水環境中重金屬檢測方法研究進展

孫秀萍 曾雪嘉 唐思羽 高朝勇

（1重慶市生態環境監測中心 重慶 401147 2中機中聯工程有限公司 重慶 401147）

引言

水環境中的重金屬超標不僅僅嚴重的污染了我們賴以生存的水資源，還對人們的生命健康造成了巨大的威脅。相關團隊就如何優化水環境中的重金屬檢測方法進行了深入研究和改革，一方面原因在于在現代化的水環境重金屬檢測中傳統的檢測方法具有明顯的滯后性。另一方面。對水環境的重金屬檢測方法及檢測結構會受到多種因素影響，只有制定完善的重金屬檢測方法、方案，才能夠有效的提高檢測效率，時檢測結構更加準確。

1 重金屬相關概述

通常情況下原子密度＞5 g/cm3的金屬元素被稱為重金屬，在自然界中所發現的85中金屬元素中重金屬就占有45種。重金屬污染其形成的主要原因是由于生產、生活工業污水的肆意排放，導致水體中重金屬含量超標，形成重金屬污染。通過調查發現，工業廢水排放是水環境污染的主要原因，在一些電鍍行業、鋼鐵工業、印刷工業的生產運行中不可避免的會排放一些重金屬污染物，如果所排放的污染物沒有經過處理、或者處理不當直接排入河流湖泊中，就將嚴重影響水環境質量，使水體受到污染。由于水體受污染的原因極多，所以在對水環境中重金屬質量檢測方法的研究中也應該根據具體的污染類型，采取多樣化的處理措施。

隨著對水體重金屬檢測的重視程度加深，我們也有了較為成熟的傳統檢測技術，比如原子熒光光譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法都已經有了較為成熟的技術經驗，但是上述傳統的檢測方法其檢測時還需要對樣品進行特殊化處理，以減少信號干擾。且檢測耗時較長，需要大型的實驗檢測設備，所以在檢測中具有很強的局限性。近年來，相關部門研究除了一些改良后的重金屬檢測方法，其具有耗時短，操作簡單的特點。但是相對傳統檢測方法，其檢測的重復性還有待提升。

2 檢測方法研究進展

2.1 電感耦合等離子體光譜法（ICP-AES）

電感耦合等離子體光源是當前所應用最為廣泛的AES光源。電感耦合等離子體光譜法具有抗干擾、分析速度快、線性較寬的優勢，可以實現多元素同時分析。此外對于定性、定量分析都有積極的作用，其缺點在于設備較為昂貴，就部分元素分析而言其優勢也不是十分明顯。

2.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是以蒸汽相內被測元素的基態粒子為基礎，以檢測原子共振輻射被測元素含量及吸收強度的一種重要檢測方式，火焰原子吸收光譜法的檢測限可達到10-9g/L，石墨爐原子吸收光譜法的檢測限可達到10-10～10-14g/L。原子吸收光譜法的優勢在與具有檢車具有極高的準確性，且相對干擾較少，易于消除具有很好的選擇性。且缺陷在于，很多非金屬元素不能同時進行檢測，每檢測一次元素都需要更換元素等。一種元素等不能同時完成多種元素測量，且儀器較貴，操作較復雜。如果操作不當，就容易對結果形成干擾。

2.3 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法也是檢測團隊中常用的檢測方法之一，其檢測標準主要是以待檢測物的熒光強度來進行判斷。其具有相當強的技術性及專業性。當研究人員采用原子熒光光譜法對水環境質量進行檢測時，通過激發原子的輻射能發熒光。原子熒光光譜法檢測靈敏性較好，對相關重金屬元素的檢測具有十分重要的意義。但是在實際的檢測中，原子熒光光譜法會受到多種因素影響，而影響最總檢測效果。比如熒光效果猝滅或者不穩定，就將導致檢驗結果不一致，所以要想加強檢驗結果的準確性，就應該對相關影響因素進行控制。當前利用分子篩層析技術可以有效的將不同元素進行分離，在酸性條件下被氯化亞錫還原成原子化用于熒光檢測，解決了傳統高效液相色譜法流動相和固定相之間傳質慢以及反壓不斷上升的問題，符合并提高了環境檢測的要求并提高了檢測效率。

2.4 電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）

ICP-MS儀器所使用的等離子體除了方位和線圈接地方式外，與ICP-AES中使用的基本相同。質量分析器多采用四極桿質譜計，也有采用具有高分辨的雙聚焦扇形磁場質譜計、飛行時間質譜計等。該技術的特點：靈敏度高；速度快，可在幾分鐘內完成幾十個元素的定量測定；譜線簡單，干擾相對于光譜技術要少；線性范圍可達7～9個數量級；既可用于元素分析，還可進行同位素組成的快速測定；測定精密度(RSD)可到0.1%。其缺點在于設備十分昂貴，操作人員要求高。

2.5 酶抑制法

酶抑制法較電化學法及光譜法檢測效果略低。但是還是能夠達到國家相關檢測要求。其檢測方法主要是通過酶與重金屬物質之間進行反應，觀察其反應變化，進行結果分析，目前應用于重金屬檢測的酶類主要有：葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶、磷酸酯酶、脈酶等等，當前的酶的種類十分有限，在未來的研究中還需要不斷深入開發。

結語

隨著科學技術不斷發展，人們的生活顯著提高，人們對于生活質量有了更高的要求。水是人們的生命之源，水質優劣直接影響著人們的健康水平。所以對水環境中的重金屬檢測已經成為了當前國家和社會各界關注的重點問題。當前我們對水環境重金屬的檢測方法雖已取得了較大成就，但是在未來的經濟發展中，我們仍應該不斷的加強專業檢測技術研究，以期找到解決水體重金屬污染的有效措施，為人們的生命健康保駕護航。