水质检测分析中重金属检测技术的应用

刘洁，刘丽茹，许世明 (河南日盛综合检测有限公司，河南 郑州 450000)

0 引言

随着工业经济的发展，人民生活水平虽然得到大幅度提升，但是工业生产产生的水质污染问题也不容小觑，尤其是重金属物质对环境水质产生了破坏，对人民群众也产生了较大的负面影响。如今，国家对于水质检测和治理的重视程度不断提升，重金属检测技术也成为水质检测分析工作中比较重要的一种手段，在水质检测和治理方面发挥了积极的作用。考虑到重金属的危害性比较强，对环境和周边生活的生物都会产生影响，因此相关部门需要积极推广重金属检测技术，全方位提升重金属检测和治理的质量。

1 水质检测分析概述

水资源无论是在生产还是人们日常生活方面都发挥了重要的作用，可以说人们的生存和发展都离不开水资源，足可见水资源的重要性[1]。根据数据显示，通常情况下人们在不从事重体力劳动时每天需要1 200～1 500 mm的水，如果从事重体力劳动需要的水分将会翻倍，而且在连续性重体力劳动2 h之后需要补充足够的电解质，避免出现脱水的现象，一旦人体出现脱水的现象将会危及生命。此外，水的质量也会影响人体健康，如果长期饮用质量不达标的水也会对人体产生比较严重的影响。为了充分保证水质，相关部门需要借助水质检测分析技术全方位查看水的质量，了解水中包含的各种成分，例如水体中是否包含能够影响人体健康的元素或是是否包含细菌等。在这个过程中，尤其需要注意借助水质检测分析技术查看水中是否包含过量的重金属物质，一旦发现超标现象必须及时采取措施，保证人们的饮用水安全。

2 开展水质检测分析中重金属检测的意义

水作为比较常见的溶剂之一，经常会包含各种物质，这些物质可能是杂质，也可能是溶于水的危害物质，从最终结果来看这些物质都会对水体质量造成影响[2]。尤其是重金属物质无论是对水体、生态环境还是周边生物都会造成危害。水体重金属污染是比较常见的一种环境问题，鉴于其危害性较为严重，因此相关部门一直十分重视。一般来说，重金属物质中包括铜、铬、铅、汞、砷等污染元素，这些元素对于人体器官和神经系统都会造成不同程度的伤害。例如，铅作为比较常见重金属污染元素之一，长期饮用含有铅的水会对人体神经系统和消化系统造成影响，使得人体免疫力下降，甚至出现神经衰弱、肠胃疾病以及心脑血管疾病等，对抵抗力比较弱的老人和小孩会造成神经系统的不可逆损伤；汞会影响人体脑组织和肾脏功能，严重的话会使人患上肝病、肾脏疾病以及神经衰弱等疾病。这些都是比较常见的重金属物质及其会对人体造成的损害，而这些损害往往比较严重，很难自愈。随着经济的发展，环境污染问题受到各界的重视，国家对于重金属污染问题更是态度明确，要求相关部门认真对待重金属污染问题。因此，相关部门不断加强水质检测分析中重金属检测的力度，利用先进的技术手段提升了重金属检测的准确性，这为全面改善重金属治理效果奠定了坚实的基础，不仅可以有效提升水质保护工作的质量，也可以为生态环境和人民生命安全提供坚实的保障。

3 水质检测分析中比较常用的重金属检测技术

3.1 高效液相色谱分析法

我国水质检测分析中比较常用的重金属检测技术之一是高效液相色谱分析法，这种方式在重金属检测方面可以取得比较好的效果，并且能够在检测的过程中将重金属物质从水体中分离出来[3]。在这个过程中，工作人员会利用液相色谱分析法详细分析水体中重金属元素的详细信息，包括种类、含量和分布范围等。虽然高效液相色谱分析法在水质检测方面可以取得比较明显的效果，但是也存在一些缺陷，尤其是在灵敏度方面。与其他方式相比，高效液相色谱分析法的灵敏度较低，因此相关部门使用高效液相色谱分析法开展重金属检测工作时需要根据水体污染的情况将高效液相色谱分析法与其他方式相结合，这样才能在发挥高效液相色谱分析法优势的基础上进一步提升重金属检测技术的灵敏性。例如，工作人员可以提前使用离子色谱法测定水体中大致包含的物质种类，然后借助阳离子交换柱抑制电导检测法详细收集水体中重金属污染的信息。

3.2 原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法也是比较常见的一种重金属检测技术，主要是利用光学原理在原子吸收光谱形成紫外线时根据形成的光谱差异分析水体中包含的成分，并以此确定水体中重金属物质的含量[4]。现阶段，我国比较常用的就是原子吸收分光光度法，之所以经常采用这种方式主要是因为原子吸收分光光度法可以有效检测出水体中是否含有其他物质，整个过程灵敏快捷，可以在最短时间内完成检测工作。其工作原理是根据电子对分光光度吸收的情况以及光谱现象进行重金属检测，目前比较常用的两种检测方法包括石墨炉原子吸收分光光度检测法和火焰原子吸收分光光度检测法。这两种方式都依靠原子装置开展工作，因此工作人员在进行重金属检测时会根据实际情况选择比较合适的方法和设备。

3.3 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也是水质检测分析中重金属检测的有效方法之一，这种方式是利用电感耦合等离子炬作为检测光源，借助技术手段分析水体中重金属的情况[5]。由于电感耦合等离子体原子发射光谱法在重金属检测方面可以帮助工作人员快速采集和分析水样，并且准确检测出重金属元素的含量和污染程度，因此受到工作人员的青睐。此外，电感耦合等离子体原子发射光谱法对生态环境的影响也比较小，不会产生二次污染。除了检测水体中包含的重金属元素之外，使用这种方式也可以对其他微量元素进行检测，而且检测结果精准度比较高。但是如果水体中只含有微量重金属元素则需要结合分离富集技术将重金属元素聚集在一起，以此保证检测结果的准确性。

3.4 电化学法

电化学法也是工作人员开展水质重金属检测工作的重要方式之一，电化学法的原理是利用电化学特性以及物质组成和分解的规律对水体中包含的重金属物质进行分析和判断。工作人员使用电化学法的过程中需要注意电阻、电导率、电流、电位以及电量等参数，通过设置合适的参数确保电位解析、溶出伏安、极谱、伏安测定等工作可以顺利完成。在这个过程中，工作人员需要收集各方面的数据，并且按照规定的标准分析和研究水体中包含的重金属元素检测信息，完成对水质情况和重金属元素浓度的评定工作。虽然电化学法可以取得比较明显的效果，但是在实际操作的过程中也会出现一些问题。因此工作人员需要严格按照标准开展工作，必要时可以利用玻璃电极、饱和甘汞电极以及电化学分析技术完成对水体重金属物质的检测。

3.5 流动注射分析法

流动注射分析法是按照规定抽取一定量的样品之后，将其注入到流动承载物中，确保样品可以通过反射器实现载体与式样的融合。工作人员会在两者反应之后将样品从检测器中排放出来，经过分析和研究得出水体中重金属元素的含量。而且，工作人员全程都会使用科学的记录和分析仪器，以此实现精准化定量分析，由此可见流动注射分析法具有很高的准确性。从本质上看，流动注射分析法也可以实现重金属检测自动化、智能化，这不仅可以简化操作流程，也可以最大限度提升工作效率和工作质量，避免重金属检测工作受到人为因素的影响。例如，工作人员利用流动注射分析法开展水质重金属检测工作时可以将样本注入到流入机制中，使样本能够在非均匀及非平衡状态下完成检测工作，通过这种方式降低检测成本，同时保证经济效益。

3.6 生物化学分析法

水质重金属检测工作中生物化学分析法比较常用的两种方式是免疫分析法和酶分析法。从工作原理和表现效果的角度来看，免疫分析法灵敏性比较强，而酶分析法选择性比较强。从本质上看，生物化学分析法是利用抗原和抗体之间的反应判断水体中包含的重金属含量。其工作原理是借助生物化学分析法将重金属离子和相关络合物结合在一起，使其成为一个稳定的空间结构，然后将空间结构与抗原、抗体相结合，通过观察独特的反应现象确定水体中重金属元素的含量。但是在这个过程中，工作人员需要注意重金属离子与络合物混合之后如果无法检测出特异性抗体的存在，则表示生物化学分析法不能充分发挥作用。此外，酶分析法是指将重金属离子与酶活性处在中端位置的琉基相结合，通过观察酶活性中心属性和架构的变化情况以及其他物质在电导率、显色剂颜色、pH值方面的变化情况判断水体中包含的重金属元素含量。

3.7 荧光分析法

荧光分析法的关键是利用荧光现象测定水体中重金属元素的含量。通常情况下，常温物质受到某些波长投射之后，物质的价电子会处于活跃状态，整个结构不稳定，而且价电子的衰变速率很快，最终会形成基态。加之，常温物质在光子辐射的作用下波长要大于射光波长，这种现象就是荧光。荧光现象的一大特点在于只要光照活动终止，常温物质就不会再发光，因此工作人员可以利用这个性质评定一些含有发射荧光的物质，例如荧光染料和量子点。如今工作人员开展水质重金属检测工作时使用荧光分析法主要体现在两个方面：一是原子荧光光谱法，二是分子荧光光谱法。这两种方式都可以取得一定的效果，而且操作难度比较低、容易执行，不过需要注意荧光分析法适用的范围有限，只有符合条件才能使用这种方式。

4 提升水质检测分析中重金属检测质量的有效措施

4.1 根据实际情况选择比较合适的重金属检测技术

综合分析重金属的危害以及水质检测分析工作中重金属检测技术等情况可以发现每一种技术都存在优势和缺陷。为了充分保证重金属检测的质量，工作人员需要根据实际情况选择比较合适的重金属检测技术。必要时，工作人员可以根据水质情况综合利用多种方式开展工作，最大限度提升重金属检测的质量。考虑到不同区域水质情况不同，水体中含有的物质也不同，因此为了详细了解水体的污染情况和重金属对水体的破坏程度，工作人员必须进行实地考察，

详细了解水体环境的相关信息，调查水体的源头和走向以及周边的环境，综合各方面因素选择比较合适的重金属检测技术。与此同时，工作人员需要考虑外界因素的干扰，避免因为外界因素影响重金属检测技术的精准度。为此，工作人员需要在条件允许的范围内尽量选择精准度比较高的方式开展工作，既体现出重金属检测工作的实用性和合理性，也要保障检测工作的经济效益。例如，工作人员使用液相色谱分析法开展重金属检测工作时需要考虑到这种方式测量精准度比较低，很难真实反映出水体的重金属污染情况。

4.2 加强检测监管工作力度，充分发挥重金属检测结果的作用

为了充分保证水质重金属检测工作的质量，相关部门需要构建完善成熟的检测监督机制，利用制度强化对工作人员的约束力，确保水质重金属检测工作能够高质量完成。在这方面，相关部门需要建立责任管理机制，明确划分检测部门每一个岗位的职责和权限，确保检测人员可以按照要求开展重金属检测工作，充分保证检测工作的规范性和标准性。在完成重金属检测工作之后，监管部门需要对检测结果进行抽查和核实，以此提升检测工作的质量。尤其是在工作人员开展重金属检测工作时需要安排相应的监督人员随行，记录整个检测过程并且收集检测数据。考虑到如今国家比较重视生态环保问题，因此相关部门需要借助重金属检测成果强化生态保护工作。在这方面，检测部门需要及时将重金属检测结果提交给环保部门，使环保部门可以利用重金属检测结果规划工程治理、生物治理、农业治理等方面的工作，确保水质重金属检测工作可以与其他方面的环保工作相结合全方位改善生态环境保护的效果。

5 结语

综上所述，鉴于水体中包含的重金属元素会对生态环境和人体造成破坏，因此相关部门需要更加重视水质重金属检测工作的作用和价值，根据水质情况合理采用重金属检测的相关技术，充分发挥出水质重金属检测技术的作用。全方位保障生态环境和人体的安全，为政府环保工作提供详实的数据和信息，使政府可以统筹安排具体的环保工作事宜，以此提升水质重金属检测和治理的效率和质量。