重金属检测技术在水质分析中的应用

许候杰 漆燕琴 冯志刚

江西省检验检测认证总院计量科学研究院 江西南昌 330052

环境监测管理部门在对环境水质进行分析和监测时，需要对重金属进行重点检测，降低工业污染对环境水质的不良影响。目前我国在开展重金属检测工作时，可选择的技术类型比较多，工作人员需要根据区域内环境水质的具体情况，选择正确的检测技术，还要在现有技术的基础上，对其进行创新和优化，才能进一步提高检测水平[1]。

一、水质环境中的重金属污染现状

(一)污染情况

我国在进行社会经济建设的过程中，为各种类型产业的发展提供了有效的支持。一些重工业企业在发展的过程中，扩大了自身的生产范围，对周边的水质产生了严重的破坏和影响。在这一情况下要想提高环境保护工作的质量，降低污染水质对我国居民身体健康的不良影响，就需要做好区域内环境水质的检测。要明确环境水质中的重金属含量，才能开展针对性的环境保护工作，提高水源的应用质量。现阶段在进行重金属检测时，可供选择的技术种类比较多，但在进行水样采集时，各项工作的开展难度依然比较大，需要耗费大量的时间和精力，才能进行样品的采集。要想提高检测数据的准确性，工作人员还要尽可能缩短使用的送检时间，要将样品送到检测中心，及时开展检测工作，得出更加准确的检验结果。但各项工作在开展时，都存在一定的难度。尤其是在对水质环境中的重金属进行检测时，目前检测工作在开展时，还存在一定的不足之处。需要对现有的检测技术进行改善和优化，才能进一步提高检测技术的应用水平，确保最终的检测结果更加准确[2]。

(二)检测现状

人们日常的生产生活都需要水资源的支持，水源是人类生活环境中不可缺少的一项元素，区域内的水质条件，会对居民的身体健康产生严重的影响。尤其是在当前的社会环境下，绿色环保理念已经融入了各行各业的生产中。在对水质污染进行治理时，需要积极响应我国可持续发展的政策要求，这也对水质检测工作的开展提出了更高的要求。利用一些比较先进的技术和设备，对水质环境中是否存在影响人类生存的元素进行检测，还要明确水质环境中的细菌总数和大肠杆菌含量的数据信息，从而为水质环境保护工作的开展提供有效的数据支持。在进行工业生产的过程中，经常会产生废料和废水，这些废弃的物品中存在较多的重金属元素。一旦元素大量聚集，就会产生更加严重的环境污染问题，而且重金属元素对水质的污染比较强，在对水质环境进行检测时，需要对重金属的含量进行重点检测。还要对区域内的水质情况进行定期的检查，明确水质环境中的各项指标是否满足使用标准的要求，才能进一步提高水质的应用安全性。在开展重金属检测工作时，需要根据区域内的水质污染情况，选择正确的技术和设备，才能明确水质环境中哪种元素超标，在此基础上明确污染源，促进环境治理工作的顺利开展。在对不同地区的水域进行重金属检测时，选择的检测技术存在一定的差异性，必须选择合适的技术，才能满足水质环境重金属检测工作的开展要求。选用实用性比较强的重金属检测技术，可以丰富水质环境的检测内容，确保工作人员在检测的过程中，能够对水质环境中的各项成分进行全面的了解，并且对不同元素的具体含量和主要分布范围进行全面的研究，在此基础上制定针对性的治理措施，确保区域内的水源，能够符合国家标准生活饮用水卫生标准[3]。

二、重金属检测技术在水质分析中的具体应用

(一)液相色谱分析技术的具体应用

在进行液相色谱分析技术应用时，技术的实施效果比较好，且这项技术的应用范围更加广泛，可以对当前水质环境中的重金属进行有效的检测。这项技术的特征比较明显，存在高效分离的特点，应用这项技术对水质环境中的多种类型重金属元素进行快速的分析和检测，能够对重金属的分布情况和主要分布范围进行全面的了解。但在进行技术应用时，因为灵敏度比较差，因此需要对这项技术进行深入的分析和研究，才能进一步提高技术的实施效果。工作人员利用这项技术开展重金属检测工作，需要将其与其他技术进行有效融合，才能提高最终检测结果的正确性。采用综合检测方式，不仅可以充分发挥液相色谱分析技术高效分离的优点，还可以提高技术的应用灵敏度，确保重金属检测工作能够顺利开展。目前在对技术进行研发的过程中，已经在原有的技术形式上，对其进行了优化和完善。可以先利用离子色谱技术开展测定工作，再利用改良之后的阳离子交换柱，对电导检测进行有效的抑制，可以在更短的时间内得到更加准确全面的检测数据信息[4]。

(二)原子吸收分光光度技术的具体应用

这项技术在实施时，主要是利用光学的原理。实际上电子在跃迁时，可以对不同类型的光谱进行有效的吸收，形成紫外光吸收光谱。根据光谱的出现差异，可以对水质环境中重金属的分布情况进行有效的检测，还可以对检测物质中是否还有其他介质进行有效的分析，从而实现重金属检测的目的。原子吸收分光光度技术在应用时，实用性特征更强，技术具备更高的检测灵敏度，还存在一定的选择性，能够快速地完成重金属检测工作。工作人员利用这项技术，对水质环境中的金融金属进行有效的检测，可以判断外层电子对紫外线或其他光线原子的吸收情况，满足重金属的检测要求。目前在进行技术应用时，主要存在两种检测方式，一种是火焰原子吸收分光光度检测形式，另一种是石墨炉原子吸收分光光度检测方式。这两种检测技术在应用时，最主要的区别是选用的原子装置存在一定的差异。但技术在实际实施时，灵敏度都比较高，可以促进水质环境中重金属检测工作的顺利开展[5]。

(三)电化学技术的具体应用

在进行电化学检测技术应用时，主要是利用具备电化学性质的检测物质参与实验的辅助检测。能够根据不同物质电化学性质的差异，对水质环境中的物质组成成分和具体的含量进行准确的分析和判断。在开展检测工作时，首先要将检测样品，放入电化学池中，继而在电化学池中添加实验液，将电化学池中的某一项参数作为实验的参考标准。根据所选参数的变化情况与检测物质浓度之间的关系，对内部各项物质的组成成分和具体的含量进行准确的判断。利用这项技术开展水质检测工作，最常见的是电位分析技术和溶出伏安技术以及伏安滴定技术等方式。电化学技术在应用时，可以将重金属物质从游离物质中准确地分析出来，降低了检测工作的开展难度。利用这项技术开展重金属的检测工作，不需要使用一些比较复杂的仪器设备，因此技术的操作成本比较低，技术的实用性也比较明显[6]。

(四)重金属流动注射分析检测技术的具体应用

在进行重金属流动注射分析检测技术应用时，对工作人员的能力存在较高的要求。工作人员在开展检测实验时，需要将注样阀中的检测样本，按照固定流速的要求将其注到载流中。在流经反应器设备时，样本和载流能够进行充分的接触和融合，在此期间会发生一定的化学反应。通过选择合适的试剂，对产物进行有效的检测。根据产物显示的数据信息，对测定结果进行分析和判断，可以明确水质环境中重金属的具体含量。这项技术的操作对设备的要求比较低，且技术在实践的过程中，已经融合了自动化等技术，向着智能化等方向更好地发展。采用现代化检测方式，可以保证样本能够保持相对均匀的速度进行流动，为化学反应的发生提供更好的空间环境。在进行自动化操作时，还可以提高样本的处理效率，对原有的实验步骤进行简化，避免因为人工操作引发失误等问题降低最终检测结果的精确性。在进行自动化实验时，还可以提高重金属流动注射分析检测技术的应用准确性，并且能够保证最终检测结果更加精确全面。目前这种技术主要作用于一些比较珍贵的水质环境检测工作中，利用这项技术对水质环境中的重金属含量进行有效的检测，不仅可以保证最终的实验结果更加科学，还可以避免在实验过程中出现水源浪费的情况[7]。

(五)电感耦合等离子体原子发射光谱技术的具体应用

实际上电感耦合等离子体原子发射光谱技术，是光谱分析技术中的一种检测方式。在进行实际检测时，要将电感耦合等离子炬，作为检测过程中的激发光源，从而对样本中各项金属元素的含量进行有效的分析。这项技术在应用时更加简单快捷，操作形式也比较便利，可以对样本中所含金属元素的种类以及不同类型金属元素的具体含量进行准确的分析。在开展实验时，反应过程中不会出现比较明显的现象，因为此技术的灵敏度比较高，而且技术在实施时，不会受到周边环境因素太大的影响，可以将其运用到痕量重金属元素和微量重金属元素的检测中，能够为环境保护工作的开展提供更加全面准确的数据信息。而且电感耦合等离子体原子发射光谱技术在应用时，可以在同一时间下对多种元素进行检测和分析。但这项技术在实际应用时，只能在重金属元素比较低的水质环境中进行检测。即使这项技术的操作灵敏度比较高，在实际检测时也会受到其他因素的影响。要想提高最终检测结果的准确性，需要将其与分离富集技术进行有效融合，提高不同元素在水质环境中的聚集度，确保检测实验能够顺利开展。这种综合技术的应用，在一定程度上扩大了电感耦合等离子体原子发射光谱技术的应用范围，还可以对技术应用时存在的各项缺陷进行有效的弥补，进一步提高了检测工作的开展效率和精确度[8]。

(六)生物化学分析技术的具体应用

在进行生物化学检测技术应用时，具备更高的研究价值，将其作用于水质环境中的重金属检测中，检测效果更加明显。这项技术主要有免疫分析和酶分析两种检测方法。免疫分析技术在应用时，主要是利用抗体和抗原之间的特异反应，开展重金属的检测工作。这种检测方式具备更高的灵敏度，选择性也比较强，可以将重金属离子与其他合适的络合物进行有机结合，形成特定的空间结构。将这个特定的空间结构与抗体或者抗原进行有效融合，可以发生特异性的反应。工作人员利用这项技术，开展水质环境中的重金属检测工作，可以对最终的检测结果进行定量的分析；在进行酶分析技术应用时，可以利用重金属破坏酶活性中心关键结构这一特点，对酶的活力产生一定的影响，降低基质中的反应速度。可以通过显色剂的应用，根据检测剂的颜色变化情况或者电导率的变化情况，对于水质环境中重金属的具体含量进行反应和检测。工作人员得出相应的检测数据之后，需要对其进行全方位的分析，从而明确水质环境中重金属的分布范围和具体的数量。目前在进行酶分析技术应用时，主要存在葡萄糖氧化酶和脲酶以及过氧化物酶等[9]。

(七)荧光分析技术的具体应用

这项技术主要作用与含有荧光物质的环境水质分析工作中，技术的应用原理是通过物质对光射线的反射，对水质环境中是否含有重金属进行科学的分析和判断。在进行技术应用时，主要存在分子荧光光谱和原子荧光光谱等形式。荧光在发出的过程中，会受到重金属内部电子的影响。在进行技术实施时，操作方式更加简单快捷，且技术的灵敏度比较高。但是在进行技术应用时，还会受到光线照射范围的影响，因此这项技术只能作用于比较小的水质环境中。要想提高技术的应用效果，还需要添加一些荧光物质，才能促进检测工作的顺利开展，因此这项技术在使用时具有一定的局限性[10]。

结语

综上所述，重金属检测技术的应用，对于我国环境保护工作的开展存在重要的影响。采用现代化的检测模式，需要引进更加先进的技术和设备，才能保证最终检测结果的精确性。水质检测工作属于民生性的工程，政府部门要加强对这项工作的扶持，并且加大资金的投入力度，才能促进技术的及时更新。工作人员也要学习一些新型的检测技术和知识，要严格按照检测要求进行标准作业，才能提高重金属检测工作的开展质量。环境监测管理部门也要加强对这项工作的监管，促进各项工作的顺利开展。