浅谈重金属检测技术在环境水质分析中的应用

李二妹

【摘 要】环境水质的重金属污染，一直都是困扰环保工作者的重难点问题，重金属元素基本不会降解，沉积在水质中不仅会污染水体，破坏水生态，还会随着食物链危害人体健康，为了有效解决这一问题，进一步促进经济建设的和谐发展，我们有必要深入研究重金属检测技术，使其在保护环境水质上发挥更大的作用。本文首先介绍了几种常见的重金属检测技术，并对其在环境水质分析中的应用做了初步探讨。

【关键词】重金属；水质污染；应用

1.环境水质重金属污染现状

现代工业的发展，虽极大地促进了我国经济建设的蓬勃发展，但却同时带来了严重的环境污染，其中，重金属污染危害尤其严重。重金属污染物基本不会在自然环境中降解，最终只会顺着食物链累积于动植物体内，进而沉积在人体内，对其身体健康产生极大的危害。

一般而言，水环境具有一定的自净能力，能沉淀一定量的重金属污染物质，但一旦重金属物质的含量超出了水的自净范围，水环境的物态性质就会发生极大变化，从而恶化其中动植物的生长条件。据调查，我国江河湖库等水环境，超过80%都已经被重金属污染物严重污染，以黄浦江为例，其铅含量已超出标准值的1倍，铬含量甚至超出了两倍以上。研究表明，重金属污染物主要存在于水体中的悬浮物中，也有部分赋存于沉积物中，其沉淀与释放，受水的酸碱条件影响。

2.重金属检测技术在环境水质分析中的应用

2.1应用综述

方法灵敏与否、准不准确是对重金属检测技术在环境水质分析中的应用提出的最基本问题，当然，我们还需要考虑分析速度、检测限等综合因素。目前水环境重金属检测的常用技术有以下几个。

（1）原子吸收光谱法。该方法最为常见，是环保相关部门推荐的标准方法，十分灵敏，检测速度比较好，也有一定的抗干扰能力，检出限也比较小。该方法主要利用了样本的气态基态原子可以吸收该元素特征谱线的性质，通过分析吸收量，可以定量得出重金属的含量。

（2）原子荧光光度法。该方法抗干扰能力强，操作简单，仅需使用少量的试样就能准确分析出重金属元素的浓度，但缺点是应用范围有限。其原理是特定的光线被重金属原子的蒸汽所吸收，将激发该蒸汽，使其发出特定的光线，且发射出的光线强度，与重金属元素的浓度有关。

（3）电感耦合等离体法。该方法同样是通过光谱分析对重金属进行检测的，又可具体分为ICP-AES和ICP-MS，前者测量的是重金属元素气化电离后发出的光线，后者测定的主要是气化过程中重金属元素的荷质比。电感耦合等离体法非常适宜于测量微量重金属，具有灵敏度极高、抗干扰能力极强的特点。

（4）电化学方法。该方法利用的是重金属元素的电化学性质，一般可具体通过测定化学电池的电阻、电位，或者重金属元素的溶出伏安等，来具体实现重金属污染物的检测。该方法实现原理简单，应用范围广，可同时检测多种重金属元素。

（5）激光诱导击穿光谱法。高强度的激光照射在物质上，能激发出瞬态等离子体，测定等离子的光谱，就能对样品进行详细的分析了，这就是激光诱导击穿光谱法的实现原理。其最大的优点就是缩短了测量时间，且不需要任何预处理。

（6）其它生物学方法。生物学方法对环境没有任何副作用，且更加经济快速，具备一定的自适应性，常见的方法有酶抑制法、免疫分析法，以及新发展起来的生物化学传感器方法。酶抑制法的主要原理是重金属污染物能降低酶的活性，导致酶的化学性质出现变化；免疫分析法主要利用抗体免疫与重金属污染物的化学反应；生物化学传感器是利用生物对重金属的敏感性，进行重金属检测的一种新方法。

2.2重金属检测技术在环境水质分析中的应用实例

从上面的分析中不难发现，多种重金属检测技术都适宜于环境水质的分析，下面以淡水养殖池塘作为实例，对重金属检测技术的应用做出分析。

2.2.1检测方法的选用

一般而言，淡水养殖池塘中的主要重金属污染物为铜、锌、铅、镉、铬、汞、砷、铁、锰、镍等元素，对于铜、锌、铅、镉、铁、锰、镍这些元素，可采用原子吸收光谱法进行检测；对于铬元素，可采用DPCI分光光度法进行检测；对于汞元素和砷元素，可采用原子荧光光度法进行检测；这里我们主要进行铜、锌、铅、镉等元素的检测。

2.2.2检测步骤

首先，对检测所需各种仪器进行合理处理，并对实验用水进行蒸馏处理，检测用水必须经过抽滤，并浸泡于预处理后的塑料仪器中。

其次，根据相应标准确定铜锌铅镉各元素的检测限，根据GB7475-1987，这四种元素按火焰原子吸收法，其检测限分别为，5μg/L、5μg/L、25μg/L、1μg/L，再根据判定标准，做出合理的质量控制。

再次，配置不同浓度的重金属标准溶液，通过火焰原子吸收法，绘制出不同浓度下各元素浓度对吸光度的标准曲线。需要注意的是，测定期间需准备一空白溶液，用作对比，以确定测量仪器是否准确。

然后，以同样的环境条件，对待测溶液进行重金属检测，记录其对相应元素特征谱线的吸收量，必要时可用HNO3溶液对试剂进行稀释。

最后，根据这个吸收量，计算出各种元素的含量值，为了保证结果的准确度，需要我们进行多次重复测量。

3.结束语

重金属检测技术，可以让我们准确掌握环境水质中重金属的种类与含量，对治理水体重金属污染意义重大，一方面，通过重金属检测，我们能准确查明污染水体的主要重金属种类，进而针对性地进行治理，一方面，通过重金属检测，我们能对水体中重金属的含量产生清醒的认识，为治理结果的评价打好基础。在重金属污染如此突出的现在，环保工作人员有必要充分应用这类技术，做好水质污染的监控与治理工作，同时还必须不断完善重金属检测技术，使其更好地为治理水体污染做出贡献。 [科]

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