水质重金属分析检测技术研究与应用进展
2021-10-30成庆平
成庆平
摘要:随着工业和农业的高速发展,水资源和土地资源是重要的组成部分,水质管理和分析,对于人类生产生活有着重要的指导意义。水中含有一定的金属成分,但如果超标或含有害物质就会形成致命的后果,对人类的生命安全、土地安全、环境安全都造成了一定的困难。在这个过程中,需要以分析技术和检测技术作为依据来进行探讨。
关键词:水质;重金属;分析检测;应用
随着经济的高速发展,不可避免的造成了一定的环境污染,其中污水排放造成了水资源的污染。重金属在工业发展的过程中,在水环境存在着一定的超标风险。所以,在化工领域中应用了一定具有先进技术含量的检测方法,本文对实验室检测技术和现场勘察措施做出一定的阐述和分析。
一、重金属污染的危害
水环境的重金属污染成为了一项严重的议题,不仅影响人类的生产生活和生命健康,同时也损害着国家的水资源和土地资源,造成一定的财产安全威胁。重金属导致的疾病,并波及周围的恶劣环境,影响社会的正常活动,影响了国家的稳定性。水环境的重金属污染是在现代的工业发展中常见事件,在一定的程度上,由于工业的高速发展,使得重金属污染不可避免。不仅污染了水资源,也污染着各种食物,引起人类的各种疾病,损害着各项器官,在人体内循环,产生恶劣的后果。
二、水质重金属污染的现状
我国幅员辽阔,地形复杂,在水资源污染过程中,由于分布较广,使得重金属污染有着大面积的危害。尤其是在内陆的湖泊、河流中影响着大面积的水资源质量。在化学元素和物理性质上都形成了一定的指标,通过测量其含量,总结出一定的数据分析,在这一层面威胁着人类的安全和周围的环境。
三、环境水质分析中的重金属检测技术及应用
(一)原子吸收光譜法
原子吸收光谱法是重金属检测技术中一项传统经典的方法,具有多种优势,如特异性选择、分析效率高、准确性高、误差小等特点,成为了一项行业标准。在原理与实践相结合的过程中具有一定的科学体系,对一些特定金属实现准确的检验提供有效的处理,并且这一方法更加的便利,不会造成多余负担。在计算上具有一定的优势,简易操作、便于分析。利用物理性质来对抗一定的误差,测定废水中的重金属离子,同时也可以检验地下水中的元素,是一项成熟的定量分析技术。
(二)电化学方法
电化学分析方法主要是利用元素的化学性质以及质量进行测定,这些原理能够应用在各个数据中,通过分析浓度和其中的关联进行作图,从而确定重金属本身的性质和反应。结合了多种技术的融合作为提炼,应用了多项原理,在数据中有一定的优势。在技术控制上应用了物理中的电流、电压、电阻等电参数,使得重金属发挥了其独有的化学性质、导电性等等,最终完成科学的检测。
(三)液相色谱法
液相色谱法与原子吸收光谱法具有相似的优点,都具有一定的准确性和选择特异性,使得能够更好地满足检测标准和目标。并且能够对含量降低需要,具有一定的灵敏性。在这个过程中能够有效的分析结果,并提高效率。这一方法最早应用于医疗、环境、工业生产、农业种植中,近些年来应用在水资源重金属分析中,所以是一项传统方法,却有着全新功能。结合多种系统和仪器,在设备上能够更高效率的应用,借助多种设备和检测仪进行记录,对信号和数据的要求较高,同时这一方法由于多种行业的应用,使得更具灵活性和可靠性。
(四)荧光分析法
荧光分析法对温度要求较低,能够满足常态环境下的检测,运用一定的化学性质,在电子状态变化中进行检测,具有一定的严谨性和可靠性。在原子荧光分析过程中,能够保证最佳的测量效果,准确检测水中的重金属元素。由于一定的化学、物理理论借鉴,所以对重金属污染的防治工作具有着重要指导意义,同时融合了多种检测手段,具有特异选择性,提高了效率。
(五)紫外-可见分光光度法
光谱是一项重要的发现,应用广泛。这种方法应用了光谱一定的区域,使得一些电子能够实现跃迁,在吸收的过程中抓住机会分析重金属。本质是一种物理性质的分析,在这种变化中,运用一定的定律,能够使水资源环境中重金属的性质得到呈现。通过吸光度的不同以及含量的不同产生不同的颜色和化学反应,同时,运用一定显色的化学溶剂,使得结果显而易见、方便分析。这种方式具有多种优点,如应用行业较广、速度快、时间短,方便操作、准确性高等。但同时拥有这一定的局限性,如不具备上述方式中的选择特异性,所以。还需要进一步的改进来加深应用。对环境要求较高,在人员参差不齐的情况下,由于缺乏专业的理论支撑,也会使得结果有着误差的存在。
(六)生物化学分析法
生物化学分析法,随着21世纪的到来,越来越被广泛应用。在生物的世纪,往往需要一定的化学结合,通过定量测量使得重金属检测更加方便,更加快速。利用了酶的性质,使得化学反应速率增快,具有可逆性,在选择性和特异性上都具备一定的优势。,同时应用着一定的生物原理,在各个领域中走向前沿,能够具有一定的化学体现,同时这也是一项先进的传感器应用,在识别过程中也能监测到环境的变化。但仍然具有一定的风险和局限性,仍然需要探讨。
(七)纳米材料技术
材料的研究是目前的一项研究热点,也是一项快速发展的领域。随着纳米材料技术的出现,使得检测效率增高,应用了材料特有的性质,使得信号能够有效地传导。通过重金属的特异性有效的结合和反映,在测量过程中体现着一定的化学反应结果,能够快速的进行比对,从而形成理想的效果。具有一定的选择特异性、灵敏性、稳定性、可靠性,在这个方法中能够达到可靠的效果。但由于新兴领域的诞生,在资金和成本方面要求较高,在专业技术人员的配合下,仍然需要技术支持。
四、水质重金属分析检测技术研究现状
水资源是我国赖以生存的民生根本,对于水质的要求具有高标准。不仅关乎人们的健康,同时也关系着农业工业的生产需要,重金属会直接地影响人体循环和器官,造成一定的威胁和后果。同时,重金属在水资源中构成了生态系统的破坏。所以,对于水质中重金属的分析,一直以来都是热点研究问题。重金属的检测技术,包含着多种生物化学物理的学科结合,拥有着先进的检测技术,各有优势,并存在一定局限性。在实践和具体的检测活动中总结了一系列有效的经验,在反思和分析实例的过程中,总结了一系列的研究方法,如对对象的选取、试剂的选择、检测技术的处理和适宜方法总结都日渐趋向于成熟。
五、技术控制
在各项检测技术过程中,需要明晰设备和仪器的要求,在各个处理的环节中要做好规范,做好规定的设置,才能体现一定的把控,同时在监督和检测的过程中,要做好控制变量的对比。不仅局限于现场,也要投入到实验室的分析中,才能形成具有一定体系的数据分析,有利于后续技术的研发和水资源污染的管控和分析,真正的做到可持续发展。
结束语:
总而言之,由于环境保护日益提上日程,在可持续发展的过程中,水资源中重金属含量的检测是一项重中之重。要结合一定的科学理论知识和经验总结来形成系统的、可靠的技术选择。在环境水质重金属的检测分析中加快效率,增强可靠性,促进工业、农业的更好发展,保障人民健康。
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