重金属检测技术在环境水质分析中的应用

王凯凯

（河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南 洛阳 471023）

水源是人们生活、工业以及农业作业中不可缺少的资源，如果在水环境中有重金属超标的现象，对于人们的生命安全以及产品的安全会造成极大的威胁。所以相关部门一定加大对会出现重金属污染产业的重金属检测，从源头控制住污染的问题，保证人们生活中所需的水源是安全的且无污染的[1]。因此，重金属检测的技术要做到稳定且准确，这样才能在检测作业中达到最准确的数据和效果。

1 对于水源环境进行重金属检测的意义以及重金属污染的特征

1.1 进行水源环境重金属污染检测的意义

重金属污染主要存在的环境是在水源环境中，并且重金属污染大都出现在工业生产企业中，这一类企业工厂周边通常情况下都会有水源环境。在工业生产过程中会因为所使用的材料以及流程，致使由重金属以及其他有危害性的化合物构成重金属超标污染问题[2]。其本身是属于不溶于水的物质，在水中无法自行分解，会对水源环境造成极大的环境污染现象。这样的污染情况会对周边民众的生活造成极大的危害以及生命安全威胁，甚至会对周围环境造成不可预估的破坏现象。对水源环境进行重金属含量的检测是从源头控制住工业生产工厂对水源环境的排污现象，以此保证人们所用的生活用、工业以及农业生产用手的安全[3]。

1.2 水源环境中重金属污染问题的特征

重金属对于水源环境的污染因素较多，其中污染较为严重的是重工业生产企业，这一类企业在生产过程中会对外排放污水以及废水，而在这其中就有大量的重金属物质。特别是针对冶金企业和印刷企业来说，是目前重金属排放量较为高的企业，一定要对其进行合理的监控，才能保证周边水源环境的安全。

2 目前针对水源环境的重金属检测存在的不足

2.1 对于检测的重视度不够

虽然对于水源环境质量的保障是一项极为重要的事情，但是在目前的检测过程中，相关部门对于重金属检测的力度不够重视。并且，在现有的重金属检测过程中，大多数的检测部门的检测技法没有达到一定的严谨程度，对于水环境中的重金属超标现象的分析方法过于死板。检测人员没有依据水源环境周边的实际环境情况进行事先的分析和考察，因为在进行水源环境的重金属检测中，一定要先对做到具体问题具体分析，与当地的各种相关部门先进行情况了解，走访调查在此地的生产厂家。这样能够在最大可能性上从源头查出重金属排放的位置。

2.2 重金属检测技术的设备没有进行实时的更新

随着我国科学技术的不断发展，许多先进的设备已经可以逐渐在各行各业中运用。但针对目前的水源环境的重金属检测机构中，仍然有部分使用着较为传统的传感器进行检测，或者根据人为地观测方式先进行大致的粗略判断。这样较为传统的检测方式最终检测结果的准确性不高，严重影响了检测的效率和效果。所以一定依据时代发展中所出产的先进检测设备进行运用实践操作，针对检测的技术也要紧随时代的发展步伐。各个重工业生产厂家的生产材料会随着时代的变化而进行更换，面对这些不同产品所产生的重金属超标现象要进行不同方式的检测技术进行水源环境的重金属检测，这样的检测结果才会具有更加准确的数据并且其可信度较高。

2.3 对于水源环境中的重金属检测技术不够先进

随着我国的快速发展，各类矿产等资源在逐渐被开发中，因此我国大多数地区的水源质量变得越来越差。如果只是利用以往的检测手段对水源环境的质量进行检测，是不能满足现阶段的重金属含量检测的标准，也无法达到检测的需求。部分检测部门对于水源环境的重金属检测方法仍然以传统的检测方式为主，这不仅会影响到检测结果的可信度，也会耽误对水源环境的治理，从而影响了周边居民的生活质量以及造成更多的经济损失。

3 在水源环境中使用的重金属检测方式分析

3.1 高效地利用电化学方式

重金属污染问题中含有的物质大都是以重金属以及其他重金属含量的物质，对于此种现象可以依据电化学方式对重金属进行含量检测。这种方式可以根据水源环境中的重金属的电化学特征和其浓度含量将其找出来。在这一过程中会需要用到试液构成电化学分析法中的电池，利用电流以及电导等的合理参数，并且与水源环境中的浓度有一个相互的关系，以这样的条件能够检测出水源环境中的重金属物质含量。其中能够将铅和锌的重金属物质通过电化学方式中的伏案滴定方法等检测出来，利用电化学方式可以进行高效的重金属检测工作。

3.2 利用流动注射式的分析方式

采取流动注射式的检测技术，是在水源环境中选取部分样品，并且把样品放到对应流速的截流里。一旦样品流动到反射器位置时，选取的样品就会与之前的截流产生混合效果，两者会通过一种化学反应，并且能够被检测仪器检测出来。当产生反应之后可以对其进行精准的检测，依据记录仪对其进行峰形信号的检测分析。用这样的方式进行重金属的检测，是现阶段的检测技术中较为自动化的，并且其检测工作中的效率也是较高的，利用化学反应可以较为直接地观察出被检测的物质反应现象。在进行加热以及冷却的检测环节后，将截流以及样品一起注入在流路体系中，对于不平衡的以及不均匀的状态下进行的检测，也能得到较为精准的数据分析结果。

3.3 利用生物化学式的检测方式

利用生物化学等分析方法，也能够对水源环境中的重金属进行含量检测。其一，是可以采用免疫的分析方式，在水源环境中利用重金属本身的反应对其进行检测，构建一个判定的过程。其二，利用酶化学分析方式，由于水源环境中的重金属污染物质可以对酶产生酶活性变化的反应，可以依据这种化学反应的特征进行重金属污染的判断，并且可以利用甲硫基团会与重金属中的离子放在一块可以将酶活性降低的特点，对水源环境进行PH酸碱值的测试或者是利用导电进行检测。

3.4 采取原子吸收光谱的方式进行检测

这种检测方式可以根据气态原子的特性对水源环境中的重金属进行快速地检测，这其中是将电感耦合的离子当作是检测过程中的激光光源使用，并且这种方式在对于重金属中的微量等上有很大的优势条件。同时会避免其他的干扰因素，在进行水源环境的重金属检测时，拥有更高的灵敏度。这种方式同时也存在一定的局限性，不能将微量元素很好地检测出来，所以一定要根据目前的原子吸收光谱的仪器进行结合检测，并且可以与分离富集的技术进行共同使用，能够在极大程度上提高检测的精准度。

3.5 利用荧光式的方法进行检测

人们对荧光的普遍认知是认为是一种发光闪闪的物质，对于水源环境的重金属检测中能利用的是荧光本身含有的特性。其本身是一种能够采取一定程度上的波长进行的入射光，之后可以再次照射，并且其中处于常温状态下的物质价电子能够被激发出来而且可以促使自己的状态发生改变；而这其中的稳定性能较低，会导致价电子快速地衰变，之后会成为基态的状态，然后会发出一道明显的辐射光。当辐射光的照射状态停止以后，辐射光也会一同停止，这样的一个物质被称之为荧光。在水源环境中的重金属检测中使用到的荧光分析方式的原因，是重金属的特征能够促使荧光的强度发生变化，可以根据实际情况让荧光的光射增强和变弱甚至无光。

3.6 利用溶出伏安方式进行重金属的检测

这个检测方式需要分步骤完成，首先检测操作人员要用相关的检测仪器和设备对样本进行电解测试的反应，这一步完成之后要对其痕量物质进行搅拌，并促使还原之后将其放置在阴极位置。其次，要做的事情是施加反向的电压，把负极处于阴极位置上面的重金属样本离子再次放入水中。这两个步骤完成以后，会看到在水溶液中产生一个强度较高的电流现象，这称之为溶出。这样的方式可以在极大程度上检测出样本中的多数重金属离子，其可靠力度较高，是一个检测水源环境中重金属物质的重要方式。

3.7 采用液相色谱的分析方式进行重金属的检测

液相色谱方式在水源环境中的重金属检测过程中是属于比较常用的方式之一，通常情况下比较适用于重工业生产过程中排出的有机废水的重金属物质的检测。但是其本身具有一定的不足。这种方式主要是可以将水源环境的重金属物质与水进行一个分离，可这种方式存在一定的缺陷性，在检测的过程中其灵敏性不高。对于大部分重工业生产排出的污水以及废水，第一步会进行液相色谱法的分析方法对重金属物质进行初步的筛查，通过这种方式可以简单地判断出水源环境中是否含有重金属离子。之后会采取电导检测的方式，进行下一步的确认，因为只是简单地利用液相色谱的分析方式对重金属物质进行检测是不具备精较高精准度的结果，需要与其他的方式结合检测，才能弥补其灵敏性不高的缺陷。

4 结语

对于水源环境中的重金属检测是很有必要的，水资源对于人们的生活、工业生产以及农业生产中都具有重要的作用，一旦水资源出现了污染现象，将会对人们的生活以及农工业生产都有着不可估量的消极影响。相关部门一定要加大对重金属的检测力度，对于检测的技术要做到合理且科学地运用，同时也要做到对技术的革新，这样才能跟上时代的发展步伐。同时对于工业生产也来要加大管控力度以及明确的惩罚制度，这样才能从源头控制对水环境的污染。