環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究

熊金鋒

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

改革開放以來，重工業(yè)發(fā)展一直就是我國經(jīng)濟(jì)的支柱型產(chǎn)業(yè)，重金屬帶來的水污染也成為了社會(huì)各界所關(guān)注的焦點(diǎn)[1]。在過去的10幾年里，重金屬水污染的測(cè)量方法雖然有很多，但是大部分都存在著取樣時(shí)間較長(zhǎng)、需要在多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)輸轉(zhuǎn)移檢測(cè)以及難以儲(chǔ)存等多種問題，導(dǎo)致檢測(cè)出的結(jié)果與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的情況有較大的差異。而隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了多種能夠準(zhǔn)確檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)的重金屬檢測(cè)技術(shù)。

1 環(huán)境水質(zhì)的理念概述

地球上水資源占了總面積的71%，而人類生存平均每天需要2～2.5L的水量，也就是說，人類的生存和水源是息息相關(guān)的。在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的過程中，隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們?cè)谖镔|(zhì)生活水平提高的同時(shí)，對(duì)很多基本的生活要求也在不斷提高，水質(zhì)的好壞已經(jīng)成為了社會(huì)各界所廣泛關(guān)注的話題。目前，政府部門已經(jīng)設(shè)立了專門的檢測(cè)站，以此來監(jiān)控各地區(qū)水質(zhì)的情況，例如水質(zhì)的pH值、氧化還原電位、電導(dǎo)率、總有機(jī)碳、余氯等參數(shù)。尤其是在工業(yè)化程度較高的城市地區(qū)，一旦重金屬含量超標(biāo)，對(duì)比起其他生活廢水、水土流失等帶來的污染要更為嚴(yán)重。因此，對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)最為重要的就是檢測(cè)重金屬含量。

2 常見的重金屬檢測(cè)技術(shù)方法

2.1 液相色譜分析法

在很多區(qū)域的重金屬檢測(cè)技術(shù)中，液相色譜的分析方法是最為常見的，其檢測(cè)效果好。液相色譜是一類分離與分析技術(shù)，其特點(diǎn)是以液體作為流動(dòng)相，固定相可以有多種形式，如紙、薄板和填充床等[2]。根據(jù)固定相的形式產(chǎn)生了各自的命名，如紙色譜、薄層色譜和柱液相色譜。但是，液相色譜分析法也存在著一定的缺陷，就是檢測(cè)的精確度稍低。所以，在使用這種檢測(cè)方法的時(shí)候，一般會(huì)采用別的檢測(cè)方法與之結(jié)合使用，以此來進(jìn)行互補(bǔ)，達(dá)到最好的檢測(cè)效果。

2.2 生物化學(xué)分析法

生物化學(xué)分析法包含免疫分析法及酶分析法兩種。免疫分析法指通過對(duì)水源里的抗體和抗原兩個(gè)層面進(jìn)行檢測(cè)，綜合判定重金屬含量[3]。其原理就是利用重金屬的離子會(huì)與相關(guān)絡(luò)合物相互反應(yīng)，形成一種全新的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)又會(huì)與抗體和抗原進(jìn)行反應(yīng)。通過免疫分析法進(jìn)行檢測(cè)有著較高靈敏度及選擇性較強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。酶分析法則是利用重金屬離子與酶活性的相互反應(yīng)，在酶活性的中心位置反應(yīng)，進(jìn)行相互結(jié)合，之后再對(duì)水質(zhì)中的物質(zhì)的電導(dǎo)率、顯色劑顏色、pH值等進(jìn)行檢測(cè)，這種方法主要分析的是重金屬中的酶含量。

2.3 電化學(xué)法

電化學(xué)檢測(cè)法就是伏安法，這種方法是檢測(cè)環(huán)境水質(zhì)中重金屬含量最為有效的方法之一。但使用這種方法需要有一個(gè)前提，就是必須要排除環(huán)境水質(zhì)中的高基體干擾，以此來保證檢測(cè)的準(zhǔn)確度[4]。電化學(xué)檢測(cè)法與前述兩種檢測(cè)方法相比，能夠有效的排除環(huán)境水質(zhì)中鹽分對(duì)于檢測(cè)的干擾，并且能夠分析處于游離形態(tài)的金屬含量，同時(shí)所進(jìn)行檢測(cè)的儀器占用空間較小，檢測(cè)成本也相對(duì)較低。

2.4 熒光分析法

熒光分析法是在常溫的情況下，通過使用某些固定波長(zhǎng)的直線光照射之后，物體的電子會(huì)呈現(xiàn)出激發(fā)的狀態(tài)[5]。但是這種電子的激發(fā)狀態(tài)維持時(shí)間很短，并且穩(wěn)定性也不強(qiáng)，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)狀態(tài)。此時(shí)，伴隨著光子的輻射，同時(shí)波長(zhǎng)超過入射光波長(zhǎng)的時(shí)候，這樣的射光就被成為熒光。目前，使用熒光檢測(cè)方法只有是通過熒光增強(qiáng)和減弱的特性，使得樣本中的重金屬與之發(fā)生反應(yīng)，對(duì)熒光增強(qiáng)和減弱的反應(yīng)程度進(jìn)行分析來測(cè)定[6]。

3 對(duì)策研究

3.1 合理的運(yùn)用檢測(cè)方法

由于我國國土面積廣闊，各地的地理?xiàng)l件以及水質(zhì)情況也都大不相同，因此，如何選擇合適的檢測(cè)方法是十分重要的。幾種常見的重金屬檢測(cè)方法對(duì)比分析見表1。

表1 幾種常見的重金屬檢測(cè)方法對(duì)比分析表

從表1中可以看出，列舉的四種重金屬檢測(cè)的方法各有利弊。例如液相色譜分析法，這種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)要求低，并且操作流程簡(jiǎn)單，但是這種方法的檢測(cè)精度較低，沒有辦法準(zhǔn)確的反應(yīng)出當(dāng)檢測(cè)地點(diǎn)的水質(zhì)情況。因此，在選用這種檢測(cè)方法時(shí)，需要配合其他的檢測(cè)方法共同使用[7]。除此之外，選用檢測(cè)方法還要受到其他因素的影響，如果當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)檢測(cè)部門條件允許，可以選擇檢測(cè)精度高、成本較高的檢測(cè)方法。反之，如果為了節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，也可以選用成本較低的檢測(cè)方法，例如電化學(xué)法，這種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)就在于儀器較小便于運(yùn)輸，能夠有效的降低檢測(cè)成本。

3.2 完善技術(shù)檢測(cè)的各項(xiàng)規(guī)章制度

在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，檢測(cè)單位要制定一套完善的管理體系。并且在檢測(cè)過程中落實(shí)到各個(gè)檢測(cè)部門。在體系設(shè)計(jì)的過程中，要結(jié)合檢測(cè)流程的實(shí)際情況，不能完全按照理論知識(shí)，更不能照搬其他企業(yè)的管理體系[8]。在管理過程中還要對(duì)檢測(cè)中的一切行為進(jìn)行備案，以便日后的檢查。通過建立有效的監(jiān)督管理機(jī)制讓各方都嚴(yán)格遵守協(xié)議內(nèi)容進(jìn)行工作。檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)也應(yīng)當(dāng)落實(shí)機(jī)制。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)工作情況，監(jiān)管人員都要進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，同時(shí)要對(duì)設(shè)備的使用情況進(jìn)行檢查，對(duì)一段時(shí)間的檢測(cè)情況應(yīng)該有總結(jié)和反饋，以便上層管理者及時(shí)了解檢測(cè)流程情況而進(jìn)行計(jì)劃的調(diào)整。

3.3 加大對(duì)檢測(cè)人員的人力資源管理力度

檢測(cè)人員的專業(yè)技能素養(yǎng)在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)中是最為重要的因素之一，同時(shí)也是檢測(cè)準(zhǔn)確度的重要保障。對(duì)于檢測(cè)人員的培訓(xùn)教育，只有將其標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，才能夠達(dá)到更好的培訓(xùn)效果[9]。在制定培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)和框架時(shí)，需要由培訓(xùn)部門等多方共同來制定，這樣才能夠做到培訓(xùn)框架和標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化，讓學(xué)員能夠有據(jù)可循，學(xué)有所用。

4 結(jié)語

綜上所述，環(huán)境水質(zhì)的重金屬檢測(cè)對(duì)于我國環(huán)境保護(hù)是十分重要的，同時(shí)也是發(fā)展現(xiàn)代化模式的保障。而水質(zhì)檢測(cè)屬于民生工程，這就要求政府部門要加大對(duì)該方面的投資，引進(jìn)先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備。除此之外，檢測(cè)人員也要加強(qiáng)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，提高自身的專業(yè)技能掌握程度。通過這些方式，共同提高我國環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)的質(zhì)量，為我國的環(huán)保型經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造出良好的環(huán)境。

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