重金属检测技术在环境水质分析中的应用

常 林

（哈尔滨排水集团有限责任公司，哈尔滨 150028）

重金属检测技术在环境水质分析中的应用

常 林

（哈尔滨排水集团有限责任公司，哈尔滨 150028）

重工业对我国经济发展起到促进作用，但是重金属污染严重影响我国环境质量，重金属的检测已成为我国环境治理中不可缺少的一部分。重金属元素具有降解困难的特性，容易聚集在某些水生物体内。它不但会影响环境水质，还会对水生物体系造成破坏，更会影响人类身体健康，严重制约环境治理工作的推行。本文主要分析了重金属检测技术在环境水质分析中的应用，用以治理重金属对环境的污染问题。

水质分析；重金属；检测技术

在过去几十年中，重工业一直是我国经济发展的主要方向，中国经济水平确实有很大提升。与此同时，重金属对我国环境水质污染也日益明显，更有愈演愈烈的迹象。我国逐渐意识到环境水质污染是一个急需解决的问题，社会各界的关注度也越来越大，重金属的检测搬上日程。以前，重金属检测技术的种类较多，但是要经过长时间的取样、运输和存储等环节，检查出来的结果与现场检测结果有很大出入。当下，重金属检测技术不断发展，日趋成熟，国内外研究出许多能快速、自动、准确而且能符合现场检测要求的方法。接下来，笔者将阐述环境水质检测的概念，然后介绍重金属检测技术在环境水质分析中的应用。

1 环境水质检测概述

1.1 环境水质检测的含义

在地球上，水的面积占71%，人体每天需要摄入2 000～2 500 mL的水，所以水和人类生活密不可分。无论是在生存上还是生活上，人类都需要水之源，因此水的质量和人类身体健康息息相关[1]。在当下文明社会中，科学技术不断向前发展，人民物质生活水平日渐提升，水质的好坏也成为人们日渐重视的问题，为此国家水质检测的制度也在不断规范和完善。人们利用先进科学技术对水质的各项指标进行检测，如硬度、细菌总数、浊度、总大肠杆菌群等，其中重金属的含量检测是必不可少的一个项目。

1.2 在环境水质中检测重金属的重要作用

当今社会，工业处在快速发展阶段，工业产品的制造需要耗费许多化学物品和金属，这就使得排放物中有大量重金属元素，环境水质中重金属含量就会显著增高，导致环境水质和生态严重被污染。因此，一定要加强环境水质重金属检测的工作，保护水质不被重金属污染刻不容缓。重金属的特性是不溶于水，在水中长时间游离也分解不了，而且经过长时间的堆积后，对水质的破坏能力十分强大，所以在环境水质保护工作中，重金属污染是非常令人头疼的事情。为了保证饮水质量符合国家标准，国家设定了重金属检测这一重要项目，它不仅有益于人类身体健康，对环境的可持续发展也发挥着重要作用。

2 水质分析中重金属检测技术

在水质分析中，人们一般应用液相色谱分析法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、生物化学分析法、电化学法、流动注射分析法和荧光分析法等重金属检测技术。

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2.1 液相色谱分析法

流动注射分析法是把待测样品取出一定体积之后，注射到一定流速的流动载体里，当样品经过反射器的时候，在某种程度上载体和试样就能相互融合，混在一起，载体和样品试剂反应物再经过检测器流出时，对其进行测量，然后根据记录仪器分析显示的信号，进行准确定量分析。这个方法是一个进步，它把重金属检测技术推向了自动化，不仅在工作效率上得到提升，而且对于化学过程中比较复杂的操作单元进行相应处理，如冷却、加热等环节。完成以上检验后，将其合并流入流路体系中，完成非均匀下和非平衡态的检测，从而提高分析速度和分析的精密度，让其有效控制试剂的消耗。这个方法更多运用在贵重试剂测定情况下，可以有效降低试剂使用量，避免浪费，节约成本。

2.2 电感耦合等离子体原子发射光谱法

通常来说，在水中金属离子含量很少的情况下，这种方法的灵敏度虽然很高，但是直接对痕量元素检测的难度很大，因而需要将这个技术和分离富集技术结合使用，这个方法的结合能让检测精密度极大提升，扩大其检测范围。在水质分析中，常常使用的方法是分离富集法。通过人们在使用中不断总结和发展，富集分离技术在近几年的发展中不断完善，也让水质检测的效果更加精确。

电化学方法主要指的是伏安法，其作为环境水质中金属检测的有效方法。这个方法的运用前提是检测过程中排除浓度高的基体干扰，然后才能对痕量金属进行分析。伏安法与ICP-AES和AAS相比，排除高盐分干扰是最大的优势，它能分析在游离形态与配合物形态的金属，特点是仪器占据空间小、购置的成本低、使用成本相对较低[4]。

电感耦合等离子体原子发射光谱法是光谱分析法的一种，是把电感耦合等离子炬当作激发光源，能将水中重金属相关情况简明快速地检测出来。这种方法的检测结果准确性高，而且它的基体效应也不显著。这种方法对微量、常量和痕量的元素有明显优势，它在检测中灵敏度高，受其他因素干扰相对较少，所以在水质检测中，电感耦合等离子体原子发射光谱法检测效果最明显。

2.3 生物化学分析法

从目前来说，生物化学分析法可分为免疫分析法和酶分析法等[3]。免疫分析法具有灵敏度高和选择性强的特点，通过抗原和抗体之间相互反应来检测痕量重金属。其原理是把重金属离子和相关络合物联合起来，形成空间结构，再将这个结构与抗原或抗体连接起来，相互发生特异性的反应，最后进行定量分析。这种方法能够进行的关键点在重金属离子和络合物混合后是否能够产生出特异性抗体，如果不能检出，这个方法就失败了。酶分析法是把重金属离子和构成酶活性的处在中心位置的琉基相结合，使得酶活性中心的性质和结构发生改变，降低酶的活力，并且让剩余物质的电导率、显色剂颜色、pH等发生改变，从而开展定量分析。它主要针对痕量重金属中酶的检测，包括过氧化酶和脉酶等。

2.4 电化学法

（四）体验法。该方法就是让学生在亲身实践中理解和消化写作方法。如学习了《怀念母亲》一课以后，教师就可以让学生在放学回到家中后与母亲聊天，在聊天的过程中观察母亲的行为和态度。随后学生自行根据这次聊天进行创作，因学生亲身体验了与母亲的对话，在创作前更加深刻的了解了母亲的一言一行，所以在创作文章的过程中，对于母亲的刻画将会更加细致与深刻。

2.5 流动注射分析法

在当前的环境水质检测中，液相色谱分析方法的应用取得了很好的效果，高效分离是液相色谱的优点，但是它在检测过程中也有一些缺点，比较突出的是灵敏度较差[2]。所以，人们在实际运用过程中会与另外一种方法结合使用，方法的结合能很好地弥补液相色谱中的缺点。通过研究和分析，人们对这种技术进一步完善，其实用效果大大加强。比如，对浓度高的废水来说，检测项目为是否含有碱土金属离子或者碱金属离子。首先利用离子色谱法来测定，再运用Ion Pac CS12A阳离子交换柱来抑制电导检测，短时间内，就能测出水中的钠、钾、镁、钙离子等元素，并且对各元素能定量分析。这是检测有机废水中是否含有重金属元素的有效方法。

此次发生的寿光洪灾，其上游水库未能将水库的错时削峰作用发挥出来，黑虎山水库、冶源水库及嵩山水库同时泄洪。固然北方降水时间分布不均，水库需在雨季末期蓄水，但也从另一方面反映出当时防洪预警、监管工作不到位。加强城市防汛管理，切实提高防汛综合能力。要强化预警防控，