环境水质分析中重金属检测技术研究

2017-12-29马宁

科技视界 2017年26期

关键词：水质检测重金属污染

马宁

【摘要】工农业生产助推了我国经济社会的腾飞，但也带来了诸如重金属污染等负面影响，对重金属进行快速有效分析是实施有效监管和环境治理的基础。本文重点阐述了当前国内外重金属检测技术在水质分析中的应用，为今后重金属检测提供参考。

【关键词】重金属污染；水质检测；经济高效；方便快捷；合理可靠

中图分类号： X824 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2017）26-0091-002

Study on Detection Technology of Heavy Metals in Environmental Water Quality

MA ning

（Coalfield Geology Bureau of Ningxia Hui Autonomous Region，Yinchuan Ningxia 750011，China）

【Abstract】Industrial and agricultural production boosts the economic and social take-off in our country， but it also brings about negative impacts such as heavy metal pollution. The rapid and effective analysis of heavy metals is the basis for effective regulation and environmental management. This article focuses on the current application of heavy metal detection technology in water quality analysis at home and abroad， providing reference for the future detection of heavy metals.

【Key words】Heavy metal pollution；Water quality testing；Economical and efficient；Convenient and quick；Reasonable and reliable

0 引言

水不僅仅是人类和动植物生存的基础，工农业生产更离不开水，水是现代工农业生产的基础。随着我国工农业生产规模的迅速扩大，之前粗放型的发展模式对水体造成了较为严重的污染，这与当前建设美丽强国的国家战略相悖。

我国水环境的污染较为严重，部分地区的重金属污染较为突出。重金属污染与其它类型的污染有较大区别，如重金属进入水体后不会发生降解，反而随着时间的增长会不断累积，当其浓度超过一定值后，会严重破坏水质，引起水体的重金属污染。随后会对水里的动植物及其生态系统产生危害，并通过食物链间接对人类的健康产生威胁，从这个角度讲，对水体重金属进行高效检测就显得尤为重要。

1 原子吸收光谱法（AAS）

水体中的重金属可以用原子吸收光谱法（AAS）进行检测，其原理是利用气态原子对特定波长光辐射的吸收，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。通过对量子力学的应用来实现重金属元素在水体中的比例和种类的调查。目前，相关厂商已经开发出了多种快速分析和测试设备，用于水体中金属元素种类和比例的快速测定，该检测方法具有快速、见解、高效和准确度高等诸多优势，因此，其应用已经扩展到了诸多领域。

以江河湖泊水体为例，基于AAS技术，应用45滤膜技术对样本水体进行过滤，再对有机汞的含量进行分析检测，借助于这种途径，能够实现AAS技术的正确实施，原子光谱产生机理如图下图1所示。

原子动能在其技术角度数据原理众多，又如原子能数量级下的光谱符号如下式（1）：

式中：n为主要量子系数；L为对应的数据量子系数总量。

上式（2）可以表示为S、P、D、F等系数的组合形式，再借助原（量）子动能原理，基于原子发射光谱仪来实现水体中重金属的分析检测，其工作机理如下图2所示。

2 生物化学分析法

该方法主要是借助对酶分子分析，间接实现对重金属离子与酶分子结构的分析与解析，是基于计算机技术与应用数学以及生物技术的技术书科学，是一门应用型科学。核心步骤是对生物信息提取、分析、存储和分发，以获得相关技术数据。如在生物分子研究中应用较多的分析技巧，详见表1。

综合国内相关报道，我国重金属污染的诱因是工业重金属的排放和电子垃圾，生物化学技术对于重金属污染的分析检测非常有用，是水质检测和监测一种强有力的手段。

3 电化学法

该方法也是重金属含量和比例测定中一种重要的手段，其机理是通过对电化学特征的处理和物质组分的分析，实现对重金属种类和比例的判定。电化学方面常见的参数有电阻、电导率、电流、电位和电量，基于电压曲线与相关参考数量的对比，能够间接实现电位分析、溶出伏安、极谱、伏安测定等方法，进而进行运算而导出相对应的数据比例。通过电化学分析法能够实现标准的技术划分和内容差异评定。基于对有关参数的测定，可以实现对水质原色与浓度的测定。在具体操作时可能会出现一些问题，故详细操作过程要参照有关标准和规程。如使用玻璃电极为指示电极时，饱和甘汞电极为参比电极而组成电池。其中，Ag/AgCl，0.1mol·L-lHcl/玻璃膜/试液/KCl（饱和），Hg2V 12/Hg电池中，能够实现玻璃电极为负极，对于甘汞电极设置成正极，实现电池的电动势为E。

借助于电化学分析技术，可对水体中的重金属及其含量进行快速测定。有关理论研究表明，水体中重金属检测时该方法是一种重要途径，可以说是水质检测中一种不可或缺的技术。endprint

4 流动注射分析法

与前面几种传统方法相比，该方法是一个工业级的进步，其将检测过程实现了自动化，这不仅使得工作效率得到提升，而且对于分析精度也得到显著提升。该方法在用贵重试剂测定时，可以有效减少试剂的用量，这样可以节约成本。

5 荧光分析法

该方法可进一步细分为两种，原子荧光光谱法和分子荧光光谱法。与前文所述的AAS法相比，该方法可以实现极地浓度重金属污染的检测，还减少了传统方法检测时的一些中间步骤，这使得在操作上简单快捷，缺点应用范围较窄，因为对于没有荧光的无知，必须增加荧光无知，这样也是其最大的技术弊端。

6 结束语

综上所述，本文对水体中重金属元素检测方法的对比，通过对现有研究成果中相关数据的分析，阐述了水体中重金属检测的技术特点和难点，为今后传统的技术的应用和新技术的开发提供参考。重金属的检测是今后相当长一段时期内不可避免的工作，在我国建设美丽强国战略的指引下，我们坚信重金属的污染会得到根本遏制直至根除。

【参考文献】

[1]许积斐.重金属检测方法探讨[J].科技与企业，2013（14）.

[2]王晓，彭秀红.重金属检测与修复方法应用与发展[J].中国西部科技，2011（4）.

[3]姚振兴，辛晓东，司维，赵杰，陈国栋，赵伟，杨健，杜斌.重金属检测方法的研究进展[J].分析测试技术与仪器，2011（1）.

[4]谢翡，李蕊.重金属检测方法探讨[J].科技信息，2011（26）.