重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用

王凱凱

（河南省地質礦產勘查開發局第一地質礦產調查院，河南 洛陽 471023）

水源是人們生活、工業以及農業作業中不可缺少的資源，如果在水環境中有重金屬超標的現象，對于人們的生命安全以及產品的安全會造成極大的威脅。所以相關部門一定加大對會出現重金屬污染產業的重金屬檢測，從源頭控制住污染的問題，保證人們生活中所需的水源是安全的且無污染的[1]。因此，重金屬檢測的技術要做到穩定且準確，這樣才能在檢測作業中達到最準確的數據和效果。

1 對于水源環境進行重金屬檢測的意義以及重金屬污染的特征

1.1 進行水源環境重金屬污染檢測的意義

重金屬污染主要存在的環境是在水源環境中，并且重金屬污染大都出現在工業生產企業中，這一類企業工廠周邊通常情況下都會有水源環境。在工業生產過程中會因為所使用的材料以及流程，致使由重金屬以及其他有危害性的化合物構成重金屬超標污染問題[2]。其本身是屬于不溶于水的物質，在水中無法自行分解，會對水源環境造成極大的環境污染現象。這樣的污染情況會對周邊民眾的生活造成極大的危害以及生命安全威脅，甚至會對周圍環境造成不可預估的破壞現象。對水源環境進行重金屬含量的檢測是從源頭控制住工業生產工廠對水源環境的排污現象，以此保證人們所用的生活用、工業以及農業生產用手的安全[3]。

1.2 水源環境中重金屬污染問題的特征

重金屬對于水源環境的污染因素較多，其中污染較為嚴重的是重工業生產企業，這一類企業在生產過程中會對外排放污水以及廢水，而在這其中就有大量的重金屬物質。特別是針對冶金企業和印刷企業來說，是目前重金屬排放量較為高的企業，一定要對其進行合理的監控，才能保證周邊水源環境的安全。

2 目前針對水源環境的重金屬檢測存在的不足

2.1 對于檢測的重視度不夠

雖然對于水源環境質量的保障是一項極為重要的事情，但是在目前的檢測過程中，相關部門對于重金屬檢測的力度不夠重視。并且，在現有的重金屬檢測過程中，大多數的檢測部門的檢測技法沒有達到一定的嚴謹程度，對于水環境中的重金屬超標現象的分析方法過于死板。檢測人員沒有依據水源環境周邊的實際環境情況進行事先的分析和考察，因為在進行水源環境的重金屬檢測中，一定要先對做到具體問題具體分析，與當地的各種相關部門先進行情況了解，走訪調查在此地的生產廠家。這樣能夠在最大可能性上從源頭查出重金屬排放的位置。

2.2 重金屬檢測技術的設備沒有進行實時的更新

隨著我國科學技術的不斷發展，許多先進的設備已經可以逐漸在各行各業中運用。但針對目前的水源環境的重金屬檢測機構中，仍然有部分使用著較為傳統的傳感器進行檢測，或者根據人為地觀測方式先進行大致的粗略判斷。這樣較為傳統的檢測方式最終檢測結果的準確性不高，嚴重影響了檢測的效率和效果。所以一定依據時代發展中所出產的先進檢測設備進行運用實踐操作，針對檢測的技術也要緊隨時代的發展步伐。各個重工業生產廠家的生產材料會隨著時代的變化而進行更換，面對這些不同產品所產生的重金屬超標現象要進行不同方式的檢測技術進行水源環境的重金屬檢測，這樣的檢測結果才會具有更加準確的數據并且其可信度較高。

2.3 對于水源環境中的重金屬檢測技術不夠先進

隨著我國的快速發展，各類礦產等資源在逐漸被開發中，因此我國大多數地區的水源質量變得越來越差。如果只是利用以往的檢測手段對水源環境的質量進行檢測，是不能滿足現階段的重金屬含量檢測的標準，也無法達到檢測的需求。部分檢測部門對于水源環境的重金屬檢測方法仍然以傳統的檢測方式為主，這不僅會影響到檢測結果的可信度，也會耽誤對水源環境的治理，從而影響了周邊居民的生活質量以及造成更多的經濟損失。

3 在水源環境中使用的重金屬檢測方式分析

3.1 高效地利用電化學方式

重金屬污染問題中含有的物質大都是以重金屬以及其他重金屬含量的物質，對于此種現象可以依據電化學方式對重金屬進行含量檢測。這種方式可以根據水源環境中的重金屬的電化學特征和其濃度含量將其找出來。在這一過程中會需要用到試液構成電化學分析法中的電池，利用電流以及電導等的合理參數，并且與水源環境中的濃度有一個相互的關系，以這樣的條件能夠檢測出水源環境中的重金屬物質含量。其中能夠將鉛和鋅的重金屬物質通過電化學方式中的伏案滴定方法等檢測出來，利用電化學方式可以進行高效的重金屬檢測工作。

3.2 利用流動注射式的分析方式

采取流動注射式的檢測技術，是在水源環境中選取部分樣品，并且把樣品放到對應流速的截流里。一旦樣品流動到反射器位置時，選取的樣品就會與之前的截流產生混合效果，兩者會通過一種化學反應，并且能夠被檢測儀器檢測出來。當產生反應之后可以對其進行精準的檢測，依據記錄儀對其進行峰形信號的檢測分析。用這樣的方式進行重金屬的檢測，是現階段的檢測技術中較為自動化的，并且其檢測工作中的效率也是較高的，利用化學反應可以較為直接地觀察出被檢測的物質反應現象。在進行加熱以及冷卻的檢測環節后，將截流以及樣品一起注入在流路體系中，對于不平衡的以及不均勻的狀態下進行的檢測，也能得到較為精準的數據分析結果。

3.3 利用生物化學式的檢測方式

利用生物化學等分析方法，也能夠對水源環境中的重金屬進行含量檢測。其一，是可以采用免疫的分析方式，在水源環境中利用重金屬本身的反應對其進行檢測，構建一個判定的過程。其二，利用酶化學分析方式，由于水源環境中的重金屬污染物質可以對酶產生酶活性變化的反應，可以依據這種化學反應的特征進行重金屬污染的判斷，并且可以利用甲硫基團會與重金屬中的離子放在一塊可以將酶活性降低的特點，對水源環境進行PH酸堿值的測試或者是利用導電進行檢測。

3.4 采取原子吸收光譜的方式進行檢測

這種檢測方式可以根據氣態原子的特性對水源環境中的重金屬進行快速地檢測，這其中是將電感耦合的離子當作是檢測過程中的激光光源使用，并且這種方式在對于重金屬中的微量等上有很大的優勢條件。同時會避免其他的干擾因素，在進行水源環境的重金屬檢測時，擁有更高的靈敏度。這種方式同時也存在一定的局限性，不能將微量元素很好地檢測出來，所以一定要根據目前的原子吸收光譜的儀器進行結合檢測，并且可以與分離富集的技術進行共同使用，能夠在極大程度上提高檢測的精準度。

3.5 利用熒光式的方法進行檢測

人們對熒光的普遍認知是認為是一種發光閃閃的物質，對于水源環境的重金屬檢測中能利用的是熒光本身含有的特性。其本身是一種能夠采取一定程度上的波長進行的入射光，之后可以再次照射，并且其中處于常溫狀態下的物質價電子能夠被激發出來而且可以促使自己的狀態發生改變；而這其中的穩定性能較低，會導致價電子快速地衰變，之后會成為基態的狀態，然后會發出一道明顯的輻射光。當輻射光的照射狀態停止以后，輻射光也會一同停止，這樣的一個物質被稱之為熒光。在水源環境中的重金屬檢測中使用到的熒光分析方式的原因，是重金屬的特征能夠促使熒光的強度發生變化，可以根據實際情況讓熒光的光射增強和變弱甚至無光。

3.6 利用溶出伏安方式進行重金屬的檢測

這個檢測方式需要分步驟完成，首先檢測操作人員要用相關的檢測儀器和設備對樣本進行電解測試的反應，這一步完成之后要對其痕量物質進行攪拌，并促使還原之后將其放置在陰極位置。其次，要做的事情是施加反向的電壓，把負極處于陰極位置上面的重金屬樣本離子再次放入水中。這兩個步驟完成以后，會看到在水溶液中產生一個強度較高的電流現象，這稱之為溶出。這樣的方式可以在極大程度上檢測出樣本中的多數重金屬離子，其可靠力度較高，是一個檢測水源環境中重金屬物質的重要方式。

3.7 采用液相色譜的分析方式進行重金屬的檢測

液相色譜方式在水源環境中的重金屬檢測過程中是屬于比較常用的方式之一，通常情況下比較適用于重工業生產過程中排出的有機廢水的重金屬物質的檢測。但是其本身具有一定的不足。這種方式主要是可以將水源環境的重金屬物質與水進行一個分離，可這種方式存在一定的缺陷性，在檢測的過程中其靈敏性不高。對于大部分重工業生產排出的污水以及廢水，第一步會進行液相色譜法的分析方法對重金屬物質進行初步的篩查，通過這種方式可以簡單地判斷出水源環境中是否含有重金屬離子。之后會采取電導檢測的方式，進行下一步的確認，因為只是簡單地利用液相色譜的分析方式對重金屬物質進行檢測是不具備精較高精準度的結果，需要與其他的方式結合檢測，才能彌補其靈敏性不高的缺陷。

4 結語

對于水源環境中的重金屬檢測是很有必要的，水資源對于人們的生活、工業生產以及農業生產中都具有重要的作用，一旦水資源出現了污染現象，將會對人們的生活以及農工業生產都有著不可估量的消極影響。相關部門一定要加大對重金屬的檢測力度，對于檢測的技術要做到合理且科學地運用，同時也要做到對技術的革新，這樣才能跟上時代的發展步伐。同時對于工業生產也來要加大管控力度以及明確的懲罰制度，這樣才能從源頭控制對水環境的污染。