重金屬檢測技術的合理應用，能夠為人們在用水的安全性上提供保證。正常情況，居民日常生活中的水源使用主要來自于各大河流、水庫等區域中，工作人員在進行水質情況檢測的過程中，要根據實際情況，來對技術進行科學使用，強化對水體情況監視測量的質量、效率，還為日后開展的治理工作打下了良好基礎。第二，與過去使用的技術手段相比較來講，重金屬檢測方式已在不斷地使用中得到了優化、改善，保障了結果的精準程度，并對過去存在的不足進行了改善，促使檢測工作的實效性大幅提升。第三，面對國內工業程度較為密集的區域來講，重金屬超標的污染情況十分常見，一旦治理工作出現了失誤，不僅會產生不可逆轉的永久性破壞，還隨著時間的不斷推移，對周邊環境的健康產生影響。由此能夠分析出，重金屬檢測技術在使用的過程中，能在較短時間內發現污染源頭存在的位置，之后及時制定出相應的解決措施，降低產生的破壞程度，為之后水質分析工作的開展打下了良好基礎。

2 重金屬檢測技術的應用

2.1 液相色譜分析

在水體重金屬污染情況檢測時，液相色譜分析技術由于自身具備高效率的分離效果，讓其在當前的工作中得到了大面積使用。在水體檢測的過程中使用液相色譜分析技術時，依據其具備的特性，不僅能夠對水體內存在的多樣化重金屬元素進行檢測，還能知曉其分布的具體情況、真實范圍，但其在現實中應用時，還存在一定缺點，那便是在體現的靈活性上存在不足。為對液相色譜分析技術的劣勢進行改善，相應技術研究人員便與其他的方式進行一同使用，這不僅能讓檢測得出的數據保證準確程度，還會讓工作中的效率、質量得到了多方面提升。伴隨國家在科技實力方面的強化，相應研發人員已對其中存在的劣勢進行優化、完善，通過讓離子色譜技術與經過改良的陽離子進行交換，來對其中的電導檢測進行移植，從而在較短的時間內得出準確結果。

2.2 熒光分析技術

所謂的熒光分析技術，主要便是通過對熒光物質的科學合理使用，來對水體環境檢測工作進行一定的輔助。該技術在現實工作中使用時，主要是借助熒光物質對其中的光線反射，來完成對內部重金屬含量情況的檢測、判斷，并在科學使用的情況下，了解污染涉及的面積與程度。在熒光分析技術中，主要涉及了原子熒光譜法、分子熒光譜法兩種，二者在進行重金屬檢測的過程中，都存在良好的靈敏性，以及使用的便捷性特點，但是該技術也存在一定弱勢，那便是其會受到周邊光線產生的干擾，只能在范圍小的區域中使用，并且過程中還要具備熒光物質配合才能完成工作，這促使其不能被大面積普及應用。

2.3 生物化學技術

在進行水體污染重金屬情況的檢測時，生物化學分析技術在其中發揮出了關鍵的作用，其中主要包括了含酶分析方式、免疫分析手段。酶分析方式在現實檢測工作使用中，產生的原理便是：根據重金屬對酶物質內活性中心結構的破壞，促使其隨著時間的推移不斷產生變化，從而最終造成基質反應速度變慢的情況，這時工作人員可以根據其中顯色劑顏色、電導率產生的實時性變化，來對污染物的含量進行判斷。在該過程中使用次數較多的酶類物質是：過氧化物酶、葡萄糖氧化酶等。在重金屬污染檢測工作中使用免疫分析手段時，工作原理便是：通過對抗原、抗體存在的特點，對水體中的具體情況進行檢測，在該階段中，內部物質存在較高的選擇性、靈敏性，在與相應污染物結合之后，便會產生特定的空間構造，將其與抗體融合之后，會出現非常明顯的特異反應，這為工作人員的分析提供了關鍵參考內容。

2.4 注射分析檢測

水體環境檢測工作在使用重金屬流動注射分析技術前，相應工作人員一定要保障相關準備工作的充足性。第一，工作人員要通過特定的流速，來將樣本注射閥中的調查樣品持續性注入到載流體內部，促使二者能夠進行充分、均勻地融合，在其中的化學反應結束之后，再對產出的物質進行細致縝密研究，然后對其中的數據內容進行嚴格分析。工作人員對重金屬流動注射分析檢測技術開展操作時，一樣要確保樣本注入的速度處于均勻狀態，這是化學反應過程中關鍵的步驟之一，隨著技術的發展，該手段在使用中逐漸趨近于智能化，極大程度將人工操作中的失誤、偏差概率降低，促使最終結果的精準程度得到了良好保障，這也為水質檢測工作的順利進行打下了良好基礎。

2.5 原子吸收分光

工作人員在環境檢測過程中使用的原子吸收分光光度技術時，主要是對光學的原理知識進行使用，其依據躍遷階段中電子對各種光譜的吸收，而產生的紫外線吸收光譜，然后根據其中產生的不同情況，來對檢測樣本中的物質進行準確判斷，最后再分析出是否存在重金屬的污染物。工作人員在使用原子吸收分光光度措施時，機器需要具備極強的靈敏程度，以及較強的選擇性特點，這促使在對重金屬污染物質進行檢測時，可以將工作的質量、效率進行大幅度提升。該技術在使用的過程中，工作原理主要是：依據外層電子對紫外線、其他光線原子開展分光光度，來進行重金屬濃度的檢測。與此同時，原子吸收分光光度技術中包含了石墨爐原子、火焰原子吸收兩種不同的措施，二者之間較為明顯的差異體現在裝置上。工作人員在對該技術使用時，其保障了重金屬污染物含量數值的準確性，促使檢測可以在高效率、高質量的情況下開展。

2.6 電子化學技術

技術人員在進行水體情況檢測的過程中，操作原理是利用具備電化學形式的物質，來對工作的開展進行科學輔助，之后依據其中產生的差異性，來進行多角度的分析、判斷樣本中的成分，以及污染物的含量情況。在現實操作的過程中，工作人員還可以在電化學池的內部加入相應實驗液體，之后依據其中參數產生的改變，來檢測與物質濃度之間的聯系，并對其中的污染物含量、成分進行科學判斷。與此同時，電化學技術中涵蓋了伏安滴定法、電位分析法、融入伏安法等一系列措施。工作人員在對水體情況檢測時，對該技術的科學使用，能在較短的時間內將重金屬物質準確分離出來，大幅降低了其中的困難程度，由于其使用的設備數量較少，投入現實應用后產生的成本低，如果從經濟性的方面進行考慮時，其是一項非常優秀的選擇。

2.7 溶出伏安措施

在水體檢測過程中工作人員使用溶出伏安方式時，需要根據相應的順序，來逐一完成任務。第一，負責檢測工作的人員要依據相應的設備儀器，來對樣本進行電解方面的反應測試，在該環節結束之后，還要對其中的痕量物質進行充分攪拌，并在其還原之后放置在陰極區域。第二，在該環節中工作人員需完成的任務便是施加反方向電壓，之后讓負極處于陰極區域中的重金屬樣品再放入到水中。以上兩階段工作完成之后，便會在水中發生高強度的電流情況，這也被稱作為溶出現象。該方式的合理使用，能在一定范圍內準確檢測出內部的重金屬離子，并且還具備較高的可靠性，在進行水體環境檢測中是一項關鍵的技術手段。

2.8 等離子體原子發射

開展水體重金屬污染情況檢測時，電感耦合等離子體原子發射光譜技術是一種使用次數較多的措施，其在工作中的主要原理是：通過使用電感耦合等離子炬，來作為檢測過程中的激發光源物質，以此對采集樣本中的金屬物質含量進行嚴謹、細致分析。該技術在使用的過程中，存在的主要優勢點是：應用方便快捷，可以在精準簡便的操作中，得出樣本中金屬元素的具體種類，以及具體的含量情況。由于該方式在現實工作中應用時，具備極高的靈敏程度，并且受環境產生的干擾程度較小，正常情況下被大量使用在微量、痕量重金屬的檢測中，可以為工作人員提供精準的數據信息。與此同時，電感耦合等離子體原子發射光譜分析技術在使用中，能在同一時間內對多種不同的元素進行分析。但是在現實工作中，由于水體內部的金屬含量相對較低，并且該方式的靈敏程度過于高，在進行檢測時容易受到相應因素產生的影響，為保障最終結果的準確程度，可使用分離富集措施，將環境內部的元素濃度提升，該方法在一定程度上將該技術的使用不斷擴大，不僅彌補了操作中的不足之處，還將其中的準確程度、效率進行了大幅增強。

3 水體環境重金屬檢測關鍵性研究

3.1 實例操作

為能清晰了解到重金屬檢測技術產生的效果，本文通過使用火焰原子吸收的措施來進行檢測，其主要可以使用在地下水、地表水、廢水等重金屬污染情況的調查情況中。在該試驗中，一共對鉛、鎘、銅等物質含量進行檢測；使用的設備儀器為分光光度計；調試劑為高氯酸、硝酸等。

3.1.1 混合標準液

在進行金屬標準儲備液制造時，具體方式如下：利用稀酸將重金屬清洗干凈后，取出0.5g樣品與50ml硝酸進行融合，如果內部存在殘渣，便進行加熱溶解，完全成為液體后，再將其轉移到500ml的新容量瓶內部，最后加入適量水進行稀釋，直至濃度達到1mg/ml時停止。

混合標準液制造的方式如下：第一，先將重金屬儲備液使用0.2%的硝酸進行稀釋；第二，在硝酸、儲備溶液攪拌均勻之后，便成為了混合的標準溶液，其中鉛金屬要達到100μg/ml、鎘金屬10μg/ml、鋅金屬10μg/ml。

3.1.2 測定的步驟

在對相應液體進行測定時，第一步要進行預處理工作，通過在200ml的燒杯內部加入100ml的樣品后，加入5ml的硝酸，然后讓其可以均勻受熱溶解；第二步要將水樣進行蒸發加熱使其剩余10ml后，再向其中放入5ml硝酸、2ml高氯酸；接著進行蒸發工作，在樣品剩下1ml時停止，然后將實驗樣品取下，使其能夠自然冷卻；第三步將操作之后的樣品，放入到100ml的量瓶內部進行定容操作，與此同時，使用0.2%濃度的硝酸100ml，依據以上的操作制作出一份空白樣品。

在對樣品進行測定的過程中，儀器要使用0.2%濃度的硝酸進行調零，并同時注入兩份樣品，對二者的吸光程度進行比較，隨后依據相應曲線數值，來知曉內部的金屬濃度情況。

3.1.3 標準曲線繪制

將制成的混合標準液分別放置在5個100ml的容量瓶內部，放置的容量分別是0ml、0.6ml、1.1ml、3.2ml、5.1ml，之后使用濃度為0.2%的硝酸溶液對其進行定容操作。完成之后依據測定樣本的方式，來對其中的吸光程度進行測量，然后繪制出標準的曲線內容，最后利用相應公式來對其中的濃度進行計算，保障水質的安全程度。

3.1.4 檢測注意事項

在對該方式使用的過程中，工作人員需要對以下幾方面的內容加大注意：第一，要注重水體的選擇使用，如果該方面因素存在差異，便會對結果的準確程度產生影響，為此挑選的過程中要確保其中不會存在過多沉淀物質，或在實驗前對其進行過濾，保障最終結果的準確性；第二，要保障火焰吸光度的穩定性，設備儀器需要進行事先預熱，降低其中產生的誤差數值；第三，保障設備儀器靈敏程度合格，并滿足試驗過程中的使用標準。在正式開展前，還要對設備中的狹縫寬度、燈電流能力等進行調整、優化，確保最后結果的準確程度。

3.2 實際作用

重金屬檢測技術在現實工作中產生的作用主要有以下幾方面：一，由于日常飲用水來自于各個湖泊、河流、人造水庫，在將重金屬檢測技術使用在其中后，便可以對水體的情況具備充分了解，并在發現污染超標的第一時間進行治理，以此對環境中的水源進行改善，保障飲水上安全性；二，以往使用的傳統方式很難精準的測出重金屬含量情況，這讓環境保護工作無法順利落實，該方式的使用提升了檢測準確程度，為之后工作有效提供了重要參考數據；三，工業較為發達的城市內部，廢水排放不僅會對周邊的水體造成影響，還會污染土地，促使環境問題逐漸加重，而重金屬檢測技術，可以快速找到污染源，并對其進行合理管控，輔助環境治理工作開展。

4 強化重金屬檢測技術應用的策略

4.1 保障檢測合理性

從以上描述的內容中能夠得出，工作人員使用的技術種類較為繁雜，為保障最終結果內容的準確性，其需要對現實中的情況進行考量，之后選擇使用適宜的措施來完成任務。由于在不同地區中的工業生產物質、水資源破壞情況存在差異，這便需要在保證工作質量、效率的前提下，選擇最為適合的技術，同時在過程中，難免會因為各種因素的影響，這時技術人員可以在成本充足的情況下，使用準確程度最高的措施來完成監測任務，并將其中的實效性充分展現出來。

4.2 創建完善管理制度

進行水體重金屬檢測的過程中，為保障完成的質量、效率情況，不僅要在專業領域加大重視程度，還要結合真實情況，創建出合理的規章制度，以此來讓工作順利完成。同時，還要對檢測部門中的人員權利責任進行細致劃分，之后與自身情況進行結合，來創建出具備針對性的管理體系，并讓所有人員都可以根據其中的標準規定來進行細致操作，防止因為其中環節出現失誤，而發生數據準確性不足的問題，并嚴格落實將“責任到人”的原則。不僅如此，工作人員在進行重金屬檢測的過程中，還可以聘請專項的監管員工，來對其中的細節、數據內容進行詳細記錄，為上級管理層決定提供關鍵的參考依據，一旦在過程中發現了不合理的問題時，便要在真實情況的前提下進行整改，促使工作能平穩、順利地完成。

5 總結

綜上所述，重金屬超標的污染對水體、土壤造成的破壞是不容忽視，為保障生態環境、人民生命的安全性，便要使用相應檢測技術，來對之后的改善工作進行科學輔助。通過對重金屬檢測技術價值、應用、研究、強化進行細致分析后，了解到檢測部門要強化設備的先進程度、制定嚴格的管理制度，以此來對工作的質量、效率進行保障，確保數據最終得出結果的準確性，為改善生態環境貢獻出關鍵的參考依據信息。