探究水質分析中的重金屬檢測技術

(瑞木鎳鈷管理（中冶）有限公司，北京100028)

雖然以往我國在水質分析中高度重視重金屬檢測，但由于受到過去技術水平等因素的制約，使得部分傳統重金屬檢測技術難以有效達到快速、精準檢測水體中重金屬的效果。隨著近些年我國科學技術水平的逐步提升，在水質分析中也逐漸出現了各種先進的、現代化的重金屬檢測技術，為提高水質分析成效發揮了重要作用。

1 重金屬檢測技術在水質分析中的重要作用

我國過去相當長一段時間內的經濟發展是以犧牲環境為代價，尤其是在大力發展重工業的過程中，雖然在一定程度上帶動了我國社會經濟的發展，但與此同時也極大地破壞了我國生態環境，使得我國出現了極為嚴重的水質污染問題。雖然水體本身帶有一定的自凈能力，但因重金屬自身具有較高的毒害性，且通常難以降解并極易隨食物鏈向外延伸，加之部分重金屬在隨水體流動時仍然難以通過水體自凈的方式完全消除，不斷累積增加的重金屬最終將造成水質污染，進而對人體以及水體生物造成嚴重危害[1]。而通過在水質分析中運用重金屬檢測技術，可以有效檢測出水質當中存在的重金屬及其含量，幫助檢測人員在準確掌握水質情況的同時，精準判斷水質是否存在重金屬污染問題及具體污染嚴重程度，以便相關工作人員可以有針對性地進行改善，切實保障我國水質環境的衛生、安全。

2 水質分析中的重金屬檢測技術

2.1 傳統檢測技術

2.1.1 液相色譜分析法

在以往水質分析中的重金屬檢測中，常用的一大檢測技術便是液相色譜分析法。此種重金屬檢測技術從本質上來說指的就是一種分離與分析技術，其流動相固定為液體，但固定相的形式多種多樣，包括紙、薄板等均可以作為其固定相，并且根據其具體固定相形式，可以將液相色譜分析技術細分成多種不同類型的技術，例如紙色譜與薄層色譜分析技術等等。雖然這一檢測技術具有操作簡便、技術難度較小等優勢特點，但其同樣存在檢測精準度較低的缺陷，因此本文認為在使用液相色譜分析法對水質中的重金屬進行檢測時，需要檢測人員搭配使用其他重金屬檢測技術以形成優勢互補，才能獲得理想檢測效果。

2.1.2 電化學檢測技術

在水質重金屬檢測當中，電化學檢測技術也是常用的一項傳統重金屬檢測技術。該種檢測技術便是通過利用電化學反應原理對水質當中重金屬元素類型及具體含量進行精準判斷。如使用伏安法檢測水質中的重金屬時，便是根據各物質所具有的電化學特性不盡相同，通過電流作用所表現出不同變化規律的原理，借助專業的檢測儀器設備完成水質分析中的重金屬檢測[2]。電化學檢測技術幾乎不受水體中鹽分的干擾影響，并且具有成本低廉、檢測儀器所占空間不大等優勢特點。但其在實際運用過程中必須在電化學池中進行，即只有將采集得到的實驗水體融入于電化學池內，并使用專業的檢測儀器設備對電化學池當中的各項參數值進行測量，隨后將其與標準值逐一比較，才能有效判定水體當中所含有的重金屬元素。這也使得電化學檢測技術存在適用性較低的問題，且因其容易受到環境水質當中高基體的影響，因此也難以始終保持較高的測量精準度。

2.1.3 流動注射分析法

使用流動注射分析法這一傳統重金屬檢測技術進行水質中的重金屬檢測，主要是通過將待測水體樣品注入至流動載體的內部，令流動載體和水體樣品進行充分結合與反應，隨后采用定量分析的方式判定水質中的重金屬元素及其具體含量。相較于其他傳統重金屬檢測技術，流動注射分析法具有良好的適用性，對檢測儀器設備的依賴性相對較小，能夠與水質重金屬在線檢測要求相符合。但其同樣也存在一定局限性，由于其主要是通過向流動載體中注入待測水體樣品的方式檢測水質中的重金屬，因此其對于水體樣品的選取與采集具有較高要求。本文認為，檢測人員使用該項檢測技術時，在完成水體樣品采集后需要對其進行預處理，才能將水體樣品與流動載體進行有效結合反應。受此影響，這一檢測技術的檢測效率也相對較低，且容易出現檢測結果偶然性偏高的情況。

2.2 新興檢測技術

2.2.1 生物化學分析法

在近些年我國逐漸加大對水質分析中重金屬檢測的重視力度下，通過積極運用各種先進的檢測理念并從國外引進大量現代化重金屬檢測技術，使得水質分析中重金屬檢測效率與檢測精準度均得到了一定提升。作為目前在水質重金屬檢測中使用相對頻繁的一種新興檢測技術，生物化學分析法主要通過運用生物大分子對待測物具有特異性識別能力，將待測水體與生物大分子識別元件進行充分融合，令原本水體中的各種復合物、光熱信號統一轉變成光電信號，在定量分析下有效幫助檢測人員精準掌握水體當中的具體重金屬元素類型與含量。例如在檢測水質中重金屬的酶含量時，便可以借助重金屬離子會同酶活性進行相互反應與結合，檢測人員通過逐一檢測水質的酸堿值、水質中物質電導率與顯色劑顏色等便可以高效、精準地獲得水質中重金屬內的酶含量[3]。相比于傳統檢測技術，生物化學分析法具有更高的靈敏度與精準度，且具備較強的可選擇性和靈活性，這也使得該種檢測技術可以廣泛運用在水質分析中的重金屬檢測中。

2.2.2 電感耦合等離子體質譜法

雖然電感耦合等離子體質譜法早在二十世紀九十年代初便已經開始運用在水質重金屬檢測中，但本文認為經過多年的持續發展，這一重金屬檢測技術通過不斷優化已經具有較高的完善性。在對水質中的重金屬進行檢測時，使用電感耦合等離子體質譜法，將氬氣作為動力源代替傳統的化學火焰，不僅有助于提高檢測效率，增強重金屬檢測的靈活性，同時也能夠有效避免在重金屬檢測過程中對水質以及生態環境造成二次破壞。另外，電感耦合等離子體質譜法具有全面性的重要優勢，可在同一時間段內對水體中的諸多重金屬元素進行快速、精準測定，并且此種檢測技術具有較高的抗干擾性，對應用范圍的限制極小，除水質中的重金屬檢測外，電感耦合等離子體質譜法也可被用在土壤、大氣等其他領域中的重金屬檢測中。其廣泛的應用范圍、強大的環境適用性與較高的靈敏度、精準度也為電感耦合等離子體質譜法在水質中重金屬檢測中的深入應用創造了良好條件。

2.2.3 激光誘導擊穿光譜檢測法

當前在水質重金屬檢測中較為新穎的檢測技術之一便是激光誘導擊穿光譜檢測技術。這一檢測技術在完成水質分析中的重金屬檢測時，主要是通過利用高功率激光與物質產生作用的等離子體時，會發射出相應的光譜原理，通過利用高精準度的光譜分析儀對其獲取的光譜進行準確分析，便可以依照光譜分析結果準確獲取水體樣品中具體含有的重金屬元素類型與含量。該項檢測技術無需檢測人員對采集的水體樣品進行預處理，且具有操作簡便、檢測速度快、測定結果精準度高、檢測靈敏度高等諸多優勢特點，因此也逐漸被廣泛運用在水質分析中的重金屬檢測中。

3 結束語

總而言之，在水質分析中重金屬檢測意義重大。雖然部分傳統的重金屬檢測技術也可以在一定程度上達到測定水質中重金屬元素類型與含量的效果，但其普遍具有檢測效率低、檢測結果精準度不高等局限性。因此我國還需要繼續加大對重金屬檢測技術的研發與創新力度，探尋更多行之有效并具有高效、高精準度等優勢特性的新重金屬檢測技術，從而在有效落實水質分析工作之余，也可以推動重金屬檢測技術的長效發展。