環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬檢測(cè)技術(shù)研究

金國(guó)明

國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力提升的過(guò)程中，由于過(guò)于忽視對(duì)環(huán)境保護(hù)，促使生態(tài)遭到了嚴(yán)重的破壞，其中較為嚴(yán)重的便是水資源污染。過(guò)去為方便排放，便將大量的廢水、污水都排放到了河流、湖泊之中，這不僅給人們的生活帶來(lái)了極大不便，還讓水體中的生態(tài)鏈條因此被破壞。為改變?cè)撉闆r，便要通過(guò)重金屬檢測(cè)技術(shù)來(lái)了解情況，之后對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的治理，但在現(xiàn)實(shí)使用時(shí)，由于種類過(guò)于多樣化，以及開(kāi)展方式的落后，讓結(jié)果精準(zhǔn)程度不足，為增強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度，便要對(duì)其開(kāi)展創(chuàng)新、改善。

1 重金屬檢測(cè)技術(shù)價(jià)值

工作人員通過(guò)重金屬檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水體情況進(jìn)行檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生的價(jià)值，主要從以下幾方面中體現(xiàn)出來(lái)：第一，通過(guò)對(duì)重金屬檢測(cè)技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠?yàn)槿藗冊(cè)谟盟陌踩陨咸峁┍ＷC。正常情況，居民日常生活中的水源使用主要來(lái)自于各大河流、水庫(kù)等區(qū)域中，工作人員在進(jìn)行水質(zhì)情況檢測(cè)的過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況，來(lái)對(duì)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)使用，強(qiáng)化對(duì)水體情況監(jiān)視測(cè)量的質(zhì)量、效率，還為日后開(kāi)展的治理工作打下了良好基礎(chǔ)。第二，與過(guò)去使用的技術(shù)手段相比較來(lái)講，重金屬檢測(cè)方式已在不斷地使用中得到了優(yōu)化、改善，保障了結(jié)果的精準(zhǔn)程度，并對(duì)過(guò)去存在的不足進(jìn)行了改善，促使檢測(cè)工作的實(shí)效性大幅提升。第三，面對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)程度較為密集的區(qū)域來(lái)講，重金屬超標(biāo)的污染情況十分常見(jiàn)，一旦治理工作出現(xiàn)了失誤，不僅會(huì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的永久性破壞，還隨著時(shí)間的不斷推移，對(duì)周邊環(huán)境的健康產(chǎn)生影響。由此能夠分析出，重金屬檢測(cè)技術(shù)在使用的過(guò)程中，能在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)污染源頭存在的位置，之后及時(shí)制定出相應(yīng)的解決措施，降低產(chǎn)生的破壞程度，為之后水質(zhì)分析工作的開(kāi)展打下了良好基礎(chǔ)。

2 重金屬檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 液相色譜分析

在水體重金屬污染情況檢測(cè)時(shí)，液相色譜分析技術(shù)由于自身具備高效率的分離效果，讓其在當(dāng)前的工作中得到了大面積使用。在水體檢測(cè)的過(guò)程中使用液相色譜分析技術(shù)時(shí)，依據(jù)其具備的特性，不僅能夠?qū)λw內(nèi)存在的多樣化重金屬元素進(jìn)行檢測(cè)，還能知曉其分布的具體情況、真實(shí)范圍，但其在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用時(shí)，還存在一定缺點(diǎn)，那便是在體現(xiàn)的靈活性上存在不足。為對(duì)液相色譜分析技術(shù)的劣勢(shì)進(jìn)行改善，相應(yīng)技術(shù)研究人員便與其他的方式進(jìn)行一同使用，這不僅能讓檢測(cè)得出的數(shù)據(jù)保證準(zhǔn)確程度，還會(huì)讓工作中的效率、質(zhì)量得到了多方面提升。伴隨國(guó)家在科技實(shí)力方面的強(qiáng)化，相應(yīng)研發(fā)人員已對(duì)其中存在的劣勢(shì)進(jìn)行優(yōu)化、完善，通過(guò)讓離子色譜技術(shù)與經(jīng)過(guò)改良的陽(yáng)離子進(jìn)行交換，來(lái)對(duì)其中的電導(dǎo)檢測(cè)進(jìn)行移植，從而在較短的時(shí)間內(nèi)得出準(zhǔn)確結(jié)果。

2.2 熒光分析技術(shù)

所謂的熒光分析技術(shù)，主要便是通過(guò)對(duì)熒光物質(zhì)的科學(xué)合理使用，來(lái)對(duì)水體環(huán)境檢測(cè)工作進(jìn)行一定的輔助。該技術(shù)在現(xiàn)實(shí)工作中使用時(shí)，主要是借助熒光物質(zhì)對(duì)其中的光線反射，來(lái)完成對(duì)內(nèi)部重金屬含量情況的檢測(cè)、判斷，并在科學(xué)使用的情況下，了解污染涉及的面積與程度。在熒光分析技術(shù)中，主要涉及了原子熒光譜法、分子熒光譜法兩種，二者在進(jìn)行重金屬檢測(cè)的過(guò)程中，都存在良好的靈敏性，以及使用的便捷性特點(diǎn)，但是該技術(shù)也存在一定弱勢(shì)，那便是其會(huì)受到周邊光線產(chǎn)生的干擾，只能在范圍小的區(qū)域中使用，并且過(guò)程中還要具備熒光物質(zhì)配合才能完成工作，這促使其不能被大面積普及應(yīng)用。

2.3 生物化學(xué)技術(shù)

在進(jìn)行水體污染重金屬情況的檢測(cè)時(shí)，生物化學(xué)分析技術(shù)在其中發(fā)揮出了關(guān)鍵的作用，其中主要包括了含酶分析方式、免疫分析手段。酶分析方式在現(xiàn)實(shí)檢測(cè)工作使用中，產(chǎn)生的原理便是：根據(jù)重金屬對(duì)酶物質(zhì)內(nèi)活性中心結(jié)構(gòu)的破壞，促使其隨著時(shí)間的推移不斷產(chǎn)生變化，從而最終造成基質(zhì)反應(yīng)速度變慢的情況，這時(shí)工作人員可以根據(jù)其中顯色劑顏色、電導(dǎo)率產(chǎn)生的實(shí)時(shí)性變化，來(lái)對(duì)污染物的含量進(jìn)行判斷。在該過(guò)程中使用次數(shù)較多的酶類物質(zhì)是：過(guò)氧化物酶、葡萄糖氧化酶等。在重金屬污染檢測(cè)工作中使用免疫分析手段時(shí)，工作原理便是：通過(guò)對(duì)抗原、抗體存在的特點(diǎn)，對(duì)水體中的具體情況進(jìn)行檢測(cè)，在該階段中，內(nèi)部物質(zhì)存在較高的選擇性、靈敏性，在與相應(yīng)污染物結(jié)合之后，便會(huì)產(chǎn)生特定的空間構(gòu)造，將其與抗體融合之后，會(huì)出現(xiàn)非常明顯的特異反應(yīng)，這為工作人員的分析提供了關(guān)鍵參考內(nèi)容。

2.4 注射分析檢測(cè)

水體環(huán)境檢測(cè)工作在使用重金屬流動(dòng)注射分析技術(shù)前，相應(yīng)工作人員一定要保障相關(guān)準(zhǔn)備工作的充足性。第一，工作人員要通過(guò)特定的流速，來(lái)將樣本注射閥中的調(diào)查樣品持續(xù)性注入到載流體內(nèi)部，促使二者能夠進(jìn)行充分、均勻地融合，在其中的化學(xué)反應(yīng)結(jié)束之后，再對(duì)產(chǎn)出的物質(zhì)進(jìn)行細(xì)致縝密研究，然后對(duì)其中的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格分析。工作人員對(duì)重金屬流動(dòng)注射分析檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展操作時(shí)，一樣要確保樣本注入的速度處于均勻狀態(tài)，這是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中關(guān)鍵的步驟之一，隨著技術(shù)的發(fā)展，該手段在使用中逐漸趨近于智能化，極大程度將人工操作中的失誤、偏差概率降低，促使最終結(jié)果的精準(zhǔn)程度得到了良好保障，這也為水質(zhì)檢測(cè)工作的順利進(jìn)行打下了良好基礎(chǔ)。

2.5 原子吸收分光

工作人員在環(huán)境檢測(cè)過(guò)程中使用的原子吸收分光光度技術(shù)時(shí)，主要是對(duì)光學(xué)的原理知識(shí)進(jìn)行使用，其依據(jù)躍遷階段中電子對(duì)各種光譜的吸收，而產(chǎn)生的紫外線吸收光譜，然后根據(jù)其中產(chǎn)生的不同情況，來(lái)對(duì)檢測(cè)樣本中的物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，最后再分析出是否存在重金屬的污染物。工作人員在使用原子吸收分光光度措施時(shí)，機(jī)器需要具備極強(qiáng)的靈敏程度，以及較強(qiáng)的選擇性特點(diǎn)，這促使在對(duì)重金屬污染物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以將工作的質(zhì)量、效率進(jìn)行大幅度提升。該技術(shù)在使用的過(guò)程中，工作原理主要是：依據(jù)外層電子對(duì)紫外線、其他光線原子開(kāi)展分光光度，來(lái)進(jìn)行重金屬濃度的檢測(cè)。與此同時(shí)，原子吸收分光光度技術(shù)中包含了石墨爐原子、火焰原子吸收兩種不同的措施，二者之間較為明顯的差異體現(xiàn)在裝置上。工作人員在對(duì)該技術(shù)使用時(shí)，其保障了重金屬污染物含量數(shù)值的準(zhǔn)確性，促使檢測(cè)可以在高效率、高質(zhì)量的情況下開(kāi)展。

2.6 電子化學(xué)技術(shù)

技術(shù)人員在進(jìn)行水體情況檢測(cè)的過(guò)程中，操作原理是利用具備電化學(xué)形式的物質(zhì)，來(lái)對(duì)工作的開(kāi)展進(jìn)行科學(xué)輔助，之后依據(jù)其中產(chǎn)生的差異性，來(lái)進(jìn)行多角度的分析、判斷樣本中的成分，以及污染物的含量情況。在現(xiàn)實(shí)操作的過(guò)程中，工作人員還可以在電化學(xué)池的內(nèi)部加入相應(yīng)實(shí)驗(yàn)液體，之后依據(jù)其中參數(shù)產(chǎn)生的改變，來(lái)檢測(cè)與物質(zhì)濃度之間的聯(lián)系，并對(duì)其中的污染物含量、成分進(jìn)行科學(xué)判斷。與此同時(shí)，電化學(xué)技術(shù)中涵蓋了伏安滴定法、電位分析法、融入伏安法等一系列措施。工作人員在對(duì)水體情況檢測(cè)時(shí)，對(duì)該技術(shù)的科學(xué)使用，能在較短的時(shí)間內(nèi)將重金屬物質(zhì)準(zhǔn)確分離出來(lái)，大幅降低了其中的困難程度，由于其使用的設(shè)備數(shù)量較少，投入現(xiàn)實(shí)應(yīng)用后產(chǎn)生的成本低，如果從經(jīng)濟(jì)性的方面進(jìn)行考慮時(shí)，其是一項(xiàng)非常優(yōu)秀的選擇。

2.7 溶出伏安措施

在水體檢測(cè)過(guò)程中工作人員使用溶出伏安方式時(shí)，需要根據(jù)相應(yīng)的順序，來(lái)逐一完成任務(wù)。第一，負(fù)責(zé)檢測(cè)工作的人員要依據(jù)相應(yīng)的設(shè)備儀器，來(lái)對(duì)樣本進(jìn)行電解方面的反應(yīng)測(cè)試，在該環(huán)節(jié)結(jié)束之后，還要對(duì)其中的痕量物質(zhì)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，并在其還原之后放置在陰極區(qū)域。第二，在該環(huán)節(jié)中工作人員需完成的任務(wù)便是施加反方向電壓，之后讓負(fù)極處于陰極區(qū)域中的重金屬樣品再放入到水中。以上兩階段工作完成之后，便會(huì)在水中發(fā)生高強(qiáng)度的電流情況，這也被稱作為溶出現(xiàn)象。該方式的合理使用，能在一定范圍內(nèi)準(zhǔn)確檢測(cè)出內(nèi)部的重金屬離子，并且還具備較高的可靠性，在進(jìn)行水體環(huán)境檢測(cè)中是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)手段。

2.8 等離子體原子發(fā)射

開(kāi)展水體重金屬污染情況檢測(cè)時(shí)，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜技術(shù)是一種使用次數(shù)較多的措施，其在工作中的主要原理是：通過(guò)使用電感耦合等離子炬，來(lái)作為檢測(cè)過(guò)程中的激發(fā)光源物質(zhì)，以此對(duì)采集樣本中的金屬物質(zhì)含量進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致分析。該技術(shù)在使用的過(guò)程中，存在的主要優(yōu)勢(shì)點(diǎn)是：應(yīng)用方便快捷，可以在精準(zhǔn)簡(jiǎn)便的操作中，得出樣本中金屬元素的具體種類，以及具體的含量情況。由于該方式在現(xiàn)實(shí)工作中應(yīng)用時(shí)，具備極高的靈敏程度，并且受環(huán)境產(chǎn)生的干擾程度較小，正常情況下被大量使用在微量、痕量重金屬的檢測(cè)中，可以為工作人員提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。與此同時(shí)，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析技術(shù)在使用中，能在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)多種不同的元素進(jìn)行分析。但是在現(xiàn)實(shí)工作中，由于水體內(nèi)部的金屬含量相對(duì)較低，并且該方式的靈敏程度過(guò)于高，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)容易受到相應(yīng)因素產(chǎn)生的影響，為保障最終結(jié)果的準(zhǔn)確程度，可使用分離富集措施，將環(huán)境內(nèi)部的元素濃度提升，該方法在一定程度上將該技術(shù)的使用不斷擴(kuò)大，不僅彌補(bǔ)了操作中的不足之處，還將其中的準(zhǔn)確程度、效率進(jìn)行了大幅增強(qiáng)。

3 水體環(huán)境重金屬檢測(cè)關(guān)鍵性研究

3.1 實(shí)例操作

為能清晰了解到重金屬檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)生的效果，本文通過(guò)使用火焰原子吸收的措施來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，其主要可以使用在地下水、地表水、廢水等重金屬污染情況的調(diào)查情況中。在該試驗(yàn)中，一共對(duì)鉛、鎘、銅等物質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)；使用的設(shè)備儀器為分光光度計(jì)；調(diào)試劑為高氯酸、硝酸等。

3.1.1 混合標(biāo)準(zhǔn)液

在進(jìn)行金屬標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液制造時(shí)，具體方式如下：利用稀酸將重金屬清洗干凈后，取出0.5g樣品與50ml硝酸進(jìn)行融合，如果內(nèi)部存在殘?jiān)?，便進(jìn)行加熱溶解，完全成為液體后，再將其轉(zhuǎn)移到500ml的新容量瓶?jī)?nèi)部，最后加入適量水進(jìn)行稀釋，直至濃度達(dá)到1mg/ml時(shí)停止。

混合標(biāo)準(zhǔn)液制造的方式如下：第一，先將重金屬儲(chǔ)備液使用0.2%的硝酸進(jìn)行稀釋；第二，在硝酸、儲(chǔ)備溶液攪拌均勻之后，便成為了混合的標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中鉛金屬要達(dá)到100μg/ml、鎘金屬10μg/ml、鋅金屬10μg/ml。

3.1.2 測(cè)定的步驟

在對(duì)相應(yīng)液體進(jìn)行測(cè)定時(shí)，第一步要進(jìn)行預(yù)處理工作，通過(guò)在200ml的燒杯內(nèi)部加入100ml的樣品后，加入5ml的硝酸，然后讓其可以均勻受熱溶解；第二步要將水樣進(jìn)行蒸發(fā)加熱使其剩余10ml后，再向其中放入5ml硝酸、2ml高氯酸；接著進(jìn)行蒸發(fā)工作，在樣品剩下1ml時(shí)停止，然后將實(shí)驗(yàn)樣品取下，使其能夠自然冷卻；第三步將操作之后的樣品，放入到100ml的量瓶?jī)?nèi)部進(jìn)行定容操作，與此同時(shí)，使用0.2%濃度的硝酸100ml，依據(jù)以上的操作制作出一份空白樣品。

在對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程中，儀器要使用0.2%濃度的硝酸進(jìn)行調(diào)零，并同時(shí)注入兩份樣品，對(duì)二者的吸光程度進(jìn)行比較，隨后依據(jù)相應(yīng)曲線數(shù)值，來(lái)知曉內(nèi)部的金屬濃度情況。

3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

將制成的混合標(biāo)準(zhǔn)液分別放置在5個(gè)100ml的容量瓶?jī)?nèi)部，放置的容量分別是0ml、0.6ml、1.1ml、3.2ml、5.1ml，之后使用濃度為0.2%的硝酸溶液對(duì)其進(jìn)行定容操作。完成之后依據(jù)測(cè)定樣本的方式，來(lái)對(duì)其中的吸光程度進(jìn)行測(cè)量，然后繪制出標(biāo)準(zhǔn)的曲線內(nèi)容，最后利用相應(yīng)公式來(lái)對(duì)其中的濃度進(jìn)行計(jì)算，保障水質(zhì)的安全程度。

3.1.4 檢測(cè)注意事項(xiàng)

在對(duì)該方式使用的過(guò)程中，工作人員需要對(duì)以下幾方面的內(nèi)容加大注意：第一，要注重水體的選擇使用，如果該方面因素存在差異，便會(huì)對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確程度產(chǎn)生影響，為此挑選的過(guò)程中要確保其中不會(huì)存在過(guò)多沉淀物質(zhì)，或在實(shí)驗(yàn)前對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾，保障最終結(jié)果的準(zhǔn)確性；第二，要保障火焰吸光度的穩(wěn)定性，設(shè)備儀器需要進(jìn)行事先預(yù)熱，降低其中產(chǎn)生的誤差數(shù)值；第三，保障設(shè)備儀器靈敏程度合格，并滿足試驗(yàn)過(guò)程中的使用標(biāo)準(zhǔn)。在正式開(kāi)展前，還要對(duì)設(shè)備中的狹縫寬度、燈電流能力等進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，確保最后結(jié)果的準(zhǔn)確程度。

3.2 實(shí)際作用

重金屬檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)工作中產(chǎn)生的作用主要有以下幾方面：一，由于日常飲用水來(lái)自于各個(gè)湖泊、河流、人造水庫(kù)，在將重金屬檢測(cè)技術(shù)使用在其中后，便可以對(duì)水體的情況具備充分了解，并在發(fā)現(xiàn)污染超標(biāo)的第一時(shí)間進(jìn)行治理，以此對(duì)環(huán)境中的水源進(jìn)行改善，保障飲水上安全性；二，以往使用的傳統(tǒng)方式很難精準(zhǔn)的測(cè)出重金屬含量情況，這讓環(huán)境保護(hù)工作無(wú)法順利落實(shí)，該方式的使用提升了檢測(cè)準(zhǔn)確程度，為之后工作有效提供了重要參考數(shù)據(jù)；三，工業(yè)較為發(fā)達(dá)的城市內(nèi)部，廢水排放不僅會(huì)對(duì)周邊的水體造成影響，還會(huì)污染土地，促使環(huán)境問(wèn)題逐漸加重，而重金屬檢測(cè)技術(shù)，可以快速找到污染源，并對(duì)其進(jìn)行合理管控，輔助環(huán)境治理工作開(kāi)展。

4 強(qiáng)化重金屬檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的策略

4.1 保障檢測(cè)合理性

從以上描述的內(nèi)容中能夠得出，工作人員使用的技術(shù)種類較為繁雜，為保障最終結(jié)果內(nèi)容的準(zhǔn)確性，其需要對(duì)現(xiàn)實(shí)中的情況進(jìn)行考量，之后選擇使用適宜的措施來(lái)完成任務(wù)。由于在不同地區(qū)中的工業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)、水資源破壞情況存在差異，這便需要在保證工作質(zhì)量、效率的前提下，選擇最為適合的技術(shù)，同時(shí)在過(guò)程中，難免會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響，這時(shí)技術(shù)人員可以在成本充足的情況下，使用準(zhǔn)確程度最高的措施來(lái)完成監(jiān)測(cè)任務(wù)，并將其中的實(shí)效性充分展現(xiàn)出來(lái)。

4.2 創(chuàng)建完善管理制度

進(jìn)行水體重金屬檢測(cè)的過(guò)程中，為保障完成的質(zhì)量、效率情況，不僅要在專業(yè)領(lǐng)域加大重視程度，還要結(jié)合真實(shí)情況，創(chuàng)建出合理的規(guī)章制度，以此來(lái)讓工作順利完成。同時(shí)，還要對(duì)檢測(cè)部門中的人員權(quán)利責(zé)任進(jìn)行細(xì)致劃分，之后與自身情況進(jìn)行結(jié)合，來(lái)創(chuàng)建出具備針對(duì)性的管理體系，并讓所有人員都可以根據(jù)其中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來(lái)進(jìn)行細(xì)致操作，防止因?yàn)槠渲协h(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，而發(fā)生數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足的問(wèn)題，并嚴(yán)格落實(shí)將“責(zé)任到人”的原則。不僅如此，工作人員在進(jìn)行重金屬檢測(cè)的過(guò)程中，還可以聘請(qǐng)專項(xiàng)的監(jiān)管員工，來(lái)對(duì)其中的細(xì)節(jié)、數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)記錄，為上級(jí)管理層決定提供關(guān)鍵的參考依據(jù)，一旦在過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了不合理的問(wèn)題時(shí)，便要在真實(shí)情況的前提下進(jìn)行整改，促使工作能平穩(wěn)、順利地完成。

5 總結(jié)

綜上所述，重金屬超標(biāo)的污染對(duì)水體、土壤造成的破壞是不容忽視，為保障生態(tài)環(huán)境、人民生命的安全性，便要使用相應(yīng)檢測(cè)技術(shù)，來(lái)對(duì)之后的改善工作進(jìn)行科學(xué)輔助。通過(guò)對(duì)重金屬檢測(cè)技術(shù)價(jià)值、應(yīng)用、研究、強(qiáng)化進(jìn)行細(xì)致分析后，了解到檢測(cè)部門要強(qiáng)化設(shè)備的先進(jìn)程度、制定嚴(yán)格的管理制度，以此來(lái)對(duì)工作的質(zhì)量、效率進(jìn)行保障，確保數(shù)據(jù)最終得出結(jié)果的準(zhǔn)確性，為改善生態(tài)環(huán)境貢獻(xiàn)出關(guān)鍵的參考依據(jù)信息。