水質(zhì)分析中重金屬檢測技術探討

王輝

摘 要：本文在分析影響我國環(huán)境水質(zhì)污染的重金屬物質(zhì)特性基礎之上，簡要闡述了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、熒光分析法、生物化學法以及電化學分析法等多種重金屬水質(zhì)檢測技術，從而探究維護我國水質(zhì)安全檢測工作的科學措施。

關鍵詞：水質(zhì)分析；重金屬；檢測技術

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和不斷提升，我國的農(nóng)業(yè)和工業(yè)都進入了高速發(fā)展的快車道，產(chǎn)能和化學金屬物質(zhì)使用量不斷攀升，這很大程度上給我國環(huán)境水質(zhì)帶來了很大的壓力。水質(zhì)是人類賴以生存的基本元素之一，他與人們的日常生活息息相關，如果環(huán)境水質(zhì)收到重金屬污染的威脅，那么人們的日常飲水用水都將會受到影響，身體健康也會隨著重金屬水質(zhì)污染而下降，因此，水質(zhì)分析中的重金屬檢測至關重要。相關水質(zhì)檢測部門應當充分地認識到水質(zhì)分析的重要性，并且積極采取科學地重金屬水質(zhì)檢測技術，來強化現(xiàn)代環(huán)境水質(zhì)的檢測質(zhì)量，從而有效地保證人們與動物的用水安全，維護生態(tài)自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

1 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法是近年來在我國原子能研究快速發(fā)展的背景下，新型研發(fā)的一種科學水質(zhì)重金屬檢測技術，從學術角度上來說，其屬于原子發(fā)射光譜法下的一種新型衍生水質(zhì)檢測技術。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的檢測原理是，首先通過激發(fā)水質(zhì)中重金屬原子，使其能夠發(fā)射出具有金屬元素特征的特殊光譜ICP - AES，然后再通過儀器收集該光譜，并對該特定光譜進行可定性處理，然后在進行測試水質(zhì)中的金屬元素含量定量分析工作。ICP - AES光譜作為電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的核心內(nèi)容，與其他水質(zhì)重金屬檢測技術相比，其技術優(yōu)勢在于檢測準確性高，使用方便，檢測結(jié)果出來非常迅速，檢測范圍非常的廣，能夠?qū)Χ喾N水質(zhì)中的重金屬元素進行檢測，并且檢測出來的結(jié)果穩(wěn)定性很高，可參考性也很高。與此同時，與其他水質(zhì)重金屬檢測技術相比，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法在水質(zhì)中含有重金屬元素含量較少的情況下，其ICP - AES光譜對痕量元素的檢測略顯不足，而且，從經(jīng)濟性角度上來說，由于ICP - AES屬于高精度科技，其對于使用者的使用成本消耗較高，不適合頻繁性的水質(zhì)檢測機構(gòu)使用。

2 原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法對于水質(zhì)當中重金屬的檢測和分析來說有著非常突出的優(yōu)勢，檢測速度快，檢測的準確度以及靈敏度極高，同時這樣的檢測方法十分的簡單，可以有效的抵御內(nèi)外部的其他干擾因素，增強整體結(jié)果的準確度。因此，在重金屬元素檢測當中有著十分廣泛的應用領域和突出的應用價值，用最為常用的是火焰原子吸收分光光度法。在應用這一方法時，要注意以下三個方面的問題：第一，有效處理檢測樣品。如果樣品本身存在差異，那么所選用的處理方法也要注意適用性和合理性。例如，如果水樣品沒有沉淀的話，可以直接對樣品進行檢測；如果水樣品中含有部分泥沙的話，需要做好離心沉淀的處理，這樣不僅僅能夠提高檢測的準確度，還能夠減少對檢測設備的傷害。第二，增強火焰吸光度的穩(wěn)定性。在測定水質(zhì)當中的活潑金屬元素時，對于火焰吸收光度穩(wěn)定性的要求較高，因此必須要保證預熱時間充足，同時，燃氣和助燃器都要有很高的純度才能符合實際檢測的要求，所以要保證燃氣合格，并且定期完成檢漏工作，以免造成測量的誤差。第三，注重提高測量的靈敏度。在具體的水質(zhì)重金屬檢測當中，要嚴格依照儀器當中給定的說明來控制好測量的每一個條件，特別要注意調(diào)整好燃燒器的高度，保證金屬元素的完全原子化。在具體的測量當中要耐心的觀察以及記錄其中的各項數(shù)據(jù)，光源的強度要充足空心陰極燈的燈電流要進行合理的把控。

3 熒光分析法

熒光分析法是我國水質(zhì)重金屬檢測技術當中，應用頻率非常高的一種水質(zhì)檢測技術，它與另一種分光光度檢測法的技術原理很相似。熒光分析法的水質(zhì)檢測技術原理是：以常溫狀態(tài)下的水質(zhì)檢測為例，水質(zhì)檢測人員首先通過向被檢測水質(zhì)中射入特定光線，被測水質(zhì)中的重金屬元素便會在光線的影響下而變得活躍起來，元素活性大大增高，從原來的靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的激發(fā)動態(tài)，而在這一情況下的重金屬元素因子，其穩(wěn)定性受到活躍度的影響，而變得較差起來，等到其重新恢復基本狀態(tài)時，在這一過程中，其會射出一定的出射光，也就是本檢測法所需要用到的熒光。而得到這一檢測所需的熒光之后，相關水質(zhì)監(jiān)測人員便可以對該熒光進行所需要的光譜分析，進而得出常溫狀態(tài)下被測水質(zhì)中所含有的重金屬元素及其含量信息。其中，目前我國是相關行業(yè)在使用熒光分析法進行水質(zhì)監(jiān)測時，其一般說使用到的熒光發(fā)射物質(zhì)主要包括熒光染料、量子點以及納米材料等，這些熒光發(fā)射物質(zhì)對于重金屬的反應非常大，被測水之中含有的重金屬元素含量越高，其熒光的效果就越強，而這樣水質(zhì)檢測人員也能夠更加直觀的觀察出被測水質(zhì)中是否含有重金屬元素。

4 生物化學法

生物化學法作為近年來一種新型的環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測技術，期隨著我國生物技術研究的不斷深入而得到了很大的優(yōu)化與升級，是一種非常環(huán)保的環(huán)境水質(zhì)檢測技術。目前，我國環(huán)境水質(zhì)檢測相關的生物化學檢測法中，主要含有以下兩種檢測技術：第一種，酶抑制法。酶抑制法的水質(zhì)監(jiān)測工作原理是，通過改變被檢測水質(zhì)中重金屬元素本身酶的活性，比如說，利用甲巰基或巰基與水質(zhì)中的重金屬離子進行結(jié)合，從而使得降低酶的活力，進而使得相關重金屬元素的導電率、pH值都產(chǎn)生相應的變化，進而完成相應的水質(zhì)重金屬含量監(jiān)測工作。第二種，免疫分析法。免疫分析法所使用的生物化學技術主要是抗體這一方面，通過先被檢測水質(zhì)中加入適量的抗體使其能夠與水之中的重金屬元素產(chǎn)生化學反應，進而完成相應的水質(zhì)重金屬元素檢測工作。與其他環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測技術相比，生物化學法的技術優(yōu)勢在于，他的環(huán)保系數(shù)較高，性能較好，不會對相關的環(huán)境水質(zhì)產(chǎn)生水質(zhì)污染，而且在使用過程中，其對于重金屬元素的檢測效率是相對而言較高的，應用非常方便。

5 電化學分析法

電化學分析法是一種建立在電化學反應基礎之上的環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測技術，其檢測原理主要為根據(jù)重金屬元素本身的電化學特性，比較各元素之間的的差異性來進行判斷，相關化學物質(zhì)是有哪些元素所組成。需要注意的一點是，電化學分析法在使用該過程中，其具有一個限制條件，那就是相關檢測反應必須在電化學池中進行實驗操作。根據(jù)技術原理，點化學分析法的實驗操作步驟主要可以分為以下幾個步驟：首先，在進行化學試驗檢測之前，相關電化學檢測人員需要將水質(zhì)實驗液體導入到電化學池當中，然后區(qū)該水質(zhì)實驗液體的某一個參數(shù)作為實驗參考標準，比如說，該液體的電阻值、電流值等。選好參考標準值之后，相關水質(zhì)監(jiān)測實驗人員就可以對電化學池進行元素測定了，測量完之后，相關測量人員可以根據(jù)提前選好的參考值來進行鎖車液體重金屬元素的濃度對比，進而得出實驗葉當中所有元素的含量。與其他水檢測技術相比，電化學分析法具有操作步驟簡潔，使用方法簡單等優(yōu)勢，缺點在于存在著一定的限制性。

綜上所述，水質(zhì)是人類賴以生存的重要生存條件之一，其與人們的日常生活息息相關，環(huán)境水質(zhì)出現(xiàn)重金屬元素污染的問題，人們的生存安全也會相應的受到波及，因此，相關水質(zhì)檢測部門應當充分地認識到水質(zhì)分析的重要性，并且積極采取科學地重金屬水質(zhì)檢測技術，來強化現(xiàn)代環(huán)境水質(zhì)的檢測質(zhì)量，從而有效地保證人們與動物的用水安全，維護生態(tài)自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

參考文獻

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