分析環(huán)境水質(zhì)分析的重金屬檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

摘 要：針對(duì)環(huán)境水質(zhì)分析中常用重金屬檢測(cè)技術(shù)，做了簡(jiǎn)單的論述。從實(shí)踐應(yīng)用實(shí)際來(lái)說(shuō)，利用熒光分析法和電化學(xué)法等，開(kāi)展水質(zhì)分析，能夠提高此項(xiàng)工作的效率，為環(huán)境水質(zhì)治理工作的開(kāi)展，提供信息依據(jù)?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)重金屬檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)分析。

關(guān)鍵詞：環(huán)境水質(zhì)分析；重金屬檢測(cè)技術(shù)；電化學(xué)分析法

中圖分類(lèi)號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）17-0355-02

前 言

近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)發(fā)展速度較快，帶動(dòng)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)繁榮的背后，環(huán)境污染問(wèn)題日益突出。工業(yè)污染是水環(huán)境污染的重要因素，尤其是重金屬污染?；诖?，相關(guān)部門(mén)不斷強(qiáng)化水環(huán)境治理。為合理安排各項(xiàng)工作，需要進(jìn)行環(huán)境水質(zhì)分析，進(jìn)而明確水污染情況，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行治理。

1 環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國(guó)環(huán)境水質(zhì)分析中，可應(yīng)用的重金屬檢測(cè)技術(shù)類(lèi)型較多，為此項(xiàng)工作的開(kāi)展，提供了技術(shù)保障。不過(guò)從實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，在水樣采集方面，需要花費(fèi)大量的時(shí)間。而且完成采樣作業(yè)后，要立即送往檢測(cè)部門(mén)，開(kāi)展專(zhuān)業(yè)的水質(zhì)檢測(cè)，增加了工作難度。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，需優(yōu)化重金屬檢測(cè)技術(shù)，增強(qiáng)技術(shù)的實(shí)用性，為相關(guān)工作的開(kāi)展，提供技術(shù)便利。

2 環(huán)境水質(zhì)分析中常用的重金屬檢測(cè)技術(shù)

2.1 液相色譜法

環(huán)境水質(zhì)分析中，應(yīng)用此方法，能夠高效分析，具有高效分離特征。不過(guò)此檢測(cè)技術(shù)的靈敏度較差。為達(dá)到環(huán)境水質(zhì)分析的要求，通常需要結(jié)合運(yùn)用其他方法，彌補(bǔ)液相色譜法的不足。舉例來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行高濃度廢水檢測(cè)分析中，為測(cè)量堿金屬離子的含量情況，結(jié)合使用離子色譜法，開(kāi)展測(cè)量。使用TonPae CSI2A陽(yáng)離子交換柱，快速測(cè)定各類(lèi)元素的含量，比如Na+和Mg+等。

2.2 熒光分析法

環(huán)境水質(zhì)分析中，應(yīng)用熒光分析法開(kāi)展分析，主要是利用熒光效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的測(cè)定工作。比如，開(kāi)展常溫物質(zhì)分析時(shí)，處于人射光照射條件下進(jìn)行照射。完成照射后，能夠轉(zhuǎn)化內(nèi)部電子活性，使其從基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。在激發(fā)狀態(tài)下，電子穩(wěn)定性較差，因此經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)。利用其兩種狀態(tài)變化特點(diǎn)，借助射光實(shí)現(xiàn)重金屬含量的檢測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，熒光碎滅與熒光增強(qiáng)效果，其和熒光中含有的重金屬，呈現(xiàn)正比關(guān)系[1]。

2.3 電化學(xué)分析法

應(yīng)用電化學(xué)方法，開(kāi)展環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)，是結(jié)合溶液中物質(zhì)電化學(xué)特性變化情況，依據(jù)電位和電流等計(jì)之間存在的關(guān)系，開(kāi)展定性和定量分析。在具體分析的過(guò)程中，將需要進(jìn)行檢測(cè)的樣本，應(yīng)用于化學(xué)電池整體結(jié)構(gòu)中，獲得電學(xué)量參數(shù)數(shù)據(jù)，將其和重金屬濃度進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)分析。目前，常用的電化學(xué)分析法，主要包括電位分析法和極譜法。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，能夠避免重金屬高濃度基體的影響，加之深度研究配合物形態(tài)以及游離態(tài)等使用的設(shè)備，其造成較低，而且體積較小，具有靈活性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用。

2.4 原子吸收法

環(huán)境水質(zhì)分析中，運(yùn)用的原子吸收法，其具有靈敏度高以及抗干擾性能好等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用，成為重金屬含量測(cè)量工作的主要方法。在廢水和地表水等的水質(zhì)分析中，能夠有效測(cè)量其重金屬含量。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇縫式石墨管原子捕集技術(shù)，結(jié)合運(yùn)用火焰原子吸收法，開(kāi)展銻以及痕量銻的測(cè)定，銻回收率比較高。對(duì)于痕量無(wú)機(jī)汞測(cè)定，采取主動(dòng)注射在線萃取技術(shù)，結(jié)合運(yùn)用原子吸收光譜法，或者利用原子吸收光譜法，結(jié)合運(yùn)用原子吸收光譜法，能夠獲得不錯(cuò)的效果。具體操作中，水樣需通過(guò)0.45μm膜進(jìn)行過(guò)濾，直接采用冷原子吸收光譜法，對(duì)于總汞的測(cè)定，選擇熱解法，通過(guò)計(jì)算二者的差值，獲得總有機(jī)汞含量[2]。

2.5 生物化學(xué)分析

環(huán)境水質(zhì)分析中，利用酶分析法和免疫分析法等生物化學(xué)法，開(kāi)展測(cè)定工作，能夠獲得高質(zhì)量的結(jié)果。其中，酶分析法具有周期短和重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)，但是難以全面反映自然界實(shí)際情況。免疫分析法的應(yīng)用，是將抗原體特異性同反應(yīng)檢測(cè)的藥物以及微生物等相互結(jié)合，進(jìn)行水質(zhì)分析，比如熒光免疫分析法和化學(xué)發(fā)光免疫技術(shù)等。免疫分析法的應(yīng)用效果不錯(cuò)，能夠?qū)崿F(xiàn)抗體以及抗原特異性的有效測(cè)定。除此之外，還能夠精準(zhǔn)檢測(cè)重金屬元素，明確重金屬元素的含量，有著較強(qiáng)的靈敏度[3]。

3 環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

以某河流水質(zhì)鐵的檢測(cè)為例，分析重金屬檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，做如下論述：

3.1 測(cè)量方法

為了明確該河流的水質(zhì)情況，了解鐵含量，開(kāi)展水質(zhì)測(cè)量工作。此次測(cè)定工作的開(kāi)展，預(yù)先選擇原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法以及鄰菲羅啉分光光度法等。通過(guò)綜合分析，考慮到原子光譜法的應(yīng)用成本較高，因此決定使用鄰菲羅啉分光廣度法，按照生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，也就是鐵的允許量小于0.3mg/L。

3.2 方法原理

在pH值為3.0～9.0狀態(tài)下，F(xiàn)e2+和鄰菲羅啉，能夠產(chǎn)生橙紅色配合物，并且在510nm波長(zhǎng)位置會(huì)大量吸收。鐵含量處于0.1～6.0ug/L范圍內(nèi)，負(fù)荷朗伯-比爾定律。在具體操作中，在水樣中，添加酸煮沸溶解難溶性鐵的化合物，同步消除亞硝酸鹽以及多磷酸鹽、氰化物的干擾。鹽酸羥胺能夠把高價(jià)鐵，還原成為低價(jià)鐵，并且消除干擾的氧化劑，最終測(cè)量鐵含量。

3.3 具體操作

3.3.1 主要試劑

開(kāi)展鐵測(cè)定，主要使用的試劑如下：①鹽酸溶液1+1。②鹽酸羥胺溶液，質(zhì)量為100g/L，新鮮配制。③鄰菲羅啉溶液，質(zhì)量為1.5g/L，新鮮配制。④過(guò)硫酸鉀溶液質(zhì)量為40g/L。⑤HAc-NaAc，pH為5.0。在配制時(shí)，稱(chēng)取60g無(wú)水NaAc溶于水，添加10mL冰醋酸，將其稀釋到500mL，混勻備用。⑥鐵標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，質(zhì)量為100.00μg/mL。⑦鐵標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，質(zhì)量為10.00μg/mL。

3.3.2 主要儀器

此次測(cè)定作業(yè)中，使用的儀器，情況如下：①容量瓶主要規(guī)格為1L和100mL。②吸量管主要規(guī)格為10mL、5mL、2mL、1mL。③T6新世紀(jì)紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)。測(cè)定操作中使用的玻璃器皿，在操作前，使用稀硝酸浸泡，進(jìn)行除鐵。

3.3.3 取 樣

在某路橋東側(cè)100m位置取樣，主要包括河面取樣；河下50cm；河下100cm取樣。使用表面取樣器以及不同深度取樣器，開(kāi)展取樣作業(yè)，經(jīng)過(guò)混合均勻后，放置在無(wú)色硬質(zhì)玻璃磨口瓶中。

3.3.4 分 析

鐵測(cè)定分析主要如下：

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。選擇7個(gè)規(guī)格為100mL容量瓶，分別加入鐵標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，參數(shù)為0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL，加水到40mL，加入2.0mL鹽酸溶液、1mL鹽酸羥胺溶液、10.0mL緩沖溶液以及5.0mL鄰菲羅啉溶液，使用水稀釋?zhuān)_(dá)到刻度值，搖勻。在室溫條件下，放置15min左右，使用分光光度計(jì)，在510mm位置，測(cè)量吸光度，用試劑空白調(diào)零。將測(cè)定獲得的吸光度，作為縱坐標(biāo)參數(shù)，相對(duì)的Fe2+含量作為橫坐標(biāo)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制[4]。

（2）總鐵含量的測(cè)量。嚴(yán)格按照操作方法，開(kāi)展試樣分解以及吸光度測(cè)量。對(duì)試樣進(jìn)行分解，濃縮到體積約30mL，放入到100mL容量瓶，加入1mL鹽酸羥胺溶液、10.0mL緩沖溶液以及5.0mL鄰菲羅啉溶液，使用水稀釋?zhuān)_(dá)到刻度值，搖勻。在室溫條件下，放置15min，使用分光光度計(jì)，放置在510nm位置處，測(cè)定吸光度，用試劑空白調(diào)零。經(jīng)過(guò)計(jì)算，水樣中總鐵的含量是0.187mh/L，達(dá)到了用水標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，環(huán)境水質(zhì)分析中，可以選擇的方法較多。為保證分析的經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量，要合理選擇測(cè)定方法。在具體操作的過(guò)程中，嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行，保證測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉 菲，喻子書(shū).環(huán)境水質(zhì)分析中的重金屬檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018，25（03）：150.

[2]張改親.環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬檢測(cè)技術(shù)分析[J].山西化工，2017，37（05）：158～159+162.

[3]馬 寧.環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬檢測(cè)技術(shù)研究[J].科技視界，2017（26）：91～92+7.

[4]常 林.重金屬檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用[J].中國(guó)資源綜合利用，2017，35（06）：63～65.

收稿日期：2018-5-12

作者簡(jiǎn)介：何 揚(yáng)（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事化學(xué)分析工作。