水環(huán)境重金屬檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

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摘 要：重金屬通常是指密度大于4.5g/cm 3的金屬，常見的有：錳、鐵、鈷、鎳、鋅、汞、鉛、鎘、鉻、銅、銀、金等。有的重金屬是是生命活動(dòng)必需的微量元素，如錳、銅、鋅等;有的則不是，如鉛、鎘、鉻等。環(huán)境中的重金屬，主要通過食物鏈的生物富集作用，蓄積在生物體體內(nèi)，不易被代謝，當(dāng)超過一定的濃度后會(huì)嚴(yán)重威脅水生生物的生存和人類的健康。因此水環(huán)境中的重金屬檢測(cè)方法的高效快速穩(wěn)定尤為重要。目前，常用的重金屬檢測(cè)方法有：原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、電感藕合等離子體法、電化學(xué)法、生物酶抑制法和生物化學(xué)傳感器法等。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境;重金屬;檢測(cè)技術(shù)

1環(huán)境水質(zhì)中重金屬檢測(cè)概述

在對(duì)水環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要求采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水體中的組分以及成分占比進(jìn)行水解分析。水為溶劑，在自然環(huán)境中，水體中可溶入多種物質(zhì)，部分物質(zhì)可懸浮在水面上，進(jìn)而造成水質(zhì)污染。為了對(duì)水污染問題進(jìn)行有效治理，需采用適宜的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水環(huán)境中的成分進(jìn)行檢測(cè)和分析，確定水體中的重金屬成分，據(jù)此制定水環(huán)境治理方案。

2水質(zhì)檢測(cè)中重金屬檢測(cè)的作用

在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)產(chǎn)生大量廢水以及廢棄料，很多廢料中含有大量重金屬元素，當(dāng)重金屬進(jìn)入水環(huán)境中，可對(duì)水源造成嚴(yán)重污染，進(jìn)而危害人們的身體健康，因此，在水環(huán)境治理中，必須加強(qiáng)重金屬檢測(cè)，判斷各項(xiàng)指標(biāo)是否符合水質(zhì)安全標(biāo)準(zhǔn)。通過進(jìn)行重金屬檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確判斷水體中的超標(biāo)元素類型，進(jìn)而確定污染源，據(jù)此制定環(huán)境治理方案。不同地區(qū)水環(huán)境污染具有一定差異，水體中的重金屬元素類型和含量也有所不同，要求選擇適宜的重金屬檢測(cè)技術(shù)，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

3影響水質(zhì)檢測(cè)質(zhì)量控制與保證的因素

3.1人員因素

人是水質(zhì)檢測(cè)工作的執(zhí)行主體，檢測(cè)人員在技術(shù)判斷、經(jīng)驗(yàn)、技巧上的差異對(duì)整個(gè)水質(zhì)檢測(cè)的質(zhì)量控制有著非常重要的影響。因此，對(duì)于水質(zhì)檢測(cè)人員，一定要具備過硬的專業(yè)技能和積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，還要具有良好工作責(zé)任心和職業(yè)操守。隨著檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步和新型儀器的投入使用，對(duì)檢測(cè)人員的能力要求逐步提高。

3.2實(shí)驗(yàn)儀器

實(shí)驗(yàn)儀器是進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，分析儀器的精密性和穩(wěn)定性對(duì)檢測(cè)結(jié)果有非常直接的影響。因此，在儀器檢測(cè)的過程中，要對(duì)其運(yùn)行條件和狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，使其能夠滿足水質(zhì)檢測(cè)的需要。要對(duì)儀器進(jìn)行正確的操作和堅(jiān)持日常維護(hù)，定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定，防止儀器故障導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差或失效。

3.3實(shí)驗(yàn)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境是質(zhì)量控制中不可忽視的因素。環(huán)境因素影響形式多樣，比如空氣的懸浮顆粒物會(huì)污染水樣、氣溫過高或偏低對(duì)電子儀器的精密度造成影響。因此，水質(zhì)檢測(cè)前和檢測(cè)中均要按照分析儀器的使用條件，對(duì)溫度、濕度、灰塵、通風(fēng)等環(huán)境因素進(jìn)行有效的監(jiān)控，及時(shí)消除不利影響。當(dāng)檢測(cè)條件不具備時(shí)要實(shí)施人工干預(yù)，比如用空氣凈化器過濾空氣雜質(zhì)、用空調(diào)調(diào)節(jié)氣溫等。另外，要重視檢測(cè)人員的安全環(huán)境保障，做好不安全因素辨識(shí)和安全防護(hù)措施。

4重金屬檢測(cè)技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

4.1熒光分析法

在水體重金屬檢測(cè)中，熒光分析法的應(yīng)用原理為在對(duì)物質(zhì)應(yīng)用特定光進(jìn)行照射后，可進(jìn)入激發(fā)態(tài)，當(dāng)物質(zhì)處于激發(fā)態(tài)時(shí)，穩(wěn)定性比較差，在受到外界因素影響后，即可產(chǎn)生基態(tài)躍遷。熒光分析法可分為兩種類型，即原子熒光法以及分子熒光法，兩種熒光分析法操作方式均便捷，其中，分子熒光法所測(cè)定的金屬限度遠(yuǎn)低于原子熒光法測(cè)定結(jié)果，因此應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。液相色譜分析法。在水環(huán)境重金屬檢測(cè)中，液相色譜分析法的應(yīng)用比較常見，并且檢測(cè)結(jié)果可靠性較高，具有高效分離特征，能夠?qū)λw中的多種重金屬元素進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，同時(shí)還可對(duì)各類重金屬元素的分布形式和范圍進(jìn)行快速分析。但是，液相色譜分析法也有一定的應(yīng)用弊端，即靈敏度比較差，因此，在水體重金屬檢測(cè)中應(yīng)用液相色譜分析法時(shí)，可聯(lián)合應(yīng)用其他檢測(cè)技術(shù)，在充分發(fā)揮液相色譜分析法高效分離優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，提高檢測(cè)方式靈敏度，進(jìn)而保證重金屬檢測(cè)高效性。原子吸收分光光度法。原子吸收分光光度法的應(yīng)用原理為光學(xué)原理，在電子躍遷過程中，在吸收不同光譜后，即可形成紫外光吸收光譜，通過對(duì)光譜出現(xiàn)差異特征，即可判斷檢測(cè)物質(zhì)中是否有其他物質(zhì)，進(jìn)而對(duì)水體重金屬進(jìn)行檢測(cè)。在水體重金屬檢測(cè)中，原子吸收分光光度法的靈敏度和選擇性均比較強(qiáng)，檢測(cè)方式快速便捷。在具體的檢測(cè)過程中，外層電子能夠吸收紫外線的原子，據(jù)此完成重金屬檢測(cè)。

4.2生化方法

生化方法也是水體重金屬檢測(cè)中的常用檢測(cè)方式，生化方法可分為兩種類型，即免疫分析法以及酶分析法。在免疫分析法的實(shí)際應(yīng)用中，水體中的重金屬能夠與結(jié)合物進(jìn)行有效結(jié)合，并形成特異反應(yīng)，進(jìn)而確定水體中的重金屬數(shù)量，在獲得檢測(cè)結(jié)果后開展水環(huán)境治理工作。在酶分析法的應(yīng)用中，水體中的重金屬元素能夠與酶發(fā)生反應(yīng)，具體而言，重金屬中的離子可與酶中的中心筑基進(jìn)行有效結(jié)合，在此過程中，酶活性不斷降低，在上述反應(yīng)完成后，檢測(cè)人員可對(duì)導(dǎo)電能力、顏色等變化情況進(jìn)行觀察分析，據(jù)此確定水體中重金屬的含量和范圍。

4.3電化學(xué)方法

重金屬元素具有電化學(xué)特性，通過應(yīng)用電化學(xué)檢測(cè)法，能夠?qū)λw環(huán)境中各類重金屬元素的差異進(jìn)行分析，同時(shí)還可確定水體環(huán)境中各類重金屬元素的組成形式。水體重金屬檢測(cè)技術(shù)類型較多，電化學(xué)方法的應(yīng)用具有一定局限性，在具體的檢測(cè)過程中，要求在特定電化學(xué)池中開展檢測(cè)活動(dòng)，檢測(cè)方式快速便捷。在水體重金屬檢測(cè)中，電化學(xué)方法的應(yīng)用流程如下：（1）在水環(huán)境檢測(cè)中應(yīng)用化學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)前，首先準(zhǔn)備好電化學(xué)池，然后再將水質(zhì)實(shí)驗(yàn)液體倒入其中，并確定重金屬檢測(cè)參數(shù)。（2）由專業(yè)檢測(cè)技術(shù)確定重金屬檢測(cè)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電化學(xué)池進(jìn)行重金屬檢測(cè)。（3）根據(jù)重金屬參考值，對(duì)水體環(huán)境中重金屬元素類型和濃度進(jìn)行測(cè)定分析。

4.4重金屬流動(dòng)注射分析檢測(cè)法

在應(yīng)用重金屬流動(dòng)注射分析檢測(cè)法進(jìn)行水體重金屬檢測(cè)時(shí)，在檢測(cè)前，要求將檢測(cè)樣本注入載流中，使得樣本以及載流在流經(jīng)反應(yīng)器時(shí)能夠有效融合，在此過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在檢測(cè)完成后，對(duì)于產(chǎn)物，可采用試劑進(jìn)行檢測(cè)分析。在重金屬流動(dòng)注射分析檢測(cè)法的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于檢測(cè)設(shè)備的要求比較低，隨著檢測(cè)技術(shù)水平的不斷提高，已逐漸實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過程自動(dòng)化，能夠保證樣本均勻流動(dòng)，為化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造良好條件。在重金屬流動(dòng)注射分析檢測(cè)法的實(shí)際應(yīng)用中，樣本處理效率比較高，可簡(jiǎn)化試驗(yàn)操作步驟，避免人為因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成不良影響，保證檢測(cè)結(jié)果可靠性和準(zhǔn)確性。

4.5激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)法

在水體重金屬檢測(cè)中，激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)法為一種新型檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。在將激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)法應(yīng)用于水體重金屬檢測(cè)時(shí)，當(dāng)高功率激光與物質(zhì)之間產(chǎn)生作用，并形成等離子體時(shí)，即可產(chǎn)生光譜原理，通過應(yīng)用光譜分析儀，可對(duì)光譜進(jìn)行準(zhǔn)確分析，根據(jù)光譜分析結(jié)果，即可確定水體樣本中各類重金屬的類型以及含量。在激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)法的實(shí)際應(yīng)用中，檢測(cè)人員無需采集水體樣本并對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理，操作方式快速便捷，檢測(cè)方式靈敏度高，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性較高，因此，在水體重金屬檢測(cè)中，激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)法的應(yīng)用越來越常見。

5結(jié)語

本文綜述了近年來水環(huán)境中重金屬常用的檢測(cè)方法，不同的檢測(cè)方法，其特點(diǎn)不同，靈敏度和適用范圍也不同。隨著科技的發(fā)展，越來越多的高效快速便捷的檢測(cè)方法的出現(xiàn)，為水中重金屬離子的檢測(cè)提供了有效的保障。儀器設(shè)備的簡(jiǎn)單便攜，檢測(cè)速度的高效快捷，分析方法的精準(zhǔn)靈敏將更好地推動(dòng)水環(huán)境重金屬檢測(cè)的發(fā)展。

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