水环境中重金属检测方法研究进展

孙秀萍 曾雪嘉 唐思羽 高朝勇

（1重庆市生态环境监测中心 重庆 401147 2中机中联工程有限公司 重庆 401147）

引言

水环境中的重金属超标不仅仅严重的污染了我们赖以生存的水资源，还对人们的生命健康造成了巨大的威胁。相关团队就如何优化水环境中的重金属检测方法进行了深入研究和改革，一方面原因在于在现代化的水环境重金属检测中传统的检测方法具有明显的滞后性。另一方面。对水环境的重金属检测方法及检测结构会受到多种因素影响，只有制定完善的重金属检测方法、方案，才能够有效的提高检测效率，时检测结构更加准确。

1 重金属相关概述

通常情况下原子密度＞5 g/cm3的金属元素被称为重金属，在自然界中所发现的85中金属元素中重金属就占有45种。重金属污染其形成的主要原因是由于生产、生活工业污水的肆意排放，导致水体中重金属含量超标，形成重金属污染。通过调查发现，工业废水排放是水环境污染的主要原因，在一些电镀行业、钢铁工业、印刷工业的生产运行中不可避免的会排放一些重金属污染物，如果所排放的污染物没有经过处理、或者处理不当直接排入河流湖泊中，就将严重影响水环境质量，使水体受到污染。由于水体受污染的原因极多，所以在对水环境中重金属质量检测方法的研究中也应该根据具体的污染类型，采取多样化的处理措施。

随着对水体重金属检测的重视程度加深，我们也有了较为成熟的传统检测技术，比如原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法都已经有了较为成熟的技术经验，但是上述传统的检测方法其检测时还需要对样品进行特殊化处理，以减少信号干扰。且检测耗时较长，需要大型的实验检测设备，所以在检测中具有很强的局限性。近年来，相关部门研究除了一些改良后的重金属检测方法，其具有耗时短，操作简单的特点。但是相对传统检测方法，其检测的重复性还有待提升。

2 检测方法研究进展

2.1 电感耦合等离子体光谱法（ICP-AES）

电感耦合等离子体光源是当前所应用最为广泛的AES光源。电感耦合等离子体光谱法具有抗干扰、分析速度快、线性较宽的优势，可以实现多元素同时分析。此外对于定性、定量分析都有积极的作用，其缺点在于设备较为昂贵，就部分元素分析而言其优势也不是十分明显。

2.2 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是以蒸汽相内被测元素的基态粒子为基础，以检测原子共振辐射被测元素含量及吸收强度的一种重要检测方式，火焰原子吸收光谱法的检测限可达到10-9g/L，石墨炉原子吸收光谱法的检测限可达到10-10～10-14g/L。原子吸收光谱法的优势在与具有检车具有极高的准确性，且相对干扰较少，易于消除具有很好的选择性。且缺陷在于，很多非金属元素不能同时进行检测，每检测一次元素都需要更换元素等。一种元素等不能同时完成多种元素测量，且仪器较贵，操作较复杂。如果操作不当，就容易对结果形成干扰。

2.3 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法也是检测团队中常用的检测方法之一，其检测标准主要是以待检测物的荧光强度来进行判断。其具有相当强的技术性及专业性。当研究人员采用原子荧光光谱法对水环境质量进行检测时，通过激发原子的辐射能发荧光。原子荧光光谱法检测灵敏性较好，对相关重金属元素的检测具有十分重要的意义。但是在实际的检测中，原子荧光光谱法会受到多种因素影响，而影响最总检测效果。比如荧光效果猝灭或者不稳定，就将导致检验结果不一致，所以要想加强检验结果的准确性，就应该对相关影响因素进行控制。当前利用分子筛层析技术可以有效的将不同元素进行分离，在酸性条件下被氯化亚锡还原成原子化用于荧光检测，解决了传统高效液相色谱法流动相和固定相之间传质慢以及反压不断上升的问题，符合并提高了环境检测的要求并提高了检测效率。

2.4 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）

ICP-MS仪器所使用的等离子体除了方位和线圈接地方式外，与ICP-AES中使用的基本相同。质量分析器多采用四极杆质谱计，也有采用具有高分辨的双聚焦扇形磁场质谱计、飞行时间质谱计等。该技术的特点：灵敏度高；速度快，可在几分钟内完成几十个元素的定量测定；谱线简单，干扰相对于光谱技术要少；线性范围可达7～9个数量级；既可用于元素分析，还可进行同位素组成的快速测定；测定精密度(RSD)可到0.1%。其缺点在于设备十分昂贵，操作人员要求高。

2.5 酶抑制法

酶抑制法较电化学法及光谱法检测效果略低。但是还是能够达到国家相关检测要求。其检测方法主要是通过酶与重金属物质之间进行反应，观察其反应变化，进行结果分析，目前应用于重金属检测的酶类主要有：葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶、磷酸酯酶、脉酶等等，当前的酶的种类十分有限，在未来的研究中还需要不断深入开发。

结语

随着科学技术不断发展，人们的生活显著提高，人们对于生活质量有了更高的要求。水是人们的生命之源，水质优劣直接影响着人们的健康水平。所以对水环境中的重金属检测已经成为了当前国家和社会各界关注的重点问题。当前我们对水环境重金属的检测方法虽已取得了较大成就，但是在未来的经济发展中，我们仍应该不断的加强专业检测技术研究，以期找到解决水体重金属污染的有效措施，为人们的生命健康保驾护航。