重金属检测技术在环境水质分析中的应用

陈正 王彬彬

摘  要：文章结合当前环境水质测定实际需要，对目前水质重金属检测技术进行了简单总结，重点指出了电感耦合等离子体原子发射光谱法、流动注射分析法、荧光分析法与电化学分析法的原理及应用情况。

关键词：重金属;环境水质;检测技术

在过去的几十年时间里，我国将重工业作为经济发展的主要产业，在重工业全面发展的影响下，我国的经济水平有了非常显著的提升，但同时也使得我国的环境水质重金属污染问题日益突出。随着我国环境水质问题越来越受到社会各界的共同关注，加强重金属检测成为了重要课题。目前，用于重金属检测的技术较多，不仅采样需要耗费较长时间，同时还需要经过运输以及储存等环节，这与当下现场检测的要求有较大出入。在重金属检测技术日渐成熟的今天，国内外纷纷研究出了多种快速、准确、自动化且符合现场检测要求的检测方法。现对这些技术的应用情况总结如下。

1 电感耦合等离子体原子发射光谱法

电感耦合等离子体原子发射光谱法是一种以电感耦合等离子炬作为激发光源的光谱分析方法。它不仅能够快速、方便的检测水质重金属情况，同时测定结果也非常准确，并且该方法并不存在较为显著的基体效应。这种是一种微量、常量和痕量元素分析的重要手段，有检出限低、灵敏度高以及干扰少等优势，故在环境水质检测中，重金属测定效果是最显著的方法。

通常情况下，水中大量金属离子的含量都非常低，尽管电感耦合等离子体原子发射光谱法本身具有较高的灵敏度，但若直接用于痕量元素的测定却有较高的难度，为此，在运用的过程中，应当将其与分离富集技术结合起来。通过分离富集技术对电感耦合等离子体原子发射光谱法进行分析，可最大程度上提升其精密度和检测限，并促使方法的应用范围进一步扩大。在进行水质分析的过程中，多采用溶剂共沉淀法与萃取法等分离富集法。近几年来，氢化物发生富集、流动注射富集等新富集分离手段随之出现，并在水质测定中取得了非常显著的成效[1]。

2 流动注射分析

流动注射分析法是一种取相应体积的样品，将其注入到相应流速的流动载流中，当其流经反射器时，载流与试样即可在某种程度上实现混合，载流与试样试剂反应物再经由检测器流出，此时即可对其进行检测，并根据记录仪分析其峰形信号，完成相应的定量分析。该方法可以说是重金属检测技术向自动化推进的进程，这不仅能够提升工作效率，还可对化学中较为复杂的操作单元实施相应的处理，例如加热、冷却等环节，并在完成处理后将其合流到流路体系当中，并完成非平衡态与非均匀下的检测，从而提升分析的精密度和分析速度，促使试剂消耗得到有效控制，这种方法更适合用于贵重试剂的测定，可有效降低贵重试剂的使用量，避免浪费。

3 荧光分析法

通常情况下，在对常温物质实施某种波长的入射光照之后，其价电子即可从基台跃迁到激发态状态下，但这种激发态稳定性较差，价电子会随之快速衰变，并最终转化为基态，同时伴随有光子的辐射，并出现远远超出入射光波长的射光，这种射光即被称之为荧光，但一旦停止进行光照射，那么发光现象也将逐渐消失。分子荧光光谱法与原子荧光光谱法是荧光分析法的细分。截至目前为止，该方法主要用于含有发射荧光物质的测定，例如：量子点、荧光染料等，而在重金属离子的测定中，由于荧光物质能够出现荧光增强或者淬灭等情况，致使浓度进一步提升，并致使增强下过或者淬灭作用放大。也正是由于这种特性，使得荧光分析法在重金属检测中具有较高的灵敏度，并且较之原子吸收光谱法等检出限也较低，同时还具有样品无需显色、分离、富集等以及选择性较强等特点，该方法的操作步骤非常简单，但其缺点是，应用广泛性较差。因为包括金属在内的不少物质本身都不存在荧光，必须向其加入相应的荧光物质才能够达到荧光分析的效果。这使得该方法在运用中受到了一定的限制。

4 电化学法

电化学分析法是主要运用物质的电化学性质来对其含量和组成物质进行测定。通常试液是化学电池的重要部分，结合化学电池电导、电流等电参数以及测定水质浓度之间的相关性来实现测定。测定物质出现的电化学反应是电化学分析法测定的基础，其在环境水质测定中具有较高的应用价值，其中包括了溶出伏安法、电位分析法以及伏安滴定法等。有研究者在对海水与饮用水中痕量金属进行测定，采用溶出伏安法，结果显示，该方法能够快速测定水质中重金属的含量[2]。

5 结束语

总而言之，在環境水质中重金属含量的测定中，不仅需要具有较高的准确性和特异性，同时还必须具备操作方便、测定快速等特点。尽管目前检测方法较多，但其优缺点各有所不同，为此，在运用中，我们可结合实际需要选取其一种或者采取多种技术联合测定，以此来提高水质测定质量。

参考文献

[1]洪陵成，张红艳，王艳，等.流动注射分析在环境水质重金属检测中的应用进展[J].化学分析计量，2010（4）：90-92.

[2]洪陵成，王林芹，张红艳，等.用于环境水质分析的重金属检测技术[J].分析仪器，2011（1）：11-14.