环境水质分析中重金属检测技术应用探析

作者简介：王志新（1994-），男，汉族，山东省济南市人，环境工程技术员，本科，单位：山东国润环境检测有限公司，研究方向：环境工程。

摘要：近年来，我国综合国力提升较为显著，而这离不开重工业的有力推动，虽然对国民经济的提升较为有利，但由于重工业生产力度的提升，重金属污染愈演愈烈，对环境造成了严重的负荷，并且由于工业废水大量的排入河流，水体中重金属含量逐年上升，由于重金属难以分解，给人们的身体健康带来了严重的安全隐患。所以水体环境保护备受关注，而重金属检测技术的合理应用也就显得至关重要。基于此，本文分析了环境水质分析中重金属检测的作用，并阐述了当前重金属检测技术的应用现状，提出了可行的应用策略，促进环境水质的治理，以期为相关从业人员提供一点参考。

关键字：环境水质;重金属检测技术;意义;应用策略

引言：重金属污染目前已经较为普遍，给环境带来了较强的负荷。重金属有着难分解的特性，并且也容易在动植物的体内积累，借助食物链逐层富集，是目前危害人身体健康的关键污染物。随着工业、农业的迅猛发展，工业废水的排放、化肥和农药的大量使用，导致重金属污染事件屡见不鲜，使得我国高度重视重金属污染。重金属检测技术即是环境水质分析的有力手段，对治理重金属污染有着较为显著的效果，为后续的环境保护工作提供了可靠的参考，所以应切实加强重金属检测技术的认识，明确其应用的必要性、作用，使重金属水质检测高效率、高质量的进行。

一、重金属污染现状

1.水质中重金属来源

环境水质中重金属大部分源于工业废水。我国近年来发展迅速，城市化建设不断推进，越来越多的工业废水、生活污水未经处理就排放到了自然水体中，自然导致水体污染严重。例如，木材加工企业会产生含砷的废水;颜料制造业会产生含铬、镉的废水，还有一系列的企业生产过程中都会不可避免地产生大量含重金属的废水，对生态环境和人体健康都产生了较强的安全隐患，并且随着国家工业化的进步，重金属含量只会与日俱增，若是不采取有效措施控制，将带来不可估量的危害。

2.水质中重金属含量的影响因素

通常情況下，重金属附着在悬浮物与沉积物中，并且悬浮颗粒物中重金属含量最多，沉积物紧随其后，最后是水体中溶解状态的重金属[1]。此外，水体中重金属含量与PH值也有着关联，如果水体呈碱性，那么重金属就容易沉淀，反之呈酸性时，重金属易释放。海水中影响重金属分布的因素较为复杂，如径流、大气干湿沉降、PH值等，其中铅受大气沉降影响，镉和PH值、盐度有关，贡则和海水中有机碳的影响相关。

3.重金属污染现状

目前环境水质污染已经成了普遍的现象，近年来的城市河流、各大湖泊重金属污染呈上升趋势。从我国七大水系的调研中得知，长江水系中镉污染仅次于汞，黄河水系中16.7%的断面镉含量超标，淮河干流总镉含量同样远超标准，各大水系的重金属含量远远超过正常标准，重金属污染问题已经成为困扰人们的重大隐患，一旦水体产生重金属污染，不仅恢复起来较为困难，更会对水体中生物造成危害，而从生物链的角度来看，人体本身也就受到了危害。此外，重金属污染物易沉淀，水底污染的治理无疑加大了治理难度，给检测和治理工作带来了较为严峻的挑战。

二、环境水质分析以及重金属检测技术

1.环境水质分析的意义

水是生命之源，不管是针对人们的日常生活、生产活动还是身体需求而言，都有着不可或缺的作用，水的品质和人身体健康也密切相关，尤其在当下绿色、生态理念的倡导下，人们对生态环境、身体健康的追求日益强烈，环境水质分析的作用也就随之凸显[2]。采取先进的科学技术，实时的监测水体环境，分析造成身体健康威胁的元素，并且获取水的硬度、细菌总数、大肠杆菌含量等信息，都可以通过环境水质分析而精准的获取，对水体环境保护有着良好的基础作用。

2.环境水质分析中重金属检测技术的作用

工业生产中的工业废水、生产废料，其中还有大量重金属，这些重金属不仅会造成环境的污染，更是危害人们的身体，所以环境水质中重金属的检测尤为关键，对水质定期进行检查，从而明确各项指标是否符合标准，对提高用水安全性有着显著的效果。合理的应用重金属检测技术，就能明确哪一元素超标，从而确认污染源，使环境治理工作有序开展，并且由于区域特点的不同，只有采取行之有效的重金属检测技术才能发挥实效性，丰富环境水质的检测内容，使环境水质成分更加精确、直观的呈现，从而确保人们的饮用健康。

三、重金属检测技术的应用现状

在工业工厂不断扩大规模的背景下，环境水质受到了较为严重的影响，是环境保护工作面临严峻的挑战，所以重金属检测技术的应用也就越发关键，关系着人们的切身利益。就目前而言，采取的重金属检测技术种类繁多，但实际的检测流程却较为复杂，不仅需要花费大量时间采集水样，还需要将其及时送到检测中心，一定程度上增加了检测工作的工作量，并且发挥的实效性也有所不足，因此针对重金属检测技术的现状，应加强对检测技术的改良，从而使其最大限度地发挥本身价值，促进环境水质治理工作质量的提升。

四、重金属检测技术在环境水质分析中的应用策略

1.荧光分析法

荧光分析法适用于含有荧光物质的环境水质，主要依据于物质的反射特性，从反射情况来判断环境水质中是否还有重金属，其作用是能辅助相关工作人员确定水质中重金属所在位置、范围。荧光分析法主要由原子荧光谱法以及分子荧光普法组成，发出的荧光会和重金属内部的电子会发生反应，操作起来较为便捷、灵活。但是也有着一定的限制性，由于荧光照射范围有限，所以适用于小型水域，并且有时也需要加入一定的荧光物质，所以使用起来有着一定的局限性。

2.液相色谱分析法

液相色谱分析法目前应用较为普遍，其效果较为显著，能够高效率的分离环境水质中的重金属，借助于此进行检测，就能够快速分析出重金属的分布、范围，但灵敏性却相对较差[3]。所以实际应用过程中通常配合其他检测技术一同应用，既发挥其高效分离的显著优势，同时也弥补其灵敏度不足的缺点，使重金属检测工作高效率的开展。与此同时，针对液相色谱分析法而言，其正处在不断完善的阶段，首先利用离子色谱法进行测定，在通过改良后的阳离子交换柱抑制电导检测，就能在短时间内获取检测数据。

3.原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法的主要原理即是光学，电子跃迁的过程对不同光谱的吸收会形成紫外线吸收光谱，结合出现光谱的差异性即可分析检测物质中是否存在其他介质，也就实现了重金属检测的目的[4]。原子吸收分光光度法目前实际应用最为普遍，其优势在于适宜性强、灵敏度高、检测效率快，检测过程中借助外层电子对紫外线或其他光线的原子进行分光光度吸收，实现重金属的有效检测，主要可以分别两种类型的检测，分别是石墨炉原子吸收分光光度检测法以及火焰原子吸收分光光度检测法，这两种检测方法的主要区别是原子装置有所不同，但实际使用中都有着灵敏度极高的特性，能够确保环境水质检测的高质量进行。

4.生物化学分析法

生物化学分析法的研讨价值较高，属于重金属检测技术中备受关注的一类技术，效果同样较为显著。实际的检测中有着两种方法，分别为酶分析法与免疫分析法两种，酶分析法利用重金属可以破坏酶活性中心的关键结构，从而影响酶自身活力，降低基质中的反应效率，也就借助检测数据很好地分析了重金属的分布以及范围。目前最为常用的酶主要包括过氧化物酶、葡萄糖氧化酶等。而免疫分析法则是借助抗原和抗体之间的特异性反应进行重金属检测，特点是灵敏度强、适宜性良好，重金属离子会和适合的络合物结合，形成特定空间结构，而这一特定结构和抗原、抗体结合后，也会发生特异性反应，也就完成了定量分析的工作。

5.电化学法

电化学法主要利用具备电化学性质的检测物质来辅助检测。电化学性质的差异性就能有效判断出水质中物质组成成分、含量，整个检测步骤需要全程在电化学池中进行，将实验液添加到化学池中，将化学池的一特定参数作为参考，参数变化和检测物质浓度间有着一定的关系，而依据于此就可以判断检测物质内部的组成部分、含量，最常应用的方法有伏安滴定法、电位分析法等[5]。电化学法能够精准将重金属分离出来，降低了工作的难度，并且電化学法的步骤简单，需要的仪器设备也较少，检测成本低，实用性强。

6.重金属流动注射分析检测法

重金属流动注射分析技术的工艺相对复杂，要求工作人员在检测前，将样本以一定流速连续注射到截流中，使样本整体在流经反应器时和截流间形成充分接触，这一期间会产生一定的化学反应，针对其产物进行合理的试剂添加并检测，也就实现了整体的数据分析。这一技术的应用优势在于设备成本低，并且逐渐地朝着自动化的趋势发展，只需要保障样本均匀速度流动，从而催动化学反应的发生即可，通过自动化就可以提高样本处理效率，简化了多项的操作流程，不仅显著提高了检测的精准性，同时也避免了因人为操作引发的事物现象，提高了检测的精准性，检测效率提升十分显著。此项技术适用于相对珍贵的环境水质检测工作，不仅能降低水样浪费的概率，还能显著提高准确性。

7.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同样是光谱分析法的类型之一，只是检测光源的不同，同样能够有效分析重金属的含量。这一技术的显著优势在于便利、高效，只需简单、精确地操作就可以在样本中得出重金属种类以及含量，并且这一过程的反应没有明显现象[6]。由于其灵敏度高、受环境影响小等特性，所以经常被应用于微量重金属元素的检测工作中，提供了相对精确的数据。此外，针对电感耦合等离子体原子发射光谱法而言，能够实现同时分析多种元素。但由于实际应用过程中，环境水质中重金属元素含量不会太高，所以即便灵敏度良好，实际检测过程中也会产生一定的误差，为了检测更加的精确，就需要将分离富集技术有机的结合起来，从而将环境水质中的金属元素聚合在一起，就能够进一步提高检测结果的精度，将二者有机结合，不仅拓宽了其应用的渠道，更是有效地弥补了其实际应用中的不足，对检测质量的提升十分明显。

结束语：综上所述，在环境水质愈发恶劣的条件下，重金属污染已经成为较为严峻的挑战，对人们的生产、生活造成了安全隐患。因此重金属检测技术在环境水质分析中的应用也就愈发关键，不仅能使得水体环境保护有所依据，还能显著提高环境保护的力度。相关工作人员需清晰地认知各类重金属检测技术的优劣势，从而结合实际的环境水质选择恰当的手段，切实提高检测工作质量与效率。此外，则是需要加强重金属检测技术的研发与创新，与时俱进的完善检测手段。

参考文献：

[1]唐菁. 浅谈环境水质分析中重金属水质检测的重要性[A]. 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020年智慧工程建造设计座谈会（一）论文集[C].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会：2020：4.

[2]张强. 几种重金属检测技术在环境水质分析中的应用探讨[J]. 资源节约与环保，2016（09）：159.

[3]刘楠才. 探究水质分析中的重金属检测技术[J]. 天津化工，2020，34（02）：54-55+82.

[4]肖烨. 环境水质分析中重金属水质检测的重要性[J]. 环境与发展，2020，32（04）：148-149.

[5]萨茹拉. 重金属检测技术在环境水质分析中的应用探析[J]. 大众标准化，2020（12）：225-226.

[6]张晶. 环境水质分析中重金属水质检测的重要性[J]. 环境与发展，2018，30（03）：178+195.

[7]娜孜拉·扎曼别克，沙拉·托合塔尔汗. 重金属检测技术在环境水质分析中的应用[J]. 资源节约与环保，2018，（07）：45.

[8]杨春霞. 环境水质分析中重金属检测技术探究[J]. 化工管理，2018，（13）：40-41.

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