水質檢驗中重金屬的化學檢驗

崔士紅 韋燕銀 李洪澤

摘 要：隨著經濟社會的快速發(fā)展，重金屬污染的問題日益嚴重。重金屬既可以進入大氣層對大氣造成污染，又可以進入到土層中對地下水造成污染。尤其是在人民生活水平越來越高的情況下，重金屬污染日益增多。例如，在未處理的一些廢水、污水中，均含有一定程度的重金屬離子，而這些元素都會嚴重影響到人們的生存環(huán)境。所以，必須要嚴格檢測各種水質，并加強對于重金屬檢驗方法的運用?；诖?，本文深入探討了水質檢驗中重金屬的化學檢驗，以供相關的工作人員參考借鑒。

關鍵詞：水質檢驗;重金屬;化學檢驗

1重金屬的定義

重金屬原義是指比重大于5的金屬（一般來講密度大于4.5克每立方厘米的金屬），包括金、銀、銅、鐵、鉛、鎘等，重金屬在人體中累積達到一定程度，會造成慢性中毒。對什么是重金屬，其實目前尚沒有嚴格的統(tǒng)一定義，在環(huán)境污染方面所說的重金屬主要是指汞（水銀）、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬非常難以被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍的富集，最后進入人體。重金屬在人體內能和蛋白質及酶等發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。

2水質檢驗中重金屬的檢驗的必要性

重金屬含有毒性，在水體中無法被微生物降解，并且能夠隨不同狀態(tài)的水、地質、生物而發(fā)生遷移，產生富集或分散的作用。當重金屬富集時毒性加劇，積累到一定量時，就會造成系統(tǒng)性的損害。人在長期飲用含有重金屬的水源或使用含有重金屬的食品后，就會出現中毒癥狀。嚴重時甚至會引起中毒死亡，可見受重金屬污染的水源對人體及其他生物的危害之大。水質檢驗是檢驗重金屬類型和含量的重要途徑，而重金屬檢驗是水源污染評估的重要手段。人們通過檢驗不同水質中的重金屬，可以采取相應的方法來針對性的治理水體重金屬污染問題。因此，重金屬的測定對水源污染治理十分必要。

3水質檢驗中重金屬的化學檢驗方法

3.1生物化學法

3.1.1酶抑制法

酶抑制法主要通過對酶本身空間結構的改變來降低酶的活性，并使待測水樣的酸堿性與顯色劑的顏色得到改變，以便實現既定的檢測目的。此外，利用該方法檢測水樣，能夠使其產生電位差，有效提升檢測結果的準確性。

3.1.2免疫分析法

免疫分析法屬于一種選擇性與靈敏度均比較高的定量分析法。其成功的關鍵在于絡合物與金屬離子相結合是否能夠制備出特異性抗體。比如，熒光偏振免疫檢測、酶聯(lián)免疫吸附檢測等均通過該方法來檢測水體中重金屬離子的含量。

3.2電化學法

電化學法是水質檢測過程中較為常用的方法，該方法可以測定污水中的重金屬元素。電化學法的原理為：基于不同金屬元素的電化學性質不同，利用相關測定方式測試水中金屬離子的電化學性質，經過對比，判定水中金屬元素的種類。實際測試過程中，若想有效進行水中金屬離子的電化學檢測，應采集適量的樣本，在化學池內開展相關工作。具體而言，優(yōu)先進行水源的取樣，將取樣水放入化學池中，設置好參數，開展實際的測定工作。電化學法操作簡單，檢驗周期較短，應用范圍較為廣泛。目前，經過多年改進和完善，該方法對銅、鎳等重金屬元素的測定具有良好效果。常見的電化學法主要有以下兩種：

3.2.1極譜法與離子選擇性電極法

工業(yè)廢水的重金屬檢測常采用電化學法，具體而言，極譜法與離子選擇性電極法是較為常見的方法。檢測時，優(yōu)先取樣，待試樣消解完成后，鉛元素通常會以離子形態(tài)存在。在酸性介質條件下，鉛離子形成絡合離子，這種絡合離子具有電活性，在滴汞電極上會產生還原電流。峰電流與鉛含量呈線性關系，利用示波極譜儀記錄鉛的峰流，可以測定水中的鉛元素含量。極譜法測定成本相對低廉，檢測速度快，操作簡單，但檢出限偏高，重現性不好;離子選擇性電極法指通過測量電極電位測定離子活度，測定所需儀器設備價格低廉，攜帶方便。

3.2.2溶出伏安法

溶出伏安法具有測定靈敏度高的特點，其抗干擾能力較強，能夠準確測定水中重金屬的含量。該方法能夠對水中的鉛、鋅、鎘等元素進行測定。

3.3原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是一種用于水質檢測的方法，具有較高的檢測效率，水質檢測常采用該方法。地表水通常含有大量的重金屬元素，其中鉛、汞元素的含量較多，一旦人們飲用含有大量鉛、汞元素的水，會引發(fā)人體中毒反應，威脅生命健康。因此，要加強水源的水質檢測，采用原子光譜法，提升水質檢測效率。具體檢測時主要利用APDC和MIBK對水中的鉛元素進行螯合與萃取，萃取過程主要依賴光譜技術，這種方法能夠實現對水中鉛元素的檢驗。一般情況下，光譜測試法不會單獨使用，常配合其他先進技術共同用于水質測定。在檢測水中汞元素的過程中，常會配合濾膜技術的應用。

3.4熒光分析法

物質受到光的照射后，其內部會發(fā)生一系列的物理變化，比如，物質經過強光照射后，其內部的電子運動會激烈增加，光照達到一定強度后，其內部電子會轉化為激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)電子非常不穩(wěn)定，當光照外部干擾去除后，物質內部的電子又會快速轉化為穩(wěn)定態(tài)，其間，物質會射出一定波長的光，這種光即為熒光。由于物質內部元素不同，不同元素價態(tài)的熒光在波長、頻率表現上呈現出不同的特點?；谶@種原理，對不同元素價態(tài)下的熒光進行分析，能夠確定物質的組成元素。

3.4.1原子發(fā)射光譜法

當離子處于特定環(huán)境時，原子發(fā)射光譜法能夠有效檢測被激發(fā)離子發(fā)射出的特征光譜，該方法不僅能夠有效提升溫度，而且能夠量化譜線強度與元素含量之間的比例關系。利用特定的原子熒光光譜法，能夠同時檢測水體中多種重金屬離子的含量。不足之處在于設備昂貴和操作費用較高。

3.4.2熒光分析法

熒光分析法是指利用某些物質被紫外光照射后處于激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)分子經歷一個碰撞及發(fā)射的去激發(fā)過程，發(fā)出能反映該物質特性的熒光，進行定性或定量分析。熒光分析是一種先進的分析方法，具有靈敏度高、選擇性強的特點。分子熒光光譜法與原子熒光光譜法是熒光分析法的細分。原子熒光光譜法是在將基態(tài)原子激發(fā)到高能態(tài)后，通過輻射的方式把熒光發(fā)射出去，通過測量待測元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發(fā)下所產生的熒光發(fā)射強度，測定待測元素含量。原子熒光光譜法兼有原子發(fā)射和原子吸收兩種分析方法的優(yōu)點，又克服兩種方法的不足。原子熒光光譜具有發(fā)射譜線簡單、靈敏度高、選擇性強和試樣量少等優(yōu)點，其靈敏度高于原子吸收光譜法，線性范圍較寬、干擾少，能夠進行多元素同時測定。原子熒光光譜儀可用于分析汞、砷、銻、鉍、硒、碲、鉛、錫、鍺、鎘和鋅等11種元素。

3.5分光光度法

通過大量光學試驗可知，電子躍遷過程會吸收一定的光譜產生可見光，不同物質的電子躍遷過程中，吸收的光譜不同，因此產生的可見光也不同。基于此，人們可以利用這種原理，進行水中重金屬元素的測定，這種方法就是分光光度法。單一應用時，其測定精度不高，因此水質檢測經常會將熒光分析法與光度法配合使用，二者共用可以彌補各自的不足，從而提升檢測效率。

4結束語

為了保障用水安全，推動社會的進步，應加強水污染治理，同時開展高效的水質檢測，明確水污染中的重金屬元素種類，采取正確的處理方法，提高水污染治理效率。

參考文獻：

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