摘要：随着工业化的快速发展，我国水质污染问题日益严重，重金属污染就是其中重要的因素之一。文章主要对重金属的危害进行分析，并探讨重金属检测技术在水质分析中的具体应用，希望能够为相关人员提供一些有价值的参考和建议。
关键词：环境治理；水质分析；重金属；检测技术
引言
重金属污染主要指的是被重金属及其化合物所造成的环境污染,通常指的是被铬、铅、镉、汞与类金属砷等具有明显生物毒性的重金属以及钒、锡、镍、钴、铜、锌等具有毒性的重金属污染物导致的污染。因为中间有别于其他有机化合物污染,其无法被自然界自身的生物、化学以及物理反应所降解或分解,其往往仅是由一类形态转化成另一种形态。因为重金属元素会在很大程度上危害到了人体以及环境,所以中间段检测一直都是相关研究人员所重视与研究的课题。
1重金属污染的危害
重金属污染的来源主要有两类,一是自然因素,二是工业污染,其中工业污染为主要污染因素。重金属污染的范围广,包括空气、土壤、水体和食品,并且具有长期性、累积性、不可逆性和潜伏性等特点。饮用水中重金属污染物主要是锰、铬、汞、铜、锌、铅、镉等,且饮用水极易受到污染,随着采矿工业和重金属加工的快速发展以及人类排泄物的大量排放导致地下水受到污染,进而影响饮用水,地质风化作用也会对饮用水造成污染。环境中的重金属元素会随着土壤污染农作物、水体污染鱼类,终将进入食物链甚至直接进入人体,这些金属元素的富集作用在生物链中传递,最终进入食物链顶端的人体,导致人慢性中毒。汞是自然界中分布最广泛的毒性元素,无机汞对人体的神经系统、呼吸系统、免疫系统和泌尿系统都有严重损害,饮用水中的汞超过0.01mg就可导致人体中毒。进入动植物体内的无机汞经富集作用转化为有机汞,有机汞的毒性大于无机汞,人的皮肤若沾有微升级别的二甲基汞就足以致人死亡。国际癌症研究机构把铅归为第二类致癌物质,铅作为对人体健康有巨大毒害作用的金属元素之一,其污染源极为广泛,含铅汽油的使用、工业生产、固体废弃物和煤炭的燃烧都会导致铅的大量排放。大颗粒铅可以直接污染土壤和地表水,小颗粒铅会持续在空气中传播,并随降雨重新蓄积在地球表面,经水生植物和动物食物链蓄积,最终进入人体。铅中毒不仅会影响人脑正常活动,还会破坏血红蛋白的合成,导致人体贫血和血压增高,对肾也有一定的损伤,破坏神经中枢,造成孕妇流产,小孩铅中毒会导致其发育迟缓和行为冲动。
2重金属检测技术在环境水质分析中的作用
重金属检测是环境水质分析中的一项基础工作,应用科学、先进的重金属检测技术,是提高水质检测质量的必然选择。重金属检测主要是利用一系列的高科技检测技术,对水质进行定时定期的检测,从而检测出水质中所含有的重金属物质,其检测的最终目的是在源头上找到重金属污染水质的原因,从而采取有效的环境治理措施,最大程度降低重金属对于水质的消极影响。在不同地区不同水域下的水质环境检测工作中,需要运用不同的重金属检测技术,以保证水质检测分析数据的准确率。同时,运用先进的重金属检测技术还有助于提高水质检测技术水平,为水质分析提供可靠、全面的分析数据,便于对水质变化进行动态监测,并根据动态监测结果及时采取应对措施,进而保障居民用水安全,保护水环境以及生物免受重金属污染的破坏。
3重金属检测技术在水质检测中的应用
3.1荧光分析法
荧光分析法在检测过程中,与分光光度法的原理基本相同,以常温的物质为例,当其受到光照时,常温物质内的相关微粒活性就会增强,存在形态也会发生变化,而物质形态在进行转变的过程中,会射出一定的光线,这些所谓的光线就是荧光,相关检测人员只要对这些荧光进行一定的物质分析检测,就能获取常温物质的组成元素和含量。从目前来看,现下普遍看到的荧光物质主要有荧光染料、量子点等,而当荧光内含有部分重金属时,金属含量越高,荧光的亮度越强。
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3.2液相色谱分析法
该方法在环境水质中的重金属检测较为常见,其中的优势是能够有效分离水体内的重金属元素,但缺点是敏感度不强。以工业生产中重金属浓度较高的废水检测为例,要求第一步先利用液相色谱法,分析其中是否含有金属离子,第二步再利用电导检测,从而解决液相色谱分析法中的金属检测敏度不高的问题,最终检测出水体中的其他金属元素。第三步是对所检测出来的金属元素进行分析和研究。该方法主要是应用于工业生产中的有机废水检测。
3.3生物化学法
生物化学法作为近年来一种新型的环境水质重金属检测技术,随着我国生物技术研究的不断深入,得到了很大的提升,是一种环保的环境水质检测技术。目前,我国环境水质检测相关的生物化学检测法中,主要有以下两种检测技术:第一,酶抑制法。酶抑制法的水质检测工作原理是,通过改变被检测水质中重金属元素本身酶的活性,比如,利用甲巯基或巯基与水质中的重金属离子进行结合,从而降低酶的活力,使相关重金属元素的导电率、pH值都产生相应的变化,进而完成相应的水质重金属含量检测工作。第二,免疫分析法。免疫分析法使用的生物化学技术主要是抗体方面,先在被检测水质中加入适量的抗体,使其能够与水中的重金属元素产生化学反应,进而完成相应的水质重金属元素检测工作。与其他环境水质重金属检测技术相比,生物化学法的技术优势在于它的环保系数较高、性能较好,不会对环境水质产生污染,检测效率较高、应用方便。
3.4电化学分析法
电化学分析法简单来说,就是借助电化学反应,对环境水质进行检测分析。伏安法是最为常用的电化学分析法。在进行应用的过程中,电化学分析主要依据的是物质的电化学特性,进行痕量金属分析,并根据分析结果内含量的差异性,判断物质的元素组成。但是电化学分析法在使用过程中,却存在一定的限制条件,即它的检测必须在电化学池中进行,具体的检测过程如下:第一，将试验液融入化学池中;第二，测量电化学池中的某项参数值,将其与设定的参考标准值进行比较分析;第三，根据分析结果,进行组成元素的判定。
3.5电感耦合等离子体原子发射光谱法
该方法属于光谱检测分析法中的一种。主要原理是将电感耦合等离子作为激发电源,对水质中所含有的重金属元素进行检测,该方法能够检测出水质中的一些微量的重金属元素。在该方法的实际应用中,可将其与分离富集技术相结合,能够检测出精密度较高的重金属元素,大幅提高重金属元素含量的检测准确性。
3.6流动注射法
流动注射法是检测水中重金属技术的一大飞跃,它主要是将待检测的样品放到流动的水中,当与水融合之后,在流出的位置对其进行检测,这样可以很好地对其进行检测,在得到检测数据后,对其进行分析,在此基础上,再对其进行定量分析,这种方法在一定程度上提高了工作效率,还可以对化学法不能解决的问题进行分析和处理,比如:进行加热、冷冻等操作。在此基础上,放入流动体系中,对其进行检测,不仅可以提高测量的精密度,还可以提高使用效率,避免浪费。
结语
水质的污染已经严重影响到城市可持续发展,必须要将其纳入到城市规划建设中的重要问题尽快解决。当前水质中的重金属含量情况如何,成为环境水质治理的关键所在。因此,加大对水质中重金属含量的检测,保证检测结果的准确性,才能够为水环境治理提供可靠的参考依据。
参考文献
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[3]陈正,王彬彬.重金属检测技术在环境水质分析中的应用[J].科技创新与应用,2016(5):102-104.
论文作者:李笑笑
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/22
标签：重金属论文; 水质论文; 检测技术论文; 环境论文; 电化学论文; 元素论文; 分析法论文; 《基层建设》2019年第5期论文;