馬寧

【摘 要】工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)助推了我國經(jīng)濟社會的騰飛，但也帶來了諸如重金屬污染等負(fù)面影響，對重金屬進(jìn)行快速有效分析是實施有效監(jiān)管和環(huán)境治理的基礎(chǔ)。本文重點闡述了當(dāng)前國內(nèi)外重金屬檢測技術(shù)在水質(zhì)分析中的應(yīng)用，為今后重金屬檢測提供參考。

【關(guān)鍵詞】重金屬污染；水質(zhì)檢測；經(jīng)濟高效；方便快捷；合理可靠

中圖分類號： X824 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）26-0091-002

Study on Detection Technology of Heavy Metals in Environmental Water Quality

MA ning

（Coalfield Geology Bureau of Ningxia Hui Autonomous Region，Yinchuan Ningxia 750011，China）

【Abstract】Industrial and agricultural production boosts the economic and social take-off in our country， but it also brings about negative impacts such as heavy metal pollution. The rapid and effective analysis of heavy metals is the basis for effective regulation and environmental management. This article focuses on the current application of heavy metal detection technology in water quality analysis at home and abroad， providing reference for the future detection of heavy metals.

【Key words】Heavy metal pollution；Water quality testing；Economical and efficient；Convenient and quick；Reasonable and reliable

0 引言

水不僅僅是人類和動植物生存的基礎(chǔ)，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更離不開水，水是現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的迅速擴大，之前粗放型的發(fā)展模式對水體造成了較為嚴(yán)重的污染，這與當(dāng)前建設(shè)美麗強國的國家戰(zhàn)略相悖。

我國水環(huán)境的污染較為嚴(yán)重，部分地區(qū)的重金屬污染較為突出。重金屬污染與其它類型的污染有較大區(qū)別，如重金屬進(jìn)入水體后不會發(fā)生降解，反而隨著時間的增長會不斷累積，當(dāng)其濃度超過一定值后，會嚴(yán)重破壞水質(zhì)，引起水體的重金屬污染。隨后會對水里的動植物及其生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生危害，并通過食物鏈間接對人類的健康產(chǎn)生威脅，從這個角度講，對水體重金屬進(jìn)行高效檢測就顯得尤為重要。

1 原子吸收光譜法（AAS）

水體中的重金屬可以用原子吸收光譜法（AAS）進(jìn)行檢測，其原理是利用氣態(tài)原子對特定波長光輻射的吸收，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的。通過對量子力學(xué)的應(yīng)用來實現(xiàn)重金屬元素在水體中的比例和種類的調(diào)查。目前，相關(guān)廠商已經(jīng)開發(fā)出了多種快速分析和測試設(shè)備，用于水體中金屬元素種類和比例的快速測定，該檢測方法具有快速、見解、高效和準(zhǔn)確度高等諸多優(yōu)勢，因此，其應(yīng)用已經(jīng)擴展到了諸多領(lǐng)域。

以江河湖泊水體為例，基于AAS技術(shù)，應(yīng)用45濾膜技術(shù)對樣本水體進(jìn)行過濾，再對有機汞的含量進(jìn)行分析檢測，借助于這種途徑，能夠?qū)崿F(xiàn)AAS技術(shù)的正確實施，原子光譜產(chǎn)生機理如圖下圖1所示。

原子動能在其技術(shù)角度數(shù)據(jù)原理眾多，又如原子能數(shù)量級下的光譜符號如下式（1）：

式中：n為主要量子系數(shù)；L為對應(yīng)的數(shù)據(jù)量子系數(shù)總量。

上式（2）可以表示為S、P、D、F等系數(shù)的組合形式，再借助原（量）子動能原理，基于原子發(fā)射光譜儀來實現(xiàn)水體中重金屬的分析檢測，其工作機理如下圖2所示。

2 生物化學(xué)分析法

該方法主要是借助對酶分子分析，間接實現(xiàn)對重金屬離子與酶分子結(jié)構(gòu)的分析與解析，是基于計算機技術(shù)與應(yīng)用數(shù)學(xué)以及生物技術(shù)的技術(shù)書科學(xué)，是一門應(yīng)用型科學(xué)。核心步驟是對生物信息提取、分析、存儲和分發(fā)，以獲得相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。如在生物分子研究中應(yīng)用較多的分析技巧，詳見表1。

綜合國內(nèi)相關(guān)報道，我國重金屬污染的誘因是工業(yè)重金屬的排放和電子垃圾，生物化學(xué)技術(shù)對于重金屬污染的分析檢測非常有用，是水質(zhì)檢測和監(jiān)測一種強有力的手段。

3 電化學(xué)法

該方法也是重金屬含量和比例測定中一種重要的手段，其機理是通過對電化學(xué)特征的處理和物質(zhì)組分的分析，實現(xiàn)對重金屬種類和比例的判定。電化學(xué)方面常見的參數(shù)有電阻、電導(dǎo)率、電流、電位和電量，基于電壓曲線與相關(guān)參考數(shù)量的對比，能夠間接實現(xiàn)電位分析、溶出伏安、極譜、伏安測定等方法，進(jìn)而進(jìn)行運算而導(dǎo)出相對應(yīng)的數(shù)據(jù)比例。通過電化學(xué)分析法能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)劃分和內(nèi)容差異評定?；趯τ嘘P(guān)參數(shù)的測定，可以實現(xiàn)對水質(zhì)原色與濃度的測定。在具體操作時可能會出現(xiàn)一些問題，故詳細(xì)操作過程要參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。如使用玻璃電極為指示電極時，飽和甘汞電極為參比電極而組成電池。其中，Ag/AgCl，0.1mol·L-lHcl/玻璃膜/試液/KCl（飽和），Hg2V 12/Hg電池中，能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃電極為負(fù)極，對于甘汞電極設(shè)置成正極，實現(xiàn)電池的電動勢為E。

借助于電化學(xué)分析技術(shù)，可對水體中的重金屬及其含量進(jìn)行快速測定。有關(guān)理論研究表明，水體中重金屬檢測時該方法是一種重要途徑，可以說是水質(zhì)檢測中一種不可或缺的技術(shù)。endprint

4 流動注射分析法

與前面幾種傳統(tǒng)方法相比，該方法是一個工業(yè)級的進(jìn)步，其將檢測過程實現(xiàn)了自動化，這不僅使得工作效率得到提升，而且對于分析精度也得到顯著提升。該方法在用貴重試劑測定時，可以有效減少試劑的用量，這樣可以節(jié)約成本。

5 熒光分析法

該方法可進(jìn)一步細(xì)分為兩種，原子熒光光譜法和分子熒光光譜法。與前文所述的AAS法相比，該方法可以實現(xiàn)極地濃度重金屬污染的檢測，還減少了傳統(tǒng)方法檢測時的一些中間步驟，這使得在操作上簡單快捷，缺點應(yīng)用范圍較窄，因為對于沒有熒光的無知，必須增加熒光無知，這樣也是其最大的技術(shù)弊端。

6 結(jié)束語

綜上所述，本文對水體中重金屬元素檢測方法的對比，通過對現(xiàn)有研究成果中相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，闡述了水體中重金屬檢測的技術(shù)特點和難點，為今后傳統(tǒng)的技術(shù)的應(yīng)用和新技術(shù)的開發(fā)提供參考。重金屬的檢測是今后相當(dāng)長一段時期內(nèi)不可避免的工作，在我國建設(shè)美麗強國戰(zhàn)略的指引下，我們堅信重金屬的污染會得到根本遏制直至根除。

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