水環(huán)境中重金屬污染的現(xiàn)狀及其檢測(cè)技術(shù)探究

張歡鵬

（深圳市深港聯(lián)檢測(cè)有限公司，廣東 深圳 518100）

引言

由于我國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同時(shí)受到環(huán)保政策與行業(yè)政策的影響[1],而水環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，所以水環(huán)境中重金屬污染的檢測(cè)與治理也是我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要工作內(nèi)容。為了保障人民飲水健康、提升水環(huán)境質(zhì)量，有效解決水環(huán)境重金屬污染問題，相關(guān)部門應(yīng)不斷提升對(duì)重金屬污染防治工作的重視程度，科學(xué)合理地運(yùn)用多種檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水環(huán)境中重金屬污染檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行不斷完善與創(chuàng)新，進(jìn)而有效提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，提升水環(huán)境中重金屬污染的防治效果，以有效提升水環(huán)境質(zhì)量。

1 水環(huán)境中重金屬污染的現(xiàn)狀

水環(huán)境中的重金屬主要是指銅、鋅、鎳、鎘和鉛等，其中銅是主要的有害元素，其次是鋅和鎳，它們?cè)谒h(huán)境中是以有機(jī)絡(luò)合物的形式存在。我國(guó)的水環(huán)境受到嚴(yán)重威脅，特別是一些工業(yè)廢水排放，使部分地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的重金屬污染，對(duì)人類的身體健康造成極大危害。當(dāng)下，我國(guó)水環(huán)境中重金屬污染治理雖然取得了顯著成效，但是隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，水環(huán)境中重金屬污染日益加重。水環(huán)境中的重金屬污染種類繁多，除了常規(guī)的重金屬外，一些特殊的有毒元素也普遍存在，如汞（Hg）、砷（as）、鉻（Cr）及鉛（Pb）等，危害較大。由于這些有毒有害元素在水體中的濃度較高，并且在水環(huán)境中還不容易被生物降解，因此，這些元素對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞性極大[2]。

2 水環(huán)境中重金屬檢測(cè)技術(shù)

重金屬污染主要是指金屬（如鉛、鋅等）及非金屬元素（如銅、汞等）在環(huán)境中存在，并通過水循環(huán)進(jìn)入環(huán)境，從而引起人體慢性中毒，甚至致癌。目前我國(guó)重金屬污染問題日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素，因此開展重金屬的監(jiān)測(cè)與治理工作十分重要[3]。

2.1 原子熒光光度法

原子熒光光度法（AuF-R）是以元素周期表中的主族元素和副族元素為待測(cè)元素的激發(fā)劑，利用其發(fā)射的紫外光與入射的可見光之間的能量差進(jìn)行定量分析的一種方法，是實(shí)驗(yàn)室中一種常用的重金屬檢測(cè)識(shí)別方法。

原子熒光光度法的原理：樣品經(jīng)過酸或堿處理后，在堿性條件下，將試樣中的放射性核素用硝酸銀溶液稀釋至一定濃度，再加入適量的三氯化磷，使生成的沉淀物呈黃色，然后加入硫酸，以增加試樣的吸濕能力，并使其形成不溶于水的膠狀物，再經(jīng)過濾、干燥、灼燒等工序，即可以得到待測(cè)化合物；將待測(cè)化合物加入酸性緩沖液中，調(diào)節(jié)酸堿度到合適的范圍內(nèi)，即可以產(chǎn)生熒光信號(hào)。然后，根據(jù)其所發(fā)出的熒光強(qiáng)度，就可以確定該化合物的含量。另外，根據(jù)被測(cè)定物質(zhì)的不同，還可以通過改變化學(xué)試劑的種類，如使用不同種類的金屬鹽、有機(jī)溶劑等，對(duì)產(chǎn)生的熒光進(jìn)行分析。

原子熒光光度法可以用于環(huán)境、水質(zhì)及大氣污染的監(jiān)測(cè)，具有靈敏度高、檢出限低、定量范圍寬等特點(diǎn)，而且無(wú)干擾，適用于痕量污染物的檢測(cè)[4]。

2.2 重鉻酸鉀比色法

重鉻酸鉀法是一種常用的水環(huán)境重金屬元素的快速測(cè)定方法之一，其原理是重鉻酸鉀與待測(cè)金屬離子生成難溶性的絡(luò)合鹽，然后利用酸堿中和的原理使絡(luò)合鹽沉淀，從而得到被測(cè)金屬離子的濃度。由于該方法的靈敏度高、操作方便、重現(xiàn)性好，因此，在水質(zhì)分析中被普遍使用。

2.3 酶抑制法

酶抑制法是一種快速檢測(cè)水環(huán)境中重金屬元素的方法，經(jīng)常用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，這種方法是通過酶活性中心屬性在外界環(huán)境刺激下改變時(shí)所產(chǎn)生的不同電導(dǎo)率與顏色，將檢測(cè)所得結(jié)果與相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而確定檢測(cè)樣本中所含有的重金屬種類。該方法操作簡(jiǎn)單，不受場(chǎng)地限制，而且可以直接通過肉眼觀察得到的檢測(cè)結(jié)果。但是由于酶屬性在變化過程中在一定程度上會(huì)造成檢測(cè)樣本導(dǎo)電性與原有色彩的改變，所以該方法僅適用于對(duì)檢測(cè)樣本中金屬元素進(jìn)行定性分析，無(wú)法對(duì)檢測(cè)樣本進(jìn)行定量識(shí)別。

3 提升水環(huán)境中重金屬檢測(cè)質(zhì)量的策略

3.1 創(chuàng)新并完善水環(huán)境中重金屬污染檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)下，環(huán)境保護(hù)工作及相關(guān)政策持續(xù)深入地開展，而水環(huán)境中重金屬檢測(cè)與治理工作為環(huán)境保護(hù)的重要組成部分，為了進(jìn)一步提升水環(huán)境中重金屬檢測(cè)的質(zhì)量，相關(guān)政府部門應(yīng)對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善。一方面，相關(guān)政府部門可以積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水環(huán)境中重金屬污染物檢測(cè)技術(shù)，并派專業(yè)人員調(diào)查所轄區(qū)域內(nèi)水環(huán)境污染的實(shí)際情況，進(jìn)而依照檢測(cè)方法的具體需求嚴(yán)格采集樣本。在使用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)檢測(cè)方法及設(shè)備時(shí)，相關(guān)政府部門及工作人員應(yīng)嚴(yán)格對(duì)比各種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)與不足，從中挑選出最為適宜的檢測(cè)辦法，并依照區(qū)域內(nèi)水環(huán)境重金屬污染的實(shí)際情況對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行創(chuàng)新與完善，以使檢測(cè)方法更具有針對(duì)性，從而更好地為水環(huán)境中重金屬的檢測(cè)服務(wù)。另一方面，相關(guān)政府部門應(yīng)對(duì)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。水環(huán)境中的重金屬含量、元素不同，所需運(yùn)用的檢測(cè)方法也不相同，為了進(jìn)一步提升檢測(cè)質(zhì)量，對(duì)檢測(cè)方法更好地進(jìn)行創(chuàng)新和完善，相關(guān)政府部門應(yīng)加大對(duì)工作人員的培訓(xùn)力度。首先，相關(guān)政府部門可以根據(jù)工作人員對(duì)技術(shù)掌握的情況、工作時(shí)間等設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的培訓(xùn)計(jì)劃，并針對(duì)工作人員的技術(shù)短板進(jìn)行專門訓(xùn)練，以使工作人員在檢測(cè)過程中能夠更好地運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)，吸取更多經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而有效提升水環(huán)境中重金屬檢測(cè)的質(zhì)量與效率[5]。

3.2 加強(qiáng)前期準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作是水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作的重要環(huán)節(jié)之一，為了有效提升水環(huán)境中重金屬檢測(cè)的質(zhì)量，相關(guān)政府部門應(yīng)不斷提升對(duì)前期準(zhǔn)備工作的重視程度。水環(huán)境中重金屬檢測(cè)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，所涉及的環(huán)節(jié)較多，因此在前期準(zhǔn)備工作時(shí)，相關(guān)部門應(yīng)派專業(yè)人員全面檢查前期準(zhǔn)備工作所需的儀器設(shè)備、材料等，在確保所需材料無(wú)缺漏的情況下，校準(zhǔn)儀器設(shè)備，并合理優(yōu)化和配置材料，避免材料的浪費(fèi)。另外，在前期準(zhǔn)備工作中，工作人員應(yīng)對(duì)設(shè)備儀器進(jìn)行清洗，防止儀器內(nèi)殘留的液體對(duì)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而保障檢測(cè)后續(xù)工作能夠順利進(jìn)行，進(jìn)而使檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠得以充分發(fā)揮。另外，在進(jìn)行資源儲(chǔ)備及設(shè)備管理工作時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)在檢測(cè)前對(duì)此次檢測(cè)所需的設(shè)備及資源進(jìn)行分析，并根據(jù)實(shí)際情況及現(xiàn)實(shí)需求制定科學(xué)合理的資源儲(chǔ)備及設(shè)備管理方案，以保障檢測(cè)工作能夠順利、高效地開展。另一方面，相關(guān)部門應(yīng)該組建一支檢查隊(duì)伍，對(duì)前期準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，并且嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及工作流程對(duì)前期準(zhǔn)備工作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，并注重查看設(shè)備儀器的清潔情況、儲(chǔ)存管理是否符合相關(guān)要求，進(jìn)而為后續(xù)工作的有序、高效進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[6]。

3.3 合理規(guī)劃采樣檢測(cè)工作

采樣檢測(cè)工作在水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作中占有重要地位，對(duì)檢測(cè)技術(shù)的選擇及檢測(cè)結(jié)果等方面都具有重要影響。因此，相關(guān)部門應(yīng)合理規(guī)劃采樣與檢測(cè)工作，在開展采樣檢測(cè)工作時(shí)，應(yīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)水環(huán)境的分布情況、污染現(xiàn)狀等進(jìn)行全面分析，事先做好優(yōu)化調(diào)整，以保障檢測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，使檢測(cè)工作在標(biāo)準(zhǔn)條件下有序開展。一方面，在實(shí)際工作過程中，采樣人員應(yīng)合理選擇采樣區(qū)域，以防止因區(qū)域內(nèi)重金屬含量過高或過低影響檢測(cè)結(jié)果及后續(xù)的工作，并依照實(shí)際需求對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)方案進(jìn)行優(yōu)化。相關(guān)部門應(yīng)對(duì)采樣點(diǎn)的工作情況進(jìn)行檢測(cè)與驗(yàn)收，并依照各個(gè)采樣點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況適當(dāng)?shù)貙?duì)采樣區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，以保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。另一方面，在實(shí)際工作中，相關(guān)工作人員還應(yīng)該做好安全分析及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防工作，一旦出現(xiàn)意外情況，應(yīng)立即停止采樣工作，并對(duì)后續(xù)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整，以保證采樣檢測(cè)工作能夠有序開展。除此之外，在采樣工作中，相關(guān)部門應(yīng)制定科學(xué)合理的采樣方案并合理化運(yùn)用，以全面提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。采樣人員在開展采樣工作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格依照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定采樣方案，并結(jié)合具體情況對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

在采樣工作過程中，工作人員不得擅自離開采樣現(xiàn)場(chǎng)，而且需要嚴(yán)格遵守采樣標(biāo)準(zhǔn)，以防止采樣過程中出現(xiàn)不當(dāng)行為阻礙采樣工作的正常開展。在采樣工作結(jié)束后，工作人員應(yīng)及時(shí)對(duì)樣本進(jìn)行儲(chǔ)存并貼上標(biāo)識(shí)，做好詳細(xì)記錄，以促進(jìn)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作的高效進(jìn)行[7]。

3.4 加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的控制

水環(huán)境中重金屬檢測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要影響，實(shí)驗(yàn)室是水環(huán)境中重金屬檢測(cè)的主要場(chǎng)所，為了進(jìn)一步提升檢測(cè)質(zhì)量，相關(guān)部門應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等方面的控制程度。首先，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室條件方面，應(yīng)當(dāng)在一定程度上滿足相關(guān)法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的需求，同時(shí)還應(yīng)考慮工作人員的健康需求。另一方面，在實(shí)驗(yàn)室管理方面，工作人員應(yīng)當(dāng)采取較為合理的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)室器材、設(shè)施、測(cè)試場(chǎng)所等進(jìn)行管理，使能源、采光、通風(fēng)、保溫等條件能夠滿足水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作的一切實(shí)際需求，以保障實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件不會(huì)影響重金屬檢測(cè)結(jié)果的有效性與真實(shí)性，避免對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生不利影響。因此，相關(guān)部門應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的管理，保證實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的整齊、清潔與合理布局。另外，水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作所需的設(shè)備較多，而相關(guān)儀器設(shè)備的性能狀況及量值是否準(zhǔn)確可能關(guān)系到重金屬檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，工作人員應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的儀器設(shè)備進(jìn)行定期檢查及維護(hù)保養(yǎng)，并對(duì)相關(guān)儀器的量值進(jìn)行校準(zhǔn)，以保障水環(huán)境中重金屬檢測(cè)儀器能夠正常工作，進(jìn)而有效保障水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作的質(zhì)量[8]。

3.5 加強(qiáng)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)結(jié)果的信息化管理

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)手段在各個(gè)領(lǐng)域持續(xù)深入地應(yīng)用，為水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作數(shù)據(jù)、文件存儲(chǔ)帶來(lái)便捷。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)方式相比，信息化管理數(shù)據(jù)文件能夠有效保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，而且能夠防止檢測(cè)數(shù)據(jù)丟失。此外，加強(qiáng)數(shù)據(jù)文件的信息化管理，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)對(duì)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行充分分析，可以為后續(xù)工作的開展提供更加科學(xué)、充足的依據(jù)。因此，有關(guān)部門應(yīng)建立一套較為專業(yè)、完整的系統(tǒng)，將檢測(cè)結(jié)果以數(shù)字化的形式進(jìn)行歸納整理并錄入該系統(tǒng)中，這樣不僅能夠促進(jìn)信息資源的共享，加強(qiáng)各個(gè)部門的工作銜接，而且還能夠促進(jìn)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作的順利開展，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的利用率。另外，加強(qiáng)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)結(jié)果的信息化管理，還能夠促進(jìn)后續(xù)的水環(huán)境中重金屬污染治理方案的制定更加科學(xué)合理，而且使方案的可行性更高。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)工作人員的技能培訓(xùn)，使其能夠充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行信息化管理，從而進(jìn)一步推動(dòng)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作高質(zhì)、高效地開展[9]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，重金屬對(duì)水環(huán)境的污染也在持續(xù)加劇，因此加強(qiáng)水環(huán)境中重金屬檢測(cè)工作十分重要。相關(guān)部門應(yīng)依照區(qū)域內(nèi)水環(huán)境中重金屬污染的實(shí)際狀況，及時(shí)利用各種檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水環(huán)境中重金屬含量等進(jìn)行充分分析，并依據(jù)檢測(cè)結(jié)果開展重金屬污染治理工作，進(jìn)而及時(shí)改善水環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的和諧共處。