重金屬檢測技術在水質分析中的應用

許候杰 漆燕琴 馮志剛

江西省檢驗檢測認證總院計量科學研究院 江西南昌 330052

環境監測管理部門在對環境水質進行分析和監測時，需要對重金屬進行重點檢測，降低工業污染對環境水質的不良影響。目前我國在開展重金屬檢測工作時，可選擇的技術類型比較多，工作人員需要根據區域內環境水質的具體情況，選擇正確的檢測技術，還要在現有技術的基礎上，對其進行創新和優化，才能進一步提高檢測水平[1]。

一、水質環境中的重金屬污染現狀

(一)污染情況

我國在進行社會經濟建設的過程中，為各種類型產業的發展提供了有效的支持。一些重工業企業在發展的過程中，擴大了自身的生產范圍，對周邊的水質產生了嚴重的破壞和影響。在這一情況下要想提高環境保護工作的質量，降低污染水質對我國居民身體健康的不良影響，就需要做好區域內環境水質的檢測。要明確環境水質中的重金屬含量，才能開展針對性的環境保護工作，提高水源的應用質量。現階段在進行重金屬檢測時，可供選擇的技術種類比較多，但在進行水樣采集時，各項工作的開展難度依然比較大，需要耗費大量的時間和精力，才能進行樣品的采集。要想提高檢測數據的準確性，工作人員還要盡可能縮短使用的送檢時間，要將樣品送到檢測中心，及時開展檢測工作，得出更加準確的檢驗結果。但各項工作在開展時，都存在一定的難度。尤其是在對水質環境中的重金屬進行檢測時，目前檢測工作在開展時，還存在一定的不足之處。需要對現有的檢測技術進行改善和優化，才能進一步提高檢測技術的應用水平，確保最終的檢測結果更加準確[2]。

(二)檢測現狀

人們日常的生產生活都需要水資源的支持，水源是人類生活環境中不可缺少的一項元素，區域內的水質條件，會對居民的身體健康產生嚴重的影響。尤其是在當前的社會環境下，綠色環保理念已經融入了各行各業的生產中。在對水質污染進行治理時，需要積極響應我國可持續發展的政策要求，這也對水質檢測工作的開展提出了更高的要求。利用一些比較先進的技術和設備，對水質環境中是否存在影響人類生存的元素進行檢測，還要明確水質環境中的細菌總數和大腸桿菌含量的數據信息，從而為水質環境保護工作的開展提供有效的數據支持。在進行工業生產的過程中，經常會產生廢料和廢水，這些廢棄的物品中存在較多的重金屬元素。一旦元素大量聚集，就會產生更加嚴重的環境污染問題，而且重金屬元素對水質的污染比較強，在對水質環境進行檢測時，需要對重金屬的含量進行重點檢測。還要對區域內的水質情況進行定期的檢查，明確水質環境中的各項指標是否滿足使用標準的要求，才能進一步提高水質的應用安全性。在開展重金屬檢測工作時，需要根據區域內的水質污染情況，選擇正確的技術和設備，才能明確水質環境中哪種元素超標，在此基礎上明確污染源，促進環境治理工作的順利開展。在對不同地區的水域進行重金屬檢測時，選擇的檢測技術存在一定的差異性，必須選擇合適的技術，才能滿足水質環境重金屬檢測工作的開展要求。選用實用性比較強的重金屬檢測技術，可以豐富水質環境的檢測內容，確保工作人員在檢測的過程中，能夠對水質環境中的各項成分進行全面的了解，并且對不同元素的具體含量和主要分布范圍進行全面的研究，在此基礎上制定針對性的治理措施，確保區域內的水源，能夠符合國家標準生活飲用水衛生標準[3]。

二、重金屬檢測技術在水質分析中的具體應用

(一)液相色譜分析技術的具體應用

在進行液相色譜分析技術應用時，技術的實施效果比較好，且這項技術的應用范圍更加廣泛，可以對當前水質環境中的重金屬進行有效的檢測。這項技術的特征比較明顯，存在高效分離的特點，應用這項技術對水質環境中的多種類型重金屬元素進行快速的分析和檢測，能夠對重金屬的分布情況和主要分布范圍進行全面的了解。但在進行技術應用時，因為靈敏度比較差，因此需要對這項技術進行深入的分析和研究，才能進一步提高技術的實施效果。工作人員利用這項技術開展重金屬檢測工作，需要將其與其他技術進行有效融合，才能提高最終檢測結果的正確性。采用綜合檢測方式，不僅可以充分發揮液相色譜分析技術高效分離的優點，還可以提高技術的應用靈敏度，確保重金屬檢測工作能夠順利開展。目前在對技術進行研發的過程中，已經在原有的技術形式上，對其進行了優化和完善。可以先利用離子色譜技術開展測定工作，再利用改良之后的陽離子交換柱，對電導檢測進行有效的抑制，可以在更短的時間內得到更加準確全面的檢測數據信息[4]。

(二)原子吸收分光光度技術的具體應用

這項技術在實施時，主要是利用光學的原理。實際上電子在躍遷時，可以對不同類型的光譜進行有效的吸收，形成紫外光吸收光譜。根據光譜的出現差異，可以對水質環境中重金屬的分布情況進行有效的檢測，還可以對檢測物質中是否還有其他介質進行有效的分析，從而實現重金屬檢測的目的。原子吸收分光光度技術在應用時，實用性特征更強，技術具備更高的檢測靈敏度，還存在一定的選擇性，能夠快速地完成重金屬檢測工作。工作人員利用這項技術，對水質環境中的金融金屬進行有效的檢測，可以判斷外層電子對紫外線或其他光線原子的吸收情況，滿足重金屬的檢測要求。目前在進行技術應用時，主要存在兩種檢測方式，一種是火焰原子吸收分光光度檢測形式，另一種是石墨爐原子吸收分光光度檢測方式。這兩種檢測技術在應用時，最主要的區別是選用的原子裝置存在一定的差異。但技術在實際實施時，靈敏度都比較高，可以促進水質環境中重金屬檢測工作的順利開展[5]。

(三)電化學技術的具體應用

在進行電化學檢測技術應用時，主要是利用具備電化學性質的檢測物質參與實驗的輔助檢測。能夠根據不同物質電化學性質的差異，對水質環境中的物質組成成分和具體的含量進行準確的分析和判斷。在開展檢測工作時，首先要將檢測樣品，放入電化學池中，繼而在電化學池中添加實驗液，將電化學池中的某一項參數作為實驗的參考標準。根據所選參數的變化情況與檢測物質濃度之間的關系，對內部各項物質的組成成分和具體的含量進行準確的判斷。利用這項技術開展水質檢測工作，最常見的是電位分析技術和溶出伏安技術以及伏安滴定技術等方式。電化學技術在應用時，可以將重金屬物質從游離物質中準確地分析出來，降低了檢測工作的開展難度。利用這項技術開展重金屬的檢測工作，不需要使用一些比較復雜的儀器設備，因此技術的操作成本比較低，技術的實用性也比較明顯[6]。

(四)重金屬流動注射分析檢測技術的具體應用

在進行重金屬流動注射分析檢測技術應用時，對工作人員的能力存在較高的要求。工作人員在開展檢測實驗時，需要將注樣閥中的檢測樣本，按照固定流速的要求將其注到載流中。在流經反應器設備時，樣本和載流能夠進行充分的接觸和融合，在此期間會發生一定的化學反應。通過選擇合適的試劑，對產物進行有效的檢測。根據產物顯示的數據信息，對測定結果進行分析和判斷，可以明確水質環境中重金屬的具體含量。這項技術的操作對設備的要求比較低，且技術在實踐的過程中，已經融合了自動化等技術，向著智能化等方向更好地發展。采用現代化檢測方式，可以保證樣本能夠保持相對均勻的速度進行流動，為化學反應的發生提供更好的空間環境。在進行自動化操作時，還可以提高樣本的處理效率，對原有的實驗步驟進行簡化，避免因為人工操作引發失誤等問題降低最終檢測結果的精確性。在進行自動化實驗時，還可以提高重金屬流動注射分析檢測技術的應用準確性，并且能夠保證最終檢測結果更加精確全面。目前這種技術主要作用于一些比較珍貴的水質環境檢測工作中，利用這項技術對水質環境中的重金屬含量進行有效的檢測，不僅可以保證最終的實驗結果更加科學，還可以避免在實驗過程中出現水源浪費的情況[7]。

(五)電感耦合等離子體原子發射光譜技術的具體應用

實際上電感耦合等離子體原子發射光譜技術，是光譜分析技術中的一種檢測方式。在進行實際檢測時，要將電感耦合等離子炬，作為檢測過程中的激發光源，從而對樣本中各項金屬元素的含量進行有效的分析。這項技術在應用時更加簡單快捷，操作形式也比較便利，可以對樣本中所含金屬元素的種類以及不同類型金屬元素的具體含量進行準確的分析。在開展實驗時，反應過程中不會出現比較明顯的現象，因為此技術的靈敏度比較高，而且技術在實施時，不會受到周邊環境因素太大的影響，可以將其運用到痕量重金屬元素和微量重金屬元素的檢測中，能夠為環境保護工作的開展提供更加全面準確的數據信息。而且電感耦合等離子體原子發射光譜技術在應用時，可以在同一時間下對多種元素進行檢測和分析。但這項技術在實際應用時，只能在重金屬元素比較低的水質環境中進行檢測。即使這項技術的操作靈敏度比較高，在實際檢測時也會受到其他因素的影響。要想提高最終檢測結果的準確性，需要將其與分離富集技術進行有效融合，提高不同元素在水質環境中的聚集度，確保檢測實驗能夠順利開展。這種綜合技術的應用，在一定程度上擴大了電感耦合等離子體原子發射光譜技術的應用范圍，還可以對技術應用時存在的各項缺陷進行有效的彌補，進一步提高了檢測工作的開展效率和精確度[8]。

(六)生物化學分析技術的具體應用

在進行生物化學檢測技術應用時，具備更高的研究價值，將其作用于水質環境中的重金屬檢測中，檢測效果更加明顯。這項技術主要有免疫分析和酶分析兩種檢測方法。免疫分析技術在應用時，主要是利用抗體和抗原之間的特異反應，開展重金屬的檢測工作。這種檢測方式具備更高的靈敏度，選擇性也比較強，可以將重金屬離子與其他合適的絡合物進行有機結合，形成特定的空間結構。將這個特定的空間結構與抗體或者抗原進行有效融合，可以發生特異性的反應。工作人員利用這項技術，開展水質環境中的重金屬檢測工作，可以對最終的檢測結果進行定量的分析；在進行酶分析技術應用時，可以利用重金屬破壞酶活性中心關鍵結構這一特點，對酶的活力產生一定的影響，降低基質中的反應速度。可以通過顯色劑的應用，根據檢測劑的顏色變化情況或者電導率的變化情況，對于水質環境中重金屬的具體含量進行反應和檢測。工作人員得出相應的檢測數據之后，需要對其進行全方位的分析，從而明確水質環境中重金屬的分布范圍和具體的數量。目前在進行酶分析技術應用時，主要存在葡萄糖氧化酶和脲酶以及過氧化物酶等[9]。

(七)熒光分析技術的具體應用

這項技術主要作用與含有熒光物質的環境水質分析工作中，技術的應用原理是通過物質對光射線的反射，對水質環境中是否含有重金屬進行科學的分析和判斷。在進行技術應用時，主要存在分子熒光光譜和原子熒光光譜等形式。熒光在發出的過程中，會受到重金屬內部電子的影響。在進行技術實施時，操作方式更加簡單快捷，且技術的靈敏度比較高。但是在進行技術應用時，還會受到光線照射范圍的影響，因此這項技術只能作用于比較小的水質環境中。要想提高技術的應用效果，還需要添加一些熒光物質，才能促進檢測工作的順利開展，因此這項技術在使用時具有一定的局限性[10]。

結語

綜上所述，重金屬檢測技術的應用，對于我國環境保護工作的開展存在重要的影響。采用現代化的檢測模式，需要引進更加先進的技術和設備，才能保證最終檢測結果的精確性。水質檢測工作屬于民生性的工程，政府部門要加強對這項工作的扶持，并且加大資金的投入力度，才能促進技術的及時更新。工作人員也要學習一些新型的檢測技術和知識，要嚴格按照檢測要求進行標準作業，才能提高重金屬檢測工作的開展質量。環境監測管理部門也要加強對這項工作的監管，促進各項工作的順利開展。