水环境中重金属检测方法研究进展

刘捡文

【摘 要】随着我国工业化进程的不断加快，水质污染问题日益严重，重金属污染已经成为影响水质的重要因素之一。重金属污染对人们的用水安全和生物生长构成了极大威胁，为此必须加强环境水质分析中的重金属检测工作，运用先进的检测技术为环境水质分析和环境保护工作提供可靠数据支持。从分析重金属检测技术在环境水质分析中的应用入手，对重金属检测技术的具体应用进行研究。

【关键词】重金属检测技术；环境水质；分析应用

工业是我国国民经济的重要支柱产业，其在带动城市经济发展，推动社会现代化建设中发挥着至关重要的作用。但与此同时，在工业发展的背后也为城市建设、人类的生存环境带来了生态污染。尤其在水环境污染方面，因水环境中含有大量重金属元素，导致水质变差，威胁到居民饮水安全。所以，在环境治理中必须做好环境水质分析工作，并且将重金属减测作为水质分析的重点，运用先进的重金属减测技术，提高水质污染处理效果。

一、重金属检测技术在环境水质分析中的作用

重金属检测是环境水质分析中的一项基础工作，应用科学、先进的重金属检测技术，是提高水质检测质量的必然选择。重金属检测主要是利用一系列的高科技检测技术，对水质进行定时定期的检测，从而检测出水质中所含有的重金属物质，其检测的最终目的是在源头上找到重金属污染水质的原因，从而采取有效的环境治理措施，最大程度降低重金属对于水质的消极影响。在不同地区不同水域下的水质环境检测工作中，需要运用不同的重金属检测技术，以保证水质检测分析数据的准确率。同时，运用先进的重金属检测技术还有助于提高水质检测技术水平，为水质分析提供可靠、全面的分析数据，便于对水质变化进行动态监测，并根据动态监测结果及时采取应对措施，进而保障居民用水安全，保护水环境以及生物免受重金属污染的破坏。

二、重金属检测技术的类别

技术灵敏度以及检测精准度是衡量重金属检测技术能否达到合格要求的标准，除此之外，还有速度、效率等综合因素。现阶段，我国在环境水质分析中常用的金属检测技术通常包含以下几类：

（一）原子吸收光谱检测法

这种分析法的源头要追溯到20世纪50年代，对于当时而言，这是一种新型检测技术。在20世纪70年代末80年代初，原子吸收光谱分析开始进入大发展时期，它的检测原理是通过气态原子本身的吸收特性，辅以特定波长的光，让被测元素电子呈现激发状态，被测元素特征辐射通过元素的原子蒸汽时被其基态原子吸收，进而由辐射的减弱程度测定元素含量。此分析检测法是一种现代仪器分析方法，可谓是重金属检测技术朝着自动化方向发展的代表，可大幅度提高工作效率及检测效果，在保证分析结果精准的同时，还能控制成本消耗（进样量少），对于某些贵重试剂而言，意义非凡。该检测法相对其他技术来说，有着灵敏性强、精准度高、分析范围广等优点。截至现阶段此法也是分析检测过程中较為常用的一种检测手段。

（二）电感耦合等离子体质谱法

就电感耦合等离子体质谱法而言，从本质上这一检测方法是一种由等离子电荷放电，而不是化学火焰，其动力源为氩气，相对来说这一检测方法操作不仅简单，而且检测的效率较为迅速，具有较强的灵活性，是传统水质分析中常见的一种重金属质监测方法。此法最大的优点便是全面，可全面实现多元素同时快速测定，由于此检测方法采用质谱分析，所以检测干扰很少，应用领域范围很广，涉及土壤、大气、水质监测、地质分析等等不同领域不同类型的产品。

（三）溶出伏安法

溶出伏安法是把被检测物质作为适宜电压的恒电位电解，通过搅拌作业将试样中痕量物质还原后沉积在阴极上，随后通过对电极提供反向电压，将沉积于阴极的金属离子氧化溶解，生成较为明显的峰电流，由于电流大小同被测物浓度存在正比例关系，可借由测定电流求得被测物浓度。

三、重金属检测技术在环境水质分析

当前，随着科学技术的发展，重金属检测技术也随之不断改进，在环境水质分析中发挥着重要作用，常用的重金属检测技术如下。

（一）液相色谱分析

该方法在环境水质中的重金属检测较为常见，其中的优势是能够有效分离水体内的重金属元素，但缺点是敏感度不强。以工业生产中重金属浓度较高的废水检测为例，要求第一步先利用液相色谱法，分析其中是否含有金属离子，第二步再利用电导检测，从而解决液相色谱分析法中的金属检测敏度不高的问题，最终检测出水体中的其他金属元素。第三步是对所检测出来的金属元素进行分析和研究。该方法主要是应用于工业生产中的有机废水检测。

（二）电感耦合等离子体原子发射光谱法

该方法属于光谱检测分析法中的一种。主要原理是将电感耦合等离子作为激发电源，对水质中所含有的重金属元素进行检测，该方法能够检测出水质中的一些微量的重金属元素。在该方法的实际应用中，可将其与分离富集技术相结合，能够检测出精密度较高的重金属元素，大幅提高重金属元素含量的检测准确性。

（三）生物化学分析法

生物化学分析法是重金属离子检测中较为前沿的技术，主要包括免疫法和酶分析法两种。其一，酶分析法。对水体进行取样之后，在水样中放置酶活性物质，促使酶活性中心的物质与水样中的重金属离子进行特异性结合，结合后的重金属离子会破坏酶活性物质的结构，导致酶活力下降，从而在pH上的显色反应会产生较大的变化，酶分析法正是通过对pH上的显色反应的颜色变化，来研究分析水样中含有的重金属离子。酶分析法具有较高的灵活性，可以进行现场检测，但也存在一定的局限性，仅仅能够检测定性的环境污染物，而无法对更加灵敏的污染物进行检测。

（四）免疫分析法

该方法主要是通过抗原和抗体的特异性反应进行重金属的测定。同样是要在水样中放置结合物，使其能够同重金属进行特异性结合，在通过结合物与重金属离子制备出来的特异性抗体进行分析。该方法的技术瓶颈在于如何进行特异性抗体的分析与研究，从而界定出重金属元素，因此在现实中的应用并不广泛。

（五）电化学法

该方法主要是利用伏安法进行环境水质金属检测，但是该方法只能对污染浓度较低的环境水质进行检测，并对水体中游离态与配合物态的金属进行分析。应用电化学法可对饮用水和海水中微量的铅、铜、镍、锌等金属元素的组成与含量进行测定。

（六）流动注射分析法

该方法主要是通过在流动载体内注入水样，使得水样同载体之间的结合反应之后展开定量分析。流动注射分析法对检测设备要求低，具备良好的适用性，能够满足在线检测要求，提高重金属检测工作效率。

（七）荧光分析法

该方法是通过对水样中的重金属物质进行激发，从而观察其荧光反应来检测重金属。在利用荧光分析法时，通常选用有机荧光染料、稀土纳米材料等作为荧光激发物质。水样中含有的重金属浓度越高，则荧光增强度越明显。

四、结语

水质的污染已经严重影响到城市可持续发展，必须要将其纳入到城市规划建设中的重要问题尽快解决。当前水质中的重金属含量情况如何，成为环境水质治理的关键所在。因此，加大对水质中重金属含量的检测，保证检测结果的准确性，才能够为水环境治理提供可靠的参考依据。

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