張 強
(福建省泉州市永春縣環境監測站福建泉州362000)
幾種重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用探討
張強
(福建省泉州市永春縣環境監測站福建泉州362000)
隨著經濟的快速發展,我國環境水質承受的環境污染壓力越來越大,水質金屬污染情況多發。環境水質與人們生活息息相關,國家政府應重視環境水質檢測工作,提高環境水質的檢測工作質量有利于環境的可持續發展,本文對幾種重金屬檢測技術在環境水質中的應用進行簡單介紹。
重金屬;環境水質;檢測技術;應用
現階段,我國無論是農業還是工業,都處于高速發展時期,我國的環境水質也承受著更多的化學、重金屬的污染。面對大量工業生產中排出的重金屬流入江、河、海帶來的危害,國家政府應重視環境水質重金屬檢測工作質量的控制和提高,采用先進的重金屬檢測技術手段進行檢測,如原子吸收光譜法、生物化學法等,從而保證人民飲水、用水的安全,保護生態環境平衡發展。
1.1環境水質檢測概念
水與人類的生活息息相關,無論是人類的生存還是人類的生產活動都需要依賴水,水的質量與人類健康有著直接的關系。社會文明、科學技術發展進步以及人們生活水平的不斷提高,對水質的要求也逐漸提高,國家對環境水質的檢測制度不斷進行完善,利用先進的科學技術進行水質各方面檢查,如化學需氧量、細菌總數、總大腸菌群、色度等,其中水質含重金屬量是水質檢測的一項重要內容。
1.2環境水質重金屬檢測的重要性
現階段,工業處于快速發展時期,工業產品的生產需要使用大量的化學物或金屬,排放物中含有大量的重金屬元素,環境水質的重金屬排放量大大增加,嚴重影響環境水質生態發展,必須加強對環境水質重金屬的檢測工作強度,保護水質不受重金屬污染。在環境檢測保護工作中最大的難題之一就是重金屬污染,由于重金屬不溶水的特性,重金屬在水中進行長時間的游離且不會分解,經過一段的時間的堆積,對水質的破壞功力極為強大。國家進行水質重金屬檢測是保證人們飲用水質量合格的重要工作,對環境可持續發展具有重大意義。
目前,我國已經將先進的科技技術應用到水質金屬檢測的工作當中,下面介紹幾種常見的水質金屬檢測技術:
2.1電感耦合等離子體原子發射光譜法
電感耦合等離子體原子發射光譜法是由原子發射光譜法衍生出來的新型分析技術,電感耦合等離子體炬的激發光源的光譜稱為ICP-AES。工作原理是,通過激發或電離金屬原子發射出特征光譜,利用特征光譜進行可定性和定量分析水質樣品中含有的金屬元素分析工作。ICP-AES的優勢在于能準確、快速、方便地對水質檢測樣品中的多種準金屬和金屬元素進行檢測,檢測的線性范圍廣、穩定性高、靈敏度高等。技術缺點是由于金屬離子在水中的含量很低,ICP-AES很難對痕量元素進行測定工作。另一方面,ICP-AES的使用成本較高,相對ASS來說,檢測工作更偏向于ASS技術應用。
2.2原子吸收光譜法
原子吸收光譜法主要是指,基于氣態的基態原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度進行水質檢測樣本金屬含量分析方法,原子吸收光譜法目前不僅在水質檢測中進行應用,在地質、機械、農業、食品生產中等均有廣泛的應用。在環境水質檢測中,原子吸收光譜法的優勢是穩定性強,抗干擾,檢測分析速度快、靈敏度高等。
2.3生物化學法
生物化學法在環境水質中的應用近幾年的到了較大的發展進步,生物化學法中含有兩個分析法:酶抑制法和免疫分析法。酶抑制法是指重金屬的污染物能改變酶的活性,讓甲巰基或巰基與重金屬離子結合后降低酶的活力,使得導電率、pH值等發生變化,完成重金屬測定工作;免疫分析法是利用抗體和重金屬的反應,進行痕量金屬測定工作。生物化學法的優勢在于,不會對環境造成污染,檢測速度快,選擇性高,廣泛應用于環境水質金屬測量工作中。
2.4電化學分析法
電化學分析法的工作原理是利用物質的電化學性質,對物質的含量和構成進行分析和測定。在環境水質檢測中,將檢測水樣本作為化學電池的組成部分,結合電化學的基本知識,如電流電壓曲線、電量、電導、電流、電阻等基本電參數,對檢測水質樣本的濃度的關系進行分析測定,在檢測過程,水質金屬檢測研究分析的基礎是電化學池中發生的化學反應。在環境水質的檢測工作中,電化學分析法占有重要的地位,其具有檢測方便、簡單等優勢,缺點是檢測操作步驟較多,繁瑣。電化學法的檢測方法包括伏安滴定法、極譜法、溶出伏安法、電位分析法等。
2.5流動注射分析法
流動注射分析法的工作原理是通過從檢測樣本中取相應的體積水質注入到流動載流中,流動載流有一定的流速設置,樣本流經反射器時,試樣和載流會在某一種程度上進行混合。通過檢測器對試樣和載流的混合反應物進行檢測,觀察檢測記錄儀上的峰形信號,即可完成樣本檢測的分析工作,具有檢測精度高和檢測分析速度快的優點。在環境水質檢測工作中,流動注射分析法具有高度的自動化水平,其工作優勢是工作效率高、檢測操作方便簡單,對加熱、冷卻等復雜的化學檢測操作進行簡化處理,并且智能化完成將其合流到流路體系當中,進行非平衡態與非均勻下檢測工作。流動注射分析法主要適用于貴重試劑的測定,降低試劑的使用成本,節約資源。
在經濟高速發展的背景下,我國環境水質承受的重金屬水質污染的壓力越來越大,強化提高環境水質重金屬檢測技術對我國環境水質可持續發展有重大的意義,在幾種已應用的重金屬水質檢測技術上進行深入研究,有利于我國的水質重金屬檢測技術領域的拓展,進而維護水質環境的生態平衡。
[1]陳正,王彬彬.重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用[J].科技創新與應用,2016.
[2]丁健.環境水質分析中重金屬檢測技術探討[J].資源節約與環保,2015.
張強(1986—),男,漢,福建省泉州市永春縣,大學本科,助理工程師,環境監測站專業技術人員,研究方向:水質大氣監測。