淺談重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用

李二妹

【摘 要】環(huán)境水質(zhì)的重金屬污染，一直都是困擾環(huán)保工作者的重難點(diǎn)問題，重金屬元素基本不會降解，沉積在水質(zhì)中不僅會污染水體，破壞水生態(tài)，還會隨著食物鏈危害人體健康，為了有效解決這一問題，進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的和諧發(fā)展，我們有必要深入研究重金屬檢測技術(shù)，使其在保護(hù)環(huán)境水質(zhì)上發(fā)揮更大的作用。本文首先介紹了幾種常見的重金屬檢測技術(shù)，并對其在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用做了初步探討。

【關(guān)鍵詞】重金屬；水質(zhì)污染；應(yīng)用

1.環(huán)境水質(zhì)重金屬污染現(xiàn)狀

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，雖極大地促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，但卻同時帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染，其中，重金屬污染危害尤其嚴(yán)重。重金屬污染物基本不會在自然環(huán)境中降解，最終只會順著食物鏈累積于動植物體內(nèi)，進(jìn)而沉積在人體內(nèi)，對其身體健康產(chǎn)生極大的危害。

一般而言，水環(huán)境具有一定的自凈能力，能沉淀一定量的重金屬污染物質(zhì)，但一旦重金屬物質(zhì)的含量超出了水的自凈范圍，水環(huán)境的物態(tài)性質(zhì)就會發(fā)生極大變化，從而惡化其中動植物的生長條件。據(jù)調(diào)查，我國江河湖庫等水環(huán)境，超過80%都已經(jīng)被重金屬污染物嚴(yán)重污染，以黃浦江為例，其鉛含量已超出標(biāo)準(zhǔn)值的1倍，鉻含量甚至超出了兩倍以上。研究表明，重金屬污染物主要存在于水體中的懸浮物中，也有部分賦存于沉積物中，其沉淀與釋放，受水的酸堿條件影響。

2.重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用

2.1應(yīng)用綜述

方法靈敏與否、準(zhǔn)不準(zhǔn)確是對重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用提出的最基本問題，當(dāng)然，我們還需要考慮分析速度、檢測限等綜合因素。目前水環(huán)境重金屬檢測的常用技術(shù)有以下幾個。

（1）原子吸收光譜法。該方法最為常見，是環(huán)保相關(guān)部門推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法，十分靈敏，檢測速度比較好，也有一定的抗干擾能力，檢出限也比較小。該方法主要利用了樣本的氣態(tài)基態(tài)原子可以吸收該元素特征譜線的性質(zhì)，通過分析吸收量，可以定量得出重金屬的含量。

（2）原子熒光光度法。該方法抗干擾能力強(qiáng)，操作簡單，僅需使用少量的試樣就能準(zhǔn)確分析出重金屬元素的濃度，但缺點(diǎn)是應(yīng)用范圍有限。其原理是特定的光線被重金屬原子的蒸汽所吸收，將激發(fā)該蒸汽，使其發(fā)出特定的光線，且發(fā)射出的光線強(qiáng)度，與重金屬元素的濃度有關(guān)。

（3）電感耦合等離體法。該方法同樣是通過光譜分析對重金屬進(jìn)行檢測的，又可具體分為ICP-AES和ICP-MS，前者測量的是重金屬元素氣化電離后發(fā)出的光線，后者測定的主要是氣化過程中重金屬元素的荷質(zhì)比。電感耦合等離體法非常適宜于測量微量重金屬，具有靈敏度極高、抗干擾能力極強(qiáng)的特點(diǎn)。

（4）電化學(xué)方法。該方法利用的是重金屬元素的電化學(xué)性質(zhì)，一般可具體通過測定化學(xué)電池的電阻、電位，或者重金屬元素的溶出伏安等，來具體實(shí)現(xiàn)重金屬污染物的檢測。該方法實(shí)現(xiàn)原理簡單，應(yīng)用范圍廣，可同時檢測多種重金屬元素。

（5）激光誘導(dǎo)擊穿光譜法。高強(qiáng)度的激光照射在物質(zhì)上，能激發(fā)出瞬態(tài)等離子體，測定等離子的光譜，就能對樣品進(jìn)行詳細(xì)的分析了，這就是激光誘導(dǎo)擊穿光譜法的實(shí)現(xiàn)原理。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是縮短了測量時間，且不需要任何預(yù)處理。

（6）其它生物學(xué)方法。生物學(xué)方法對環(huán)境沒有任何副作用，且更加經(jīng)濟(jì)快速，具備一定的自適應(yīng)性，常見的方法有酶抑制法、免疫分析法，以及新發(fā)展起來的生物化學(xué)傳感器方法。酶抑制法的主要原理是重金屬污染物能降低酶的活性，導(dǎo)致酶的化學(xué)性質(zhì)出現(xiàn)變化；免疫分析法主要利用抗體免疫與重金屬污染物的化學(xué)反應(yīng)；生物化學(xué)傳感器是利用生物對重金屬的敏感性，進(jìn)行重金屬檢測的一種新方法。

2.2重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用實(shí)例

從上面的分析中不難發(fā)現(xiàn)，多種重金屬檢測技術(shù)都適宜于環(huán)境水質(zhì)的分析，下面以淡水養(yǎng)殖池塘作為實(shí)例，對重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用做出分析。

2.2.1檢測方法的選用

一般而言，淡水養(yǎng)殖池塘中的主要重金屬污染物為銅、鋅、鉛、鎘、鉻、汞、砷、鐵、錳、鎳等元素，對于銅、鋅、鉛、鎘、鐵、錳、鎳這些元素，可采用原子吸收光譜法進(jìn)行檢測；對于鉻元素，可采用DPCI分光光度法進(jìn)行檢測；對于汞元素和砷元素，可采用原子熒光光度法進(jìn)行檢測；這里我們主要進(jìn)行銅、鋅、鉛、鎘等元素的檢測。

2.2.2檢測步驟

首先，對檢測所需各種儀器進(jìn)行合理處理，并對實(shí)驗(yàn)用水進(jìn)行蒸餾處理，檢測用水必須經(jīng)過抽濾，并浸泡于預(yù)處理后的塑料儀器中。

其次，根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定銅鋅鉛鎘各元素的檢測限，根據(jù)GB7475-1987，這四種元素按火焰原子吸收法，其檢測限分別為，5μg/L、5μg/L、25μg/L、1μg/L，再根據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)，做出合理的質(zhì)量控制。

再次，配置不同濃度的重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過火焰原子吸收法，繪制出不同濃度下各元素濃度對吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。需要注意的是，測定期間需準(zhǔn)備一空白溶液，用作對比，以確定測量儀器是否準(zhǔn)確。

然后，以同樣的環(huán)境條件，對待測溶液進(jìn)行重金屬檢測，記錄其對相應(yīng)元素特征譜線的吸收量，必要時可用HNO3溶液對試劑進(jìn)行稀釋。

最后，根據(jù)這個吸收量，計算出各種元素的含量值，為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確度，需要我們進(jìn)行多次重復(fù)測量。

3.結(jié)束語

重金屬檢測技術(shù)，可以讓我們準(zhǔn)確掌握環(huán)境水質(zhì)中重金屬的種類與含量，對治理水體重金屬污染意義重大，一方面，通過重金屬檢測，我們能準(zhǔn)確查明污染水體的主要重金屬種類，進(jìn)而針對性地進(jìn)行治理，一方面，通過重金屬檢測，我們能對水體中重金屬的含量產(chǎn)生清醒的認(rèn)識，為治理結(jié)果的評價打好基礎(chǔ)。在重金屬污染如此突出的現(xiàn)在，環(huán)保工作人員有必要充分應(yīng)用這類技術(shù)，做好水質(zhì)污染的監(jiān)控與治理工作，同時還必須不斷完善重金屬檢測技術(shù)，使其更好地為治理水體污染做出貢獻(xiàn)。 [科]

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