探究水质分析中的重金属检测技术

(瑞木镍钴管理（中冶）有限公司，北京100028)

虽然以往我国在水质分析中高度重视重金属检测，但由于受到过去技术水平等因素的制约，使得部分传统重金属检测技术难以有效达到快速、精准检测水体中重金属的效果。随着近些年我国科学技术水平的逐步提升，在水质分析中也逐渐出现了各种先进的、现代化的重金属检测技术，为提高水质分析成效发挥了重要作用。

1 重金属检测技术在水质分析中的重要作用

我国过去相当长一段时间内的经济发展是以牺牲环境为代价，尤其是在大力发展重工业的过程中，虽然在一定程度上带动了我国社会经济的发展，但与此同时也极大地破坏了我国生态环境，使得我国出现了极为严重的水质污染问题。虽然水体本身带有一定的自净能力，但因重金属自身具有较高的毒害性，且通常难以降解并极易随食物链向外延伸，加之部分重金属在随水体流动时仍然难以通过水体自净的方式完全消除，不断累积增加的重金属最终将造成水质污染，进而对人体以及水体生物造成严重危害[1]。而通过在水质分析中运用重金属检测技术，可以有效检测出水质当中存在的重金属及其含量，帮助检测人员在准确掌握水质情况的同时，精准判断水质是否存在重金属污染问题及具体污染严重程度，以便相关工作人员可以有针对性地进行改善，切实保障我国水质环境的卫生、安全。

2 水质分析中的重金属检测技术

2.1 传统检测技术

2.1.1 液相色谱分析法

在以往水质分析中的重金属检测中，常用的一大检测技术便是液相色谱分析法。此种重金属检测技术从本质上来说指的就是一种分离与分析技术，其流动相固定为液体，但固定相的形式多种多样，包括纸、薄板等均可以作为其固定相，并且根据其具体固定相形式，可以将液相色谱分析技术细分成多种不同类型的技术，例如纸色谱与薄层色谱分析技术等等。虽然这一检测技术具有操作简便、技术难度较小等优势特点，但其同样存在检测精准度较低的缺陷，因此本文认为在使用液相色谱分析法对水质中的重金属进行检测时，需要检测人员搭配使用其他重金属检测技术以形成优势互补，才能获得理想检测效果。

2.1.2 电化学检测技术

在水质重金属检测当中，电化学检测技术也是常用的一项传统重金属检测技术。该种检测技术便是通过利用电化学反应原理对水质当中重金属元素类型及具体含量进行精准判断。如使用伏安法检测水质中的重金属时，便是根据各物质所具有的电化学特性不尽相同，通过电流作用所表现出不同变化规律的原理，借助专业的检测仪器设备完成水质分析中的重金属检测[2]。电化学检测技术几乎不受水体中盐分的干扰影响，并且具有成本低廉、检测仪器所占空间不大等优势特点。但其在实际运用过程中必须在电化学池中进行，即只有将采集得到的实验水体融入于电化学池内，并使用专业的检测仪器设备对电化学池当中的各项参数值进行测量，随后将其与标准值逐一比较，才能有效判定水体当中所含有的重金属元素。这也使得电化学检测技术存在适用性较低的问题，且因其容易受到环境水质当中高基体的影响，因此也难以始终保持较高的测量精准度。

2.1.3 流动注射分析法

使用流动注射分析法这一传统重金属检测技术进行水质中的重金属检测，主要是通过将待测水体样品注入至流动载体的内部，令流动载体和水体样品进行充分结合与反应，随后采用定量分析的方式判定水质中的重金属元素及其具体含量。相较于其他传统重金属检测技术，流动注射分析法具有良好的适用性，对检测仪器设备的依赖性相对较小，能够与水质重金属在线检测要求相符合。但其同样也存在一定局限性，由于其主要是通过向流动载体中注入待测水体样品的方式检测水质中的重金属，因此其对于水体样品的选取与采集具有较高要求。本文认为，检测人员使用该项检测技术时，在完成水体样品采集后需要对其进行预处理，才能将水体样品与流动载体进行有效结合反应。受此影响，这一检测技术的检测效率也相对较低，且容易出现检测结果偶然性偏高的情况。

2.2 新兴检测技术

2.2.1 生物化学分析法

在近些年我国逐渐加大对水质分析中重金属检测的重视力度下，通过积极运用各种先进的检测理念并从国外引进大量现代化重金属检测技术，使得水质分析中重金属检测效率与检测精准度均得到了一定提升。作为目前在水质重金属检测中使用相对频繁的一种新兴检测技术，生物化学分析法主要通过运用生物大分子对待测物具有特异性识别能力，将待测水体与生物大分子识别元件进行充分融合，令原本水体中的各种复合物、光热信号统一转变成光电信号，在定量分析下有效帮助检测人员精准掌握水体当中的具体重金属元素类型与含量。例如在检测水质中重金属的酶含量时，便可以借助重金属离子会同酶活性进行相互反应与结合，检测人员通过逐一检测水质的酸碱值、水质中物质电导率与显色剂颜色等便可以高效、精准地获得水质中重金属内的酶含量[3]。相比于传统检测技术，生物化学分析法具有更高的灵敏度与精准度，且具备较强的可选择性和灵活性，这也使得该种检测技术可以广泛运用在水质分析中的重金属检测中。

2.2.2 电感耦合等离子体质谱法

虽然电感耦合等离子体质谱法早在二十世纪九十年代初便已经开始运用在水质重金属检测中，但本文认为经过多年的持续发展，这一重金属检测技术通过不断优化已经具有较高的完善性。在对水质中的重金属进行检测时，使用电感耦合等离子体质谱法，将氩气作为动力源代替传统的化学火焰，不仅有助于提高检测效率，增强重金属检测的灵活性，同时也能够有效避免在重金属检测过程中对水质以及生态环境造成二次破坏。另外，电感耦合等离子体质谱法具有全面性的重要优势，可在同一时间段内对水体中的诸多重金属元素进行快速、精准测定，并且此种检测技术具有较高的抗干扰性，对应用范围的限制极小，除水质中的重金属检测外，电感耦合等离子体质谱法也可被用在土壤、大气等其他领域中的重金属检测中。其广泛的应用范围、强大的环境适用性与较高的灵敏度、精准度也为电感耦合等离子体质谱法在水质中重金属检测中的深入应用创造了良好条件。

2.2.3 激光诱导击穿光谱检测法

当前在水质重金属检测中较为新颖的检测技术之一便是激光诱导击穿光谱检测技术。这一检测技术在完成水质分析中的重金属检测时，主要是通过利用高功率激光与物质产生作用的等离子体时，会发射出相应的光谱原理，通过利用高精准度的光谱分析仪对其获取的光谱进行准确分析，便可以依照光谱分析结果准确获取水体样品中具体含有的重金属元素类型与含量。该项检测技术无需检测人员对采集的水体样品进行预处理，且具有操作简便、检测速度快、测定结果精准度高、检测灵敏度高等诸多优势特点，因此也逐渐被广泛运用在水质分析中的重金属检测中。

3 结束语

总而言之，在水质分析中重金属检测意义重大。虽然部分传统的重金属检测技术也可以在一定程度上达到测定水质中重金属元素类型与含量的效果，但其普遍具有检测效率低、检测结果精准度不高等局限性。因此我国还需要继续加大对重金属检测技术的研发与创新力度，探寻更多行之有效并具有高效、高精准度等优势特性的新重金属检测技术，从而在有效落实水质分析工作之余，也可以推动重金属检测技术的长效发展。