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重金属检测技术在环境水质分析中的应用分析闫毅峰

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：闫毅峰

[导读] 摘要：在我国的工业生产过程中，经常用到含重金属或相对应的化合物作为原辅料，而在生产后期并没有对其进行科学合理的处理，或者处理得不够到位，导致排放的废水中残留较多的重金属元素，从而对地表水、地下水造成极大的污染。

        丹东市自来水有限责任公司辽宁丹东 118000
        摘要：在我国的工业生产过程中，经常用到含重金属或相对应的化合物作为原辅料，而在生产后期并没有对其进行科学合理的处理，或者处理得不够到位，导致排放的废水中残留较多的重金属元素，从而对地表水、地下水造成极大的污染。重金属污染是关系到人类健康和生命的重大环境问题，精准检测水质中的重金属含量，能够确保环境水质得到切实有效的保护，并为水体中的重金属污染防治提供技术依据。鉴于此，本文对重金属检测技术在环境水质分析中的应用进行分析，以供参考。
        关键词：重金属；检测技术；环境水质分析；应用
        引言
        随着我国社会经济的不断发展，水资源污染问题的解决迫在眉睫，未来我国相关部门在对资源检测技术进行提高的同时，应注意保护水资源，减少污染，特别是降低工厂排放物对水资源的影响，提高生产技术，减少有害物质的排放，进一步促进我国社会绿色低碳的可持续发展。
        1环境水质中重金属水质检测概述
        环境水质分析是指对自然界的水资源采用水质检测技术进行检测，水解水体的组分及各类成分的占比。由于水属于溶剂，水体在自然界循环的过程中会不断地溶进许多其他物质，或溶解于水体之中，或悬浮在水面之上，这都属于水质污染。水质污染的根本原因是天然水自然中混入了其他成分。因此，水体污染治理就必须要了解和分析环境水质中的成分。环境水质中重金属水质检测就是指分析天然水质中的重金属成分。
        2重金属水质检测技术
        2.1生物化学法
        生物化学法中净水检测及时是污水处理的重要方法之一，主要应用了酶抑制法和免疫分析法分析和检测水体中的重金属元素。酶抑制法顾名思义就是采用甲巯基与水质中金属离子的结合来抑制水体中的酶活力，从而促进金属元素导电和pH值变化，进而完成环境水质中净水的检测工作。它的检测原理是通过改变金属原子的酶活性来控制净水元素的导电率与pH值的变化，再分析金属元素组分。免疫分析法指采用抗体来观察金属元素的变化反应，从而分析水质中的金属元素。生物化学法检测技术具有检测性能优、检测效率高、环保性好、易操作等优势，且生物化学法在重金属水质检测中不会对水体产生二次污染，因此具有较好的应用效果。
        2.2电感耦合等离子原子发射光谱法
        电感耦合等离子原子发射光谱法是一种比较典型的光谱分析方法，它的激发光源是电感耦合等离子体炬，能够对水质中重金属进行有效检测。改技术具有基体干扰性比较小，检出限低，灵敏度较高，分析速度快、能够多元素同时测定，操作简便等优点，成为水质重金属检测的最有效方法之一。此外，该法还可与分离富集技术相结合，在水中重金属元素含量为痕量水平时，可通过溶剂萃取法、共沉淀法和离子交换法等富集技术，降低方法检出限，改善测试精密度和准确度，在海水重金属检测标准中，此类富集技术应用较为广泛。
        2.3荧光分析法
        荧光分析法在重金属检测技术运用过程中的较为常见，主要原理是利用不同重金属物质散发的光颜色不同的特点，表示重金属的分布范围，便于专业工作人员对不同重金属位置的确定。目前在重金属检测技术中常用的荧光分析法主要有原子荧光光谱法和分子荧光光谱法两种。之所以能产生荧光是因为能源可以对金属中存在的电子产生影响。科学运用荧光光谱分析法，使专业工作人员简便明了的发现环境中重金属的分布，促进对相关问题的解决效率。荧光光谱法的使用方法简单，效果显著，但其存在较强的局限性，无法检测没有荧光存在的重金属或其它物质。
        2.4液相色谱分析法
        随着重金属检测技术在环境水质分析中的不断应用，液相色谱分析法尤为重要，其具有高效性、便捷性等特点。

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科学运用液相色谱分析法可快速检测水质，并对水中所含重金属的含量及范围进行测定。在运用液相色谱分析法时，应注意解决灵敏度低的问题。随着相关技术的不断改进，目前可将液相色谱分析法与其他技术联合运用，充分发扬其长处的同时提高灵敏度，进一步促进环境水质检测的准确性及有效性，将水中所含重金属的分布及数量展现给专业人员，进一步促进水资源保护工作的进行，有效促进社会可持续发展。
        2.5电化学法
        电化学法是一种基于电化学反应的重金属水质检测方法，它利用了金属元素的电化学特性。不同的金属元素在电化学反应下都有不同的特征，这些金属元素电化学反应差异就是判断环境水质中金属元素成分的依据。应用电化学法检测环境水中的重金属，需要建立统一规范的水质参考标准，因此在实际应用中收到的限制较多，环境水质重金属水质检测的范围有限。
        2.6紫外分光光度法
        目前紫外分光光度法也被运用在水质重金属检测中，此种检测方法主要是利用物质中存在的电子会吸收紫外线，并在相应光谱上有所展现，利用该特点可对水中所含重金属进行检测，专业人员可根据产生光谱的区别对水中所含重金属的数量及分布进行测定。运用紫外光光谱法进行检测时，操作步骤简便，准确率较高，可快速便捷的对水中重金属进行分析，因此紫外光光谱法对于水中重金属检测来说尤为重要。
        2.7原子吸收法
        （1）做好待检样品的处理。环境水质待检样品的差异性会影响检测结果的应用，不利于水污染治理的分析，因此在重金属水质检测前线需要对待检样品处理为统一标准。沉淀处理是最常用的处理方式。若待检重金属水质均无沉淀现象，则可直接对所有待检样品采用原子吸收法进行检测。若待检样品存在不同程度的泥沙或其他悬浮物，需要先对待检样品统一沉淀处理，除去样品中的泥沙等沉淀物，再撇去样品中的悬浮物，将样品分为同等份，最后检测。这有助于提高重金属水质检测的准确性。（2）确保火焰的稳定性。火焰的稳定性影响着火焰吸光的稳定性，因此在整个检测过程中要确保火焰处于稳定状态。为此，可通过加长火焰预热的时间和增加助燃器来确保火焰燃烧的持续稳定。检测的火焰燃气必须确保较高的纯度，否则也会影响火焰的持续性稳定。（3）注重检测的灵敏度。重金属水质检测的准确性是确保环境水质分析的前提与基础，要确保检测的灵敏度，需要加强检测过程中的观察与控制，细心记录参数变化、光源强度变化、确保金属元素最大程度的原子化。为了增强检测的灵敏度，必要时要借助空心阴极灯来助力光源。
        3水质重金属检测技术的应用
        我国现有的质量标准和排放标准中，对于各重金属元素均推荐了多种测试方法，针对上述介绍的几种检测技术，一般来讲，对于易挥发元素如砷、汞、硒、锑等，原子荧光法适用性较强；对于高温元素如钡、铍、钼等，电感耦合等离子发射光谱法则较原子吸收法、分光光度法灵敏，对于地表水、地下水中该类元素的测定，该方法检出限也基本能够满足相关质量标准、排放标准的要求，但质量标准中个别金属元素所对应的一类限值较低，此时应选择电感耦合等离子体质谱法。对于多元素的同时分析，电感耦合等离子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法较其他方法更占优势。
        结束语
        水是地球上衍生生命的重要条件，是生命延续不可缺少的资源。地球是目前太阳系发现的唯一有液态水覆盖的星球。研究表明，水资源是地球与其他七大行星本质的区别。水分在人体中比重高达70%。一个人没有食物有水源的情况下，可以存活四至五天，而不饮水的情况下最多只能存活三天。由此可见水资源对于人类存活繁衍的重要意义。
        参考文献：
        [1]张天臣，陈真，孙宁.论水质重金属分析检测技术研究与应用[J].世界有色金属，2019（01）：206+208.
        [2]孙永鹏.环境水质分析中重金属检测技术应用探析[J].工程建设与设计，2019（02）：160-161.
        [3]刘丽娜.重金属检测技术在环境水质分析中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（01）：218-219.