水质检验中重金属的化学检验方法研究

白艳红 乌 云

（内蒙古化工职业学院，内蒙古 呼和浩特010070）

0 引言

生态文明建设理念下，我国高度重视水资源的污染治理工作，并且在水资源利用和保护管理中提出了十六字治水方式，在此背景下，开展水质检查工作势在必行。化学检验是水资源重金属污染检验的重要方式，其对于水资源污染治理和可持续利用具有积极作用。

1 水资源重金属污染现状

作为水资源污染的重要类型，重金属污染会严重影响水资源的利用效果。就重金属本身而言，当其进入水体后会广泛地分布在水生态系统中，并且随着时间的延续和水中重金属含量的增加，水中的生物会因中毒而死亡，同时，水文生态系统也会受到较大破坏。从水资源管理现状来看，当前水资源重金属污染表现出以下特征：一方面，随着工业产业的发展，水资源的污染源逐渐增多，并且水中重技术污染的元素类型不断增加，除Zn、Cu、Mn外，水中重金属污染元素类型还包含Hg、Cu、Mn、Pb等。另一方面，水中重金属本身具有难以降解的特征，即随着时间的延续，这些水中的重金属会不断地积累起来，多样化、高浓度的重金属污染元素不仅对水文生态造成加大破坏，而且增加了水污染治理的难度。生态文明建设背景下，我国高度重视水污染治理和水文生态保护工作，水资源重金属污染检验和治理工作快速开展开来[1]。

2 水资源重金属污染危害及化学检验作用

2.1 水资源重金属污染危害

现阶段，水资源重金属污染中的污染元素类型多样，其危害性表现为：重金属在水中难以降解，这些重金属元素会增加水资源的毒性，造成水资源的污染，并且随着水下渗作用，周围的土壤也会遭受较大破坏，对自然环境造成较为危害。同时，水中的生物会因为重金属而中毒死亡，影响了水生态平衡。此外，水资源污染还会对人体造成较大危害，不同类型的重金属元素对人体的影响各有不同。譬如，水资源铅污染水会造成神经机能失调和肾损，引起贫血症；汞污染会对人体脑组织造成损害，危害人体肾脏健康等。

2.2 水资源重金属污染检验的作用

水资源重金属污染危害极大，积极开展水质检验工作对于重金属污染的预防和治理具有积极作用。一方面，通过水质检验工作，人们能准确掌握水资源重金属污染的类型和程度，同时，能对造成污染的原因进行溯源管理，这能从源头上减少水资源污染源，降低水资源重金属污染的危害性。另一方面，水质检验对于后期重金属污染治理工作的开展具有积极作用，结合水质检验结果，环境工作者能系统地选择水污染治理方案和方法，进而达到净化水资源的目的。此外，从社会发展角度来看，开展水资源重金属污染检验，能充分保证人们的用水安全，减少重金属污染对人体健康的危害，同时，通过水资源重金属污染检验和治理，能有效促进社会经济的持续稳定发展[2]。

3 化学检验在水质重金属检验中的应用

3.1 电化学法

作为水质检验中的常用方式，电化学法在企业生产中的应用极为广泛，其能有效测定污水中的重金属元素。从水质检验过程来看，水体遭受重金属污染后，水中金属元素的组成不同，且不同元素的电化学性质具有较大的差异，基于电化学法可以检验水中重金属元素的电化学性质，便于对重金属元素进行准确判断。使用电化学法检验水中重金属元素时，首先应注重水源的规范取样，然后将取样水放入化学池，在设置好相关测试参数后，即可规范开展检验工作。相比于其他检验方式，电化学法本身具有操作简单的特点，而且检验周期较短，能有效满足对铜、镍等重金属元素的测量需要。

现阶段，除极谱法与离子选择性电极法外，溶出伏安法也是电化学检验水中重金属污染的重要方式。其中，极谱法与离子选择性电极法需要在试样消解后，在酸性介质条件下进行污染离子电活性的检测，最后，通过示波极谱仪记录峰电流，这样即可完成水中重金属的有效检测[3]。要注意的是，该方法虽然具有较高的检出限，但是其重现性效果较差，故而还需进行检验方法的进一步优化。溶出伏安法在测试灵敏度方面具有突出优势，并且抗干扰能力良好，该方法的应用范围极为广泛，其能实现铅、锌、镉等元素的有效检测。

3.2 光谱法

步入新时期以来，光电技术获得了快速发展，在其中，光谱法作为一种全新的检验技术在水质重金属污染中得到了广泛应用。从本质上讲，光谱法属于光学技术，其不仅包含原子吸收光谱法、原子发射光谱法，而且涉及原子荧光光谱法。

采用原子吸收光谱法能实现水质情况的高效检测。现阶段，地表水重金属污染状况较为明显，除铅、汞等元素外，镉、镍、铜等都是极为重要的重金属污染类型。这些重金属元素会使人体发生中毒反应，威胁人体的生命健康。在原子吸收光谱法应用中，依托光谱技术，在APDC和MIBK的支撑下可实现水中重金属元素的有效萃取，这对于重金属元素的检验具有积极作用。现阶段，原子吸收光谱法在铅元素检验中的应用较多，在汞元素检验中，还应在光谱法应用的基础上，结合使用滤膜技术完成检验。

基于原子发射光谱法进行水质检验时，能实现被激发离子发射特征光谱的有效检验，而且能深层次分析谱线强度与元素含量之间的比例关系，这对于水中重金属元素的量化检验具有积极作用。要注意的是，该方法在具体应用中对设备的要求较高，整体操作成本将。

作为一种先进的分析方式，原子荧光光谱法能在辐射作用下，将荧光发射初期，从作用机理来看，其在具体测量中需要基于特定频率辐射使得待测元素产生特定荧光，最后，通过对荧光强度的检测即可实现待测元素含量的检验。从整体检验效果来看，该方法检验过程灵活，操作简单，具有较高的灵敏性。

3.3 生物化学法

水质重金属污染检验中，生物化学法得到了广泛应用。生物化学法实现了生物法和化学法的有效结合，其检验过程不仅具有高效、准确的特点，而且受检验试剂、介质应用少等因素的影响，该方法整体环保性特征较为突出。从检验过程来看，生物化学法能实现酶特殊性质的有效分析，基于这一原理，检验人员能使得酶与重金属发生反应，这样不仅改变了酶的活性，而且改变了水样本的pH、电导率，这对于重金属元素种类分析具有积极作用。

酶抑制法、免疫分析法是生物化学法应用的两种基本形体。就酶抑制法而言，其能在检测工作中实现自身空间结构的改变，大大降低了酶的活性，受此影响，待测水样的酸碱性与显色剂颜色也会随之发生变化，对比分析这些变化要素，即可实现水资源重金属污染情况的有效分析。要注意的是，在酶抑制法作用下，水样本中重金属元素也会产生一定的电位差，这有效保证水资源重金属污染检验的精准性。免疫分析法本身具有较强的灵敏性、选择性，使用该方法是，应注意控制络合物与金属离子的相结，并判断两者结合后是否能够制备出特异性抗体，这对于水资源重金属污染检验具有积极作用。

4 结语

水资源重金属污染不仅影响水文生态平衡，而且威胁人体身体健康。新时期，人们只有充分认识到水资源重金属污染现状，厘清水质检验与水污染质量、水资源保护的关系，规范化地使用水资源重金属污染检验方法，才能有效地提升水质检验效率和质量，实现水中重金属物质、含量的有效检验，实现水资源、水文生态的有效保护。