浅析用于环境水质分析的重金属检测技术

许春玲

摘要：随着我国工业水平不断提高，当今工业生产对水资源的需求量也越来越大，这就造成了大面积的水体污染。其中，重金属污染已经成为了我国乃至全球水资源环境问题。基于此，本文首先提出我国水资源重金属污染现状，进而提出集中水质重金属检测技术。

关键词：环境水质；重金属；检测技术；现状

引言

重金属具有剧毒性，也是十分常见的致癌物，会对身体造成极大的危害。重金属主要包括铁、锰、铜、锌、铅、汞、镍等密度大于5.0g·cm-3金属，大约有45种，同时还有一些类似重金属性质和表现的非金属元素的同样当做重金属对待，如氟等。水体重金属污染愈加严重主要是因为工业发展、人口基础增加造成的，对水质造成极大的负面影响。特别是工业废水中含有大量的重金属元素，对自然生态、人体造成了极大危害。

1、我国水体重金属污染现状

水是一切生命之源，无论是人类还是动植物，都离不开水的支撑，当今人类饮水主要来自地下水和水库。从饮水方面分析，我国河流污染问题十分严峻，据有关调查显示，我国大约有18.46%城市河流中的镉含量都超过了Ⅲ类水体标准。从我国7大水系调查结果来看，在1995年长江南水体镉含量仅次于汞、COD、BOD、挥发酚。黄河中有16.7%的水源与支流存在镉金属超标情况。通过对水库、湖泊重金属含量监控数据来看，每个流域多少都存在着镉金属污染情况，仅次于汞污染。工业生产是造成水体重金属污染的重要原因，大部分污水排放都是因为工业生产，再加上酸雨影响，重金属会通过江流流动直接进入到大海，增加了海洋的重金属负荷。有关部门通多对大连湾进行水质调查发现，水体中的重金属几乎都有所超标，渤海锦州湾底泥重金属中的汞、镉、铅、锌超出标准的150倍，造成当地水产品重金属含量严重超标。

2、环境水质分析中的重金属检测技术

2.1液相色谱技术

液相色谱技术在当今水质检测当中有着十分突出的效果，其最大的特点就是能够实现高效分离，但该项技术在实际应用中也存在着些许弊端，最为突出的就是缺乏灵敏度。所以在具体应用当中，需要和其他检测方法同时使用，弥补液相色谱技术的弊端。很多专家对液相色谱法进行了优化、改进，极大的提高了重金属检测质量。如废水浓度较高，需要检测其中是否含碱金属离子，首先要采用离子色谱进行测定，之后再用IonPac CS12A阳离子交换柱，从而起到抑制电导检测的作用，在很短时间之内即可检测水体中的Na+、K+、Mg+、Ca2+离子，并且可以判定各种重金属的含量。该项技术的优化应用可以有效检测出有机废水中是否含义（含有多少）重金属元素。

2.2荧光分析技术

该项技术与分光光度检测法的原理大致相同，其主要表现在：我们以常温物质为例，在受到光照同时其内部元素就会变得更加活跃，增强活性，由之前机基态变成激发态，由于稳定性较差，所以在短时间内会再次恢复成为基态，在整个转换过程中，就会产生一定的放射光，也就是人们日常所看到的荧光，通过对荧光进行分析，即可获取常温位置的元素组成与含量。从荧光分析技术发展情况来看，常见的荧光发射物质有以下几种，包括量子点、荧光染料、稀土纳米材料等，对于荧光物质来说，如果其内部存在着重金属，如果是高浓度重金属，则荧光效应就越强，从而判定物质当中是否有重金属、哪类重金属、具体含量。

2.3电化学分析技术

电化学分析技术在实际操作中较为简单，主要借助乐江电化学反应原理，并在此基础上对水质重金属含量进行分析和检测。电化学技术利用了物质电化学特性，结合电化学差异性判定物质是由哪些元素构成，在该项技术应用中，需要在电化学池当中开展。首先需要准备好试验液，并加入到化学池当中，将电阻、电流、电量中的某个参数作为标准，测定电化学池，最后将参数和所测参数元素浓度进行对比分析，从而判定出试验液的元素组成，同时也分析其具体含量。从当今发展现状来看，有一些常见的电化学方法，包括溶出伏安法、电位分析法、极谱发等。例如在阴极溶出伏安技术在实际应用当中，其不仅可以检测到饮用水中所含的多种重金属元素，还可以检测到海水当中的重金属元素种类与含量。

2.4原子吸收法

原子吸收光谱法简称AAS，该项检测技术的有点众多，包括高灵敏度、分析效率高、检测限低、良好的选择性等，由于该项技术优势十分明显，所以在重金属检测当中取得了广泛的关注。是截至目前为止适应频率最高的重金属检测法。原子吸收法主要是检测地表水重金属含量，也可以检测废水金属含量。如在特性萃取环境下，把APDC当做螯合剂，MIBK作为萃取剂，定量螯合萃取铅元素，同时也可以将该项技术和其他技术配合使用，这样可以以最快速度检测出水体中的铅含量，操作十分便捷，并且相比其他技术检测精度更高一些。

2.5生物化学技术

生物化学作为一种新型水质重金属检测方法，当今较为常见的检测方法包括：酶分析法、免疫分析法等。相比来说，免疫分析法的效能更好一些，在实际使用当中可以从以下两个方面实施检测，包括抗体和抗原特异性。通过合理利用这两个物质，即可有效检测出水体当中是否含有重金属元素，并且还可以清楚的显示具体含量，这种分析检验法具有其独特的优势，也就是具备非常高灵敏度。而酶分析法的也是生物化学技术中的一种常见方法，可以利用甲硫基，观察甲硫基和重金属元素反应之后的状态，在反应过程中会导致酶活性产生变化，其内部结构也会出现变化，降低酶的活力，从而导致物质中的重金属元素产生变化，包括电导率、酸碱值、显示剂颜色等，实现对重金属的检测与分析。

結束语

综上所述，为了能够降低重金属污染水源的问题，必须要合理采用水质重金属检测技术。结合我国水环境污染现状可知，加强重金属检测与控制势在必行。这就需要针对现有的重金属检测技术，采用适应性强、精度高、经济效益好的技术，并在此基础上对各种技术优化、创新，提高重金属检测的质量，这样才能够为水环境生态修复提供基础。

参考文献：

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