環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬檢測技術(shù)探討

丁 健

（南通化學(xué)環(huán)境監(jiān)測站有限公司 江蘇南通 226011）

1 緒論

在現(xiàn)代工業(yè)科技發(fā)展迅速的今天，環(huán)境水體中污染也隨之加重，其中，重金屬是最主要的污染物質(zhì)之一。所以，對水資源中的重金屬成分分析和檢測則是一項(xiàng)重要的工作，也是一項(xiàng)具有重大意義的事情。本文根據(jù)現(xiàn)有的研究水平，介紹了一些現(xiàn)代最常見的重金屬的檢測技術(shù)，提高人們對水質(zhì)重金屬檢測方面的認(rèn)識。

2 目前水質(zhì)重金屬污染的情況

隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)逐年增多，在增強(qiáng)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力，提高人們生活水平的同時(shí)，也加劇了環(huán)境的污染，給環(huán)境保護(hù)工作帶來極大的壓力。水體中重金屬污染是最嚴(yán)重的環(huán)境影響之一，由于重金屬很難降解，并且會沿著食物鏈進(jìn)行流動和富集，最終可能進(jìn)入人體，危害人類的身心健康。河流、湖泊等水體本身具備一定的凈化能力，一部分重金屬可自然沉降，但是，一旦水體中的重金屬濃度過大，就會導(dǎo)致水質(zhì)迅速惡化，水生生物的生活環(huán)境發(fā)生變化，地表水的污染同時(shí)可能導(dǎo)致地下水水質(zhì)的變化。調(diào)查顯示，我國大部分水體都被重金屬不同程度污染[1]。

3 重金屬的檢測技術(shù)在水質(zhì)檢測中的應(yīng)用

技術(shù)是否靈敏、檢測結(jié)果是否準(zhǔn)確是目前對于重金屬檢測中的最基本的問題，當(dāng)然，還需要對速度、檢測限等綜合因素加以仔細(xì)考慮。目前對水質(zhì)重金屬檢測技術(shù)包括一下幾種：

3.1 原子吸收分光光度法

這種方法運(yùn)用的最為廣泛，其檢測速度較快，靈敏度較高，選擇性極好。原子吸收分光光度法目前可測定70多種金屬元素。原子吸收分光光度法是基于氣態(tài)基態(tài)原子外層電子對紫外光或可見光的吸收為基礎(chǔ)的分析方法[2]。根據(jù)其原子化裝置的不同，主要可分為火焰原子吸收分光光度法和石墨爐原子吸收分光光度法。除此之外，在測汞等高揮發(fā)性金屬時(shí)，還可使用冷原子吸收法。使用火焰原子法時(shí)，靈敏度可達(dá)10-6級別，甚至更低，使用石墨爐原子吸收法時(shí)，靈敏度可達(dá)10-9甚至10-14。

3.2 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）

ICP-AES是以電感耦合等離子體炬為激發(fā)光源的一類光譜分析方法，是由原子發(fā)射光譜法衍生出來的新型分析技術(shù)。當(dāng)金屬原子被激發(fā)或電離時(shí)可發(fā)射出特征光譜，通過特征光譜的分析可定性和定量分析樣品中各金屬元素。ICP-AES具有線性范圍寬，介質(zhì)干擾小，靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn)。相對于AAS而言，最大的優(yōu)勢在于可同時(shí)對多種金屬元素進(jìn)行定量和定性分析。但I(xiàn)CP-AES法不足之處在于設(shè)備和操作費(fèi)用較高，其靈敏度相對于AAS并不占優(yōu)勢。

3.3 電化學(xué)方法

電化學(xué)方法主要是伏安法，伏安法是環(huán)境水體中金屬檢測的有效手段，在測定過程中沒有高濃度基體干擾的問題，可以進(jìn)行痕量金屬的分析。伏安法相較AAS或者ICP-AES，最大的優(yōu)點(diǎn)是可以排除高鹽分干擾，可測定金屬的游離態(tài)和配合物型態(tài)分析，儀器占空間較小，購置成本和使用成本較低[3]。

3.4 原子熒光分光光度法

原子熒光分光光度法是通過測量待測金屬元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，來測定待測元素含量的儀器分析方法。部分金屬（如汞、砷、硒、鉍、銻等）在日常環(huán)境水體質(zhì)量監(jiān)測中主要使用原子熒光分光光度法。

3.5 高效液相色譜-光度法（HPLC-SP）

液相色譜法的最大特點(diǎn)就是檢測的效率很高、速度快，但相較上述幾種金屬方法，存在精確度較低的缺點(diǎn)。所以，這種方法在過去金屬檢測中很少用到。目前，人們采用將液相和光譜相結(jié)合的方法，來解決這一問題，即高效液相色譜-光度法。HPLC-SP法測定金屬元素，需要將游離金屬離子與有機(jī)顯色劑反應(yīng)，進(jìn)行衍生，生成金屬螯合物后測定。衍生分為柱前衍生、柱上衍生和柱后衍生等幾種，目前以柱前衍生為主[4]。

3.6 其他的生物學(xué)法

運(yùn)用生物學(xué)方法對水質(zhì)中重金屬含量檢測的優(yōu)點(diǎn)是不會對帶來環(huán)境上的污染，并且檢測速度更快，而且還具有一定的自適應(yīng)能力。生物學(xué)法中最為常見的兩種方法是酶抑制法和免疫分析法，酶抑制法的主要原理是重金屬的污染物能夠改變酶的活性，使其活性降低，最終使酶本身的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生變化；免疫分析法的工作原理是運(yùn)用抗體和重金屬的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過檢測抗體上攜帶的發(fā)光物質(zhì)含量計(jì)算重金屬含量。

4 結(jié)語

水質(zhì)重金屬檢測技術(shù)為我們在治理水質(zhì)污染上提供了很大的幫助。通過對水質(zhì)中重金屬的檢測，我們可以得知水質(zhì)中重金屬的主要種類和濃度，為接下來采取進(jìn)一步的治理措施確定方向，奠定基礎(chǔ)。目前，水質(zhì)重金屬污染形勢嚴(yán)峻，各種方法的結(jié)合應(yīng)用才能讓水質(zhì)中重金屬的檢測更加可靠、精確。

[1]洪陵成,王林芹,張紅艷,等.用于環(huán)境水質(zhì)分析的重金屬檢測技術(shù)[J].分析儀器,2011,(1）:11-14.

[2]何薇.簡析重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2013,(33）.

[3]袁永安，單國亞，張永林.電化學(xué)方法測定金屬含量[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2006,6（3）：296-298.

[4]皮爾沃娃IG,斯庫瑞克TV,馬斯拉克娃TI,等.環(huán)境分析中甲簪基團(tuán)固相試劑的合成與應(yīng)用 [J].沈陽化工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,25(2）:183-191.