環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬水質(zhì)檢測(cè)的分析

邵晨

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，重工業(yè)逐步成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系的重要支柱產(chǎn)業(yè)。然而重金屬的無(wú)節(jié)制使用，不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不可逆損害，也會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。為此，全面探究水體環(huán)境中的重金屬檢測(cè)工作具有積極意義。

關(guān)鍵詞：重工業(yè);水體環(huán)境;重金屬;水質(zhì)檢測(cè)

當(dāng)前，工業(yè)發(fā)展中的重金屬過(guò)度使用成為社會(huì)各界高度關(guān)注的問(wèn)題。針對(duì)此，本文綜合論述了水體重金屬的基本概念與危害程度，介紹了各類水質(zhì)重金屬檢測(cè)技術(shù)的核心原理，最后提出切實(shí)可行的改進(jìn)措施，以期減輕水體重金屬污染。

一、水體重金屬的基本概念與危害程度

重金屬是指密度大于4.5克/立方厘米的金屬。當(dāng)前，重金屬污染產(chǎn)生的危害主要體現(xiàn)在如下三方面：其一，重金屬累積在各類動(dòng)植物內(nèi)，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人體健康造成損害;其二，人體中的重金屬不會(huì)隨新陳代謝而分解排出體外，且重金屬對(duì)人體健康的危害是持續(xù)性和隱蔽性的。不同類型、不同物質(zhì)量的重金屬所形成的毒理作用也是各不相同的。如影響胎兒發(fā)育、干擾人體分泌生長(zhǎng)激素、生理激素失衡等;其三，水體中的重金屬種類繁雜，其中鈉離子、鈣離子、鎂離子等對(duì)人體有益，而鉛離子、鉻離子與汞離子則對(duì)人體有害。

二、各類重金屬檢測(cè)技術(shù)的核心原理與優(yōu)勢(shì)特征

2.1原子吸收分光光度法的核心原理與優(yōu)勢(shì)特征

原子吸收分光光度法具有應(yīng)用范圍廣泛、靈敏度高、檢測(cè)效率快等優(yōu)勢(shì)特征。當(dāng)前，原子吸收分光光度法可對(duì)七十多種金屬元素進(jìn)行檢測(cè)。原子吸收分光光度法的核心原理是，受污染水質(zhì)中，重金屬元素在紫外光或可見(jiàn)光下的吸收程度不同。按照應(yīng)用環(huán)境與檢測(cè)對(duì)象差異，又可以將原子吸收分光光度法進(jìn)一步劃分為石墨爐原子吸收分光光度法、火焰原子吸收分光光度法、冷原子吸收分光光度法等。其中，冷原子吸收分光光度法可以有效檢測(cè)水質(zhì)中的汞元素等易揮發(fā)性重金屬。

2.2電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法的核心原理與優(yōu)勢(shì)特征

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法適用于固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)樣品的直接檢測(cè)。既可以多元素同時(shí)測(cè)定，又具有寬線性范圍，可以同時(shí)測(cè)定主元素、次元素及痕量元素。與其他檢測(cè)技術(shù)相比，該方法具有介質(zhì)干擾小、檢測(cè)線性范圍寬、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)特征。但是，電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用成本較高，這也成為制約該技術(shù)推廣應(yīng)用的主要原因。

2.3電化學(xué)法的核心原理與優(yōu)勢(shì)特征

電化學(xué)法是應(yīng)用頻率較高的水體重金屬檢測(cè)法。在環(huán)境水質(zhì)分析過(guò)程中，電化學(xué)法的應(yīng)用不會(huì)向外部環(huán)境釋放有毒害性物質(zhì)，避免了二次污染，且其抗干擾能力較強(qiáng)。與電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法相比，電化學(xué)法受水體鹽分的影響程度較小，而且，可以有效檢測(cè)水體中的游離液態(tài)重金屬和重金屬絡(luò)合物。電化學(xué)法具有儀器設(shè)備占用空間小、采購(gòu)與應(yīng)用成本低等優(yōu)勢(shì)特征，受到業(yè)內(nèi)人士的高度推崇。

2.4原子熒光分光光度法的核心原理與優(yōu)勢(shì)特征

原子熒光分光光度法的核心原理是，檢測(cè)對(duì)象中的金屬元素的基態(tài)原子吸收光源能量后，轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)原子，激發(fā)態(tài)原子以熒光的形式釋放出來(lái)。其放射熒光強(qiáng)度與檢測(cè)對(duì)象中的重金屬含量呈線性關(guān)系。為此，檢測(cè)技術(shù)人員可以根據(jù)放射熒光強(qiáng)度，判斷水質(zhì)重的重金屬含量。該方法可以有效檢測(cè)水體中的銻元素、硒元素、汞元素等重金屬[1]。

2.5高效液相色譜分析法的核心原理與優(yōu)勢(shì)特征

高效液相色譜技術(shù)誕生于二十世紀(jì)七十年代，一經(jīng)推出就受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。隨著高效液相色譜技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，其被廣泛應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、重工業(yè)以及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。與氣體色譜檢測(cè)技術(shù)相比，高效液相色譜技術(shù)不會(huì)受到重金屬檢測(cè)樣品揮發(fā)性、耐熱性等物理特征的影響，可以幫助檢測(cè)技術(shù)人員判斷水質(zhì)重金屬污染程度。

2.6其他生物分析法的核心原理與優(yōu)勢(shì)特征

隨著環(huán)境水質(zhì)分析技術(shù)的日益完善，生物分析技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。生物分析技術(shù)具有操作便捷、適用范圍廣、應(yīng)用條件要求低等優(yōu)勢(shì)特征。生物分析法的核心原理是，重金屬污染物在遇到酶抑制劑時(shí)會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，改變酶的活性。由此，檢測(cè)技術(shù)人員可以通過(guò)掌控的酶的活性，判斷水質(zhì)重金屬污染程度。按照應(yīng)用原理差異，可將生物分析技術(shù)進(jìn)一步劃分為免疫分析技術(shù)和酶抑制分析技術(shù)兩類。其中，免疫分析技術(shù)的核心原理是，重金屬與免疫分析檢測(cè)試劑內(nèi)的抗體發(fā)生復(fù)雜且微妙的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)計(jì)算抗體上的發(fā)光物質(zhì)的量，判斷水質(zhì)重金屬污染程度。

三、提升環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用水平的策略

3.1合理運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)

我國(guó)疆域遼闊，且各地的地理位置、氣候條件、自然環(huán)境以及水質(zhì)特征存在較大差異。為此，選擇適宜的水質(zhì)重金屬檢測(cè)技術(shù)顯得尤為重要?？陀^地說(shuō)，各類水質(zhì)重金屬檢測(cè)技術(shù)各具優(yōu)劣性，且優(yōu)劣性較為明顯。以液相色譜檢測(cè)分析技術(shù)為例。盡管該技術(shù)操作流程簡(jiǎn)便，但靈敏度與精確度偏低，往往需要與其他檢測(cè)技術(shù)配合使用才能保證檢測(cè)結(jié)果的精確性。此外，在選擇檢測(cè)技術(shù)時(shí)，還要充分考慮外界因素。在經(jīng)濟(jì)條件與環(huán)境條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)選精確度較高的檢測(cè)技術(shù)[2]。

3.2建立健全檢測(cè)管理制度

檢測(cè)單位要制定一整套水質(zhì)重金屬檢測(cè)管理體系，并將檢測(cè)管理責(zé)任落實(shí)到各分支機(jī)構(gòu)中。在實(shí)際管理中，還要對(duì)各種檢測(cè)行為予以備案，以便日后檢查。管理人員需如實(shí)記錄檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況，檢查檢測(cè)儀器設(shè)備，不斷總結(jié)和積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確保檢測(cè)結(jié)果的精確性。

3.3加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)人員培育

檢測(cè)人員的技能水平與綜合素質(zhì)是影響環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。檢測(cè)單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)人員技能培訓(xùn)與職業(yè)素質(zhì)教育，組織開展考核活動(dòng)，發(fā)揮階段性培訓(xùn)成效。由各培訓(xùn)部門共同制定培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)與框架，確保培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，讓參培人員將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到檢測(cè)工作中，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)對(duì)于環(huán)保工作具有實(shí)際意義。環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)屬于民生工程。為此，各基層部門應(yīng)當(dāng)加大投資力度，積極引入先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)與儀器設(shè)備，加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)人員的培育，從而提升環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)工作水平，為踐行可持續(xù)發(fā)展理念夯實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張晶.環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬水質(zhì)檢測(cè)的重要性[J].環(huán)境與發(fā)展，2018.30.140（03）：190+207.

[2] 余湘飛.重金屬檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（3）：89-90.