重金属检测技术在水质分析中的应用

王云凤

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

重金属产业在我国社会经济发展以及科学技术进步方面起到了举足轻重的推动作用，尤其是现代企业中。但是随着重金属产品利用度加大，人们逐渐认识到重金属元素对生态环境的破坏是非常严重的，威胁着人类的生存安全[1]。因此，为了管控重金属污染问题，加强重金属检测技术的研究是当前亟待解决的问题。

随着我国科学技术的快速发展，促进了重金属检测技术的革新，确保了重金属检测效果，为保障人们的生存安全提供了基础。

1 水质中重金属的污染状况

虽然说我国社会经济的快速发展显著的改善了人们的生活环境，提高了人们的生活水平，但是随着GDP数值的快速增长，重金属元素对生态环境的破坏也是极为明显的。随着“青山绿水就是金山银山”认知的提出，加强人类共同命运体的保护工作是刻不容缓的。此外，随着重金属元素对环境的破坏，严重的影响了周边的生态环境，尤其是水体中的重金属污染，其污染范围更加宽阔，并随着生物链逐渐摄入人体内部，对人类生命安全带来了严重的威胁。众所周知，大自然对环境有着一定的自然净化能力，水体也对重金属具有一定的净化能力，但是当一个区域水体中的重金属元素含量超标时，由重金属污染而加剧水体快速恶化的现象极为普遍，因此，加强重金属检测技术的研究与治理工作刻不容缓。

2 重金属检测技术在水质分析中的应用

2.1 荧光分析法

荧光分析法是水质中重金属元素检测的重用技术方法，当常温物体表面受到光照时，使得物体内部的微粒活性增强，促使微粒在物体表面的形态以及运动规律发生改变，在转变过程中，微粒就会发出一种光线，即荧光。因此，荧光分析法就是通过分析常温水体在光照下发出的荧光类型及数量判别其物质组成以及含量。一般情况下，随着重金属元素含量的增加，荧光的亮度越强。

2.2 生物化学分析法

生物化学分析法在水质重金属污染检测中应用较为广泛，该方法能够获得精度更高的检测结果，因此常用来检测水质要求高的水体。生物化学分析法主要有两种技术手段，一是免疫分析法，该技术方法具有检测速度较快和具有一定的自我适应的能力；二是酶分析法，该方法与免疫分析法相比，操作流程较为复杂[2]。免疫分析法主要是借助抗体对抗原的特性来判别水质中是否含有重金属元素或者重金属组成的物质，酶分析法主要是观察甲硫基与重金属元素之间的反应后酶的活性状态，进而判断水质中重金属元素的成分以及含量。

2.3 液相色谱法

与其他重金属检测技术相比，液相色谱法具有较高的检测效率，虽然该种方法的检测速度极快，但检测精度偏低，限制了液相色谱法的应用范围。因此，本文为了提高液相色谱法检测效果以及灵敏度，可以结合光度法一起使用，可以有效的弥补液相色谱法的检测缺陷，显著的提高该检测技术的检测效果。在使用该技术方法检测水质中的重金属元素时，可以使游离的重金属离子与有机显色剂发生反应，进而生成螯合物，在对螯合物进行测定[3]。因此，液相色谱法在水质重金属检测中的操作流程较为复杂，也间接的限制了该技术的推广与使用。

2.4 电化学分析法

电化学分析法在水质重金属检测中具有优越的应用前景，主要表现在该方法可以有效的避免水体中盐分对检测结果的影响，此外该方法的检测成本较低，加之检测仪器所占空间较小，因此被广泛的应用于水质重金属检测中。电化学分析法的原理就是借助电化学反应进而判断水质中重金属元素的含量以及类型。最常用的电化学分析法是伏安法，不同的物质具有不同的电化学特性，在电流的作用下，表现出不一样的变化规律。电化学分析法在使用过程中容易受到检测环境的限制，主要是由于该方法必需在电化学池中进行，其操作流程包括：一是将实地采集的实验水体融入电化学池中；二是测量电化学池中某项参数值，并于设置的标准值进行对比分析；三是根据分析结果进行水体中重金属元素的判定。

2.5 电感耦合等离子体原子发射光谱法

电感耦合等离子体原子发射光谱法是光谱检测分析法中的一种常用技术，其原理主要是以电感耦合等离子为激发电源，对水体中的所有重金属元素进行检测，该方法具有较高的检测灵敏度，可以有效的检测出水质中的一些痕量元素。此外，在实际应用过程中，电感耦合等离子体原子发射光谱法可以与分离富集技术相互结合使用，可以有效的检测出精密度较高的重金属元素，显著的提高了水质中重金属元素的检测效果。

2.6 流动注射分析法

流动注射分析法是借助流动载体内部注入需要检测的水体样品，使得水体样品与载体之间结合反映，之后进行定量的分析。流动注射分析法具有较高的环境适用性，对检测设备的依赖程度低，能够满足在线检测的要求。因此，流动注射分析法具有较高的检测效率，因此具有较为广阔的应用前景。综上所述，不同的检测技术方法在水质检测中的效果个优点有所差异，其检测精度也存在较大差异。不同检测技术方法的特征见表1。因此，在水质重金属检测过程中要根据检测目的选用合理的检测技术方法，才能够满足基本的精度需求。

3 加强水质中重金属检测效果的几点建议

3.1 加强检测技术方法的培训学习

我国的陆地领土面积较大，东西南北纵横跨度较大，气候环境变化差异大，加之不同区域的社会经济发展水平存在较大差异，使得不同地区的重金属污染破坏程度差异较大，且重金属污染类型也具有显著的差异。因为，为了确保水体中重金属元素检测结果的准确性，要加强检测人员检测技术的培训学习，使得每一个检测技术人员熟悉的掌握常用的水质重金属检测方法，熟悉掌握每一种检测方法的使用范围以及优缺点，只有熟练的掌握检测技术方法，才能根据检测对象所处地理环境等准确的选用合理的检测技术方法，进而有效的获得更为准确的检测结果。从常见重金属检测方法特征对比统计表（表1）中不难看出，荧光分析法、生物化学分析法和电感耦合等离子体原子发射光谱法具有较高的检测效果，而液相色谱法、电化学分析法和流动注射分析法的检测效果较差。此外，水质重金属检测技术的选用一定要结合检测水体的所处环境进行选择，并不是选择检测效果好的方法就适合于某一水体重金属检测，而是要综合考虑判断，这是由于在对人类生存不威胁的前提下，水体对重金属元素具有一定的净化能力，只要确保水体中重金属元素的含量未超过相应的净化能力范围，则可以通过自然界的自然循环进行水体治理，只需要控制住污染源头不再污染水体即可改善水环境。

表1 常见重金属检测方法特征对比统计表

3.2 完善检测过程中的制度

完善水质中重金属元素检测制度是促进水质重金属检测效率的基础，也是提高水质检测结果准确性的基础。因此，相关政府部门要加强水质重金属检测制度的完善工作。只有完善的检测制度约束，检测人员才能认真对待水体重金属检测工作，确保检测过程中各个检测环节的准确性，所获检测结果的可靠性就更高。此外，在水体重金属检测过程中不能一成不变的套用其他企业的检测方案或者技术，因为不同企业所导致的水体重金属污染状况存在较大差异，使用其他企业的检测方法不一定适用于另一个企业。在水质重金属检测过程中，监管人员要做好现场管理监督，确保检测过程中无纰漏。

4 结语

综上所述，随着社会经济的快速发展以科学技术的迅猛进步，导致重金属污染严重破坏了人类生存环境的良好发展，严重地威胁着人类的生存。水质中重金属元素的污染是难以治理的，一是重金属元素以惰性为主，是难以清除的；二是水体流动速度过快，导致化学反应未进行或未彻底进行就已经被水体冲散或稀释掉；三是水体容量庞大，在水体中加入与之对应的反应物时因水流过快等原因而无法确定加入量的多少。因此，加强水源处重金属含量检测是当前亟待解决的问题。