水環境中重金屬檢測方法研究進展

劉撿文

【摘 要】隨著我國工業化進程的不斷加快，水質污染問題日益嚴重，重金屬污染已經成為影響水質的重要因素之一。重金屬污染對人們的用水安全和生物生長構成了極大威脅，為此必須加強環境水質分析中的重金屬檢測工作，運用先進的檢測技術為環境水質分析和環境保護工作提供可靠數據支持。從分析重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用入手，對重金屬檢測技術的具體應用進行研究。

【關鍵詞】重金屬檢測技術；環境水質；分析應用

工業是我國國民經濟的重要支柱產業，其在帶動城市經濟發展，推動社會現代化建設中發揮著至關重要的作用。但與此同時，在工業發展的背后也為城市建設、人類的生存環境帶來了生態污染。尤其在水環境污染方面，因水環境中含有大量重金屬元素，導致水質變差，威脅到居民飲水安全。所以，在環境治理中必須做好環境水質分析工作，并且將重金屬減測作為水質分析的重點，運用先進的重金屬減測技術，提高水質污染處理效果。

一、重金屬檢測技術在環境水質分析中的作用

重金屬檢測是環境水質分析中的一項基礎工作，應用科學、先進的重金屬檢測技術，是提高水質檢測質量的必然選擇。重金屬檢測主要是利用一系列的高科技檢測技術，對水質進行定時定期的檢測，從而檢測出水質中所含有的重金屬物質，其檢測的最終目的是在源頭上找到重金屬污染水質的原因，從而采取有效的環境治理措施，最大程度降低重金屬對于水質的消極影響。在不同地區不同水域下的水質環境檢測工作中，需要運用不同的重金屬檢測技術，以保證水質檢測分析數據的準確率。同時，運用先進的重金屬檢測技術還有助于提高水質檢測技術水平，為水質分析提供可靠、全面的分析數據，便于對水質變化進行動態監測，并根據動態監測結果及時采取應對措施，進而保障居民用水安全，保護水環境以及生物免受重金屬污染的破壞。

二、重金屬檢測技術的類別

技術靈敏度以及檢測精準度是衡量重金屬檢測技術能否達到合格要求的標準，除此之外，還有速度、效率等綜合因素。現階段，我國在環境水質分析中常用的金屬檢測技術通常包含以下幾類：

（一）原子吸收光譜檢測法

這種分析法的源頭要追溯到20世紀50年代，對于當時而言，這是一種新型檢測技術。在20世紀70年代末80年代初，原子吸收光譜分析開始進入大發展時期，它的檢測原理是通過氣態原子本身的吸收特性，輔以特定波長的光，讓被測元素電子呈現激發狀態，被測元素特征輻射通過元素的原子蒸汽時被其基態原子吸收，進而由輻射的減弱程度測定元素含量。此分析檢測法是一種現代儀器分析方法，可謂是重金屬檢測技術朝著自動化方向發展的代表，可大幅度提高工作效率及檢測效果，在保證分析結果精準的同時，還能控制成本消耗（進樣量少），對于某些貴重試劑而言，意義非凡。該檢測法相對其他技術來說，有著靈敏性強、精準度高、分析范圍廣等優點。截至現階段此法也是分析檢測過程中較為常用的一種檢測手段。

（二）電感耦合等離子體質譜法

就電感耦合等離子體質譜法而言，從本質上這一檢測方法是一種由等離子電荷放電，而不是化學火焰，其動力源為氬氣，相對來說這一檢測方法操作不僅簡單，而且檢測的效率較為迅速，具有較強的靈活性，是傳統水質分析中常見的一種重金屬質監測方法。此法最大的優點便是全面，可全面實現多元素同時快速測定，由于此檢測方法采用質譜分析，所以檢測干擾很少，應用領域范圍很廣，涉及土壤、大氣、水質監測、地質分析等等不同領域不同類型的產品。

（三）溶出伏安法

溶出伏安法是把被檢測物質作為適宜電壓的恒電位電解，通過攪拌作業將試樣中痕量物質還原后沉積在陰極上，隨后通過對電極提供反向電壓，將沉積于陰極的金屬離子氧化溶解，生成較為明顯的峰電流，由于電流大小同被測物濃度存在正比例關系，可借由測定電流求得被測物濃度。

三、重金屬檢測技術在環境水質分析

當前，隨著科學技術的發展，重金屬檢測技術也隨之不斷改進，在環境水質分析中發揮著重要作用，常用的重金屬檢測技術如下。

（一）液相色譜分析

該方法在環境水質中的重金屬檢測較為常見，其中的優勢是能夠有效分離水體內的重金屬元素，但缺點是敏感度不強。以工業生產中重金屬濃度較高的廢水檢測為例，要求第一步先利用液相色譜法，分析其中是否含有金屬離子，第二步再利用電導檢測，從而解決液相色譜分析法中的金屬檢測敏度不高的問題，最終檢測出水體中的其他金屬元素。第三步是對所檢測出來的金屬元素進行分析和研究。該方法主要是應用于工業生產中的有機廢水檢測。

（二）電感耦合等離子體原子發射光譜法

該方法屬于光譜檢測分析法中的一種。主要原理是將電感耦合等離子作為激發電源，對水質中所含有的重金屬元素進行檢測，該方法能夠檢測出水質中的一些微量的重金屬元素。在該方法的實際應用中，可將其與分離富集技術相結合，能夠檢測出精密度較高的重金屬元素，大幅提高重金屬元素含量的檢測準確性。

（三）生物化學分析法

生物化學分析法是重金屬離子檢測中較為前沿的技術，主要包括免疫法和酶分析法兩種。其一，酶分析法。對水體進行取樣之后，在水樣中放置酶活性物質，促使酶活性中心的物質與水樣中的重金屬離子進行特異性結合，結合后的重金屬離子會破壞酶活性物質的結構，導致酶活力下降，從而在pH上的顯色反應會產生較大的變化，酶分析法正是通過對pH上的顯色反應的顏色變化，來研究分析水樣中含有的重金屬離子。酶分析法具有較高的靈活性，可以進行現場檢測，但也存在一定的局限性，僅僅能夠檢測定性的環境污染物，而無法對更加靈敏的污染物進行檢測。

（四）免疫分析法

該方法主要是通過抗原和抗體的特異性反應進行重金屬的測定。同樣是要在水樣中放置結合物，使其能夠同重金屬進行特異性結合，在通過結合物與重金屬離子制備出來的特異性抗體進行分析。該方法的技術瓶頸在于如何進行特異性抗體的分析與研究，從而界定出重金屬元素，因此在現實中的應用并不廣泛。

（五）電化學法

該方法主要是利用伏安法進行環境水質金屬檢測，但是該方法只能對污染濃度較低的環境水質進行檢測，并對水體中游離態與配合物態的金屬進行分析。應用電化學法可對飲用水和海水中微量的鉛、銅、鎳、鋅等金屬元素的組成與含量進行測定。

（六）流動注射分析法

該方法主要是通過在流動載體內注入水樣，使得水樣同載體之間的結合反應之后展開定量分析。流動注射分析法對檢測設備要求低，具備良好的適用性，能夠滿足在線檢測要求，提高重金屬檢測工作效率。

（七）熒光分析法

該方法是通過對水樣中的重金屬物質進行激發，從而觀察其熒光反應來檢測重金屬。在利用熒光分析法時，通常選用有機熒光染料、稀土納米材料等作為熒光激發物質。水樣中含有的重金屬濃度越高，則熒光增強度越明顯。

四、結語

水質的污染已經嚴重影響到城市可持續發展，必須要將其納入到城市規劃建設中的重要問題盡快解決。當前水質中的重金屬含量情況如何，成為環境水質治理的關鍵所在。因此，加大對水質中重金屬含量的檢測，保證檢測結果的準確性，才能夠為水環境治理提供可靠的參考依據。

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