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摘要:在工业、农业快速发展的同时,许多污染物被排入河流内,其中也包含重金属,最终导致水质恶化,也由此产生了一系列严重后果。不论是在何种环境中,重金属污染物的降解都极为困难,并且能够积累在植物、动物体内,并结合食物链不断富集,最终进入人体,对人体健康产生危害,这类污染物也是对人体产生最大危害的一种污染物。本文主要对重金属检测技术在环境水质分析中的应用进行了简要的分析。
关键词:重金属检测;环境水质;应用
前言:若金属元素的原子密度超过每立方厘米五克,即可认为其是重金属。如铜、铅、锌、镉铁、锰等,均属于重金属,共有四十五种。若水体内排入的重金属物质,无法结合自净能力将其净化,而最终导致水体的性质、组成等发生改变,影响水体内生物生长,并对人的健康、生活产生不良影响的,即属于水环境重金属污染。重金属的污染后果十分严重,需要给予特别重视。
1目前我国水环境中重金属污染的现状
1.1我国水环境重金属污染的范围比较广
不论是海南的三亚湾、还是广东地区的北江、亦或是武汉的东湖、连云港的排淡河、山东地区的胶州湾、长春的松花江等,都体现出了极为显著的重金属污染特征。
1.2我国水环境中重金属污染大多为复合污染
对比国家相关的水质标准来看,山东曲阜的大沂河、包头段黄河内,均出现了极为严重的Cu等重金属的污染。Cd污染,则主要出现在香港的四大重点河流之中;就黄浦江上游的饮用水源来看,不论是支流、还是干流,Hg的平均浓度均超过了地表水环境质量标准(GB3838-2002)的Ⅲ类水标准,而对比Ⅲ类水标准后可以发现,不论是干流、还是支流的As浓度相对较低。
1.3重金属的含量与水环境的盐度及pH值等有关
若盐度偏高,则重金属元素在水中的含量相对较高、水底沉积物内则不会出现较高的金属含量;若盐度偏低,则恰好相反。当pH值相对偏高时,重金属元素含量偏低的为水体,而偏高的则为水底沉积物;若pH值较低时,则正好相反。
1.4重金属含量一般表现为近岸高,中部低;沉积物中高,水相
中较低第二松花江中下游河段,水中重金属平均含量都不高,且远未达到国家制定的相关地表水水质标准;对比河段水中的重金属含量来看,沉积物内的重金属含量则明显偏高。在巢湖湖区、支流沉积物内重金属含量的对比方面来看,支流的Cd、Zn等含量更高。
1.5重金属的潜在生态风险较高
处于第二松花江中下游区域的沉积物,其重金属含量目前已达到中等偏强的生态风险等级,且主要为Cd以及Hg。长江口表层水体内存在的类金属以及重金属,就采样点位来看,重金属含量相对较低,但仍有潜在风险存在。香港重点河流,基本都面临生态危害,有个别区域目前的生态危害已相对较强。此外,水量、季节的变化等,也都会导致水环境内重金属含量产生变化。
2水环境中重金属的检测技术方法
2.1电感耦合等离子体原子发射光谱法
电感耦合等离子体原子发射光谱法是一种以电感耦合等离子炬作为激发光源的光谱分析方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它不仅能够快速、方便的检测水质重金属情况,同时测定结果也非常准确,并且该方法并不存在较为显著的基体效应。这种是一种微量、常量和痕量元素分析的重要手段,有检出限低、灵敏度高以及干扰少等优势,故在环境水质检测中,重金属测定效果是最显著的方法。
通常情况下,水中大量金属离子的含量都非常低,尽管电感耦合等离子体原子发射光谱法本身具有较高的灵敏度,但若直接用于痕量元素的测定却有较高的难度,为此,在运用的过程中,应当将其与分离富集技术结合起来。通过分离富集技术对电感耦合等离子体原子发射光谱法进行分析,可最大程度上提升其精密度和检测限,并促使方法的应用范围进一步扩大。在进行水质分析的过程中,多采用溶剂共沉淀法与萃取法等分离富集法。近几年来,氢化物发生富集、流动注射富集等新富集分离手段随之出现,并在水质测定中取得了非常显著的成效。
2.2流动注射分析
流动注射分析法是一种取相应体积的样品,将其注入到相应流速的流动载流中,当其流经反射器时,载流与试样即可在某种程度上实现混合,载流与试样试剂反应物再经由检测器流出,此时即可对其进行检测,并根据记录仪分析其峰形信号,完成相应的定量分析。该方法可以说是重金属检测技术向自动化推进的进程,这不仅能够提升工作效率,还可对化学中较为复杂的操作单元实施相应的处理,例如加热、冷却等环节,并在完成处理后将其合流到流路体系当中,并完成非平衡态与非均匀下的检测,从而提升分析的精密度和分析速度,促使试剂消耗得到有效控制,这种方法更适合用于贵重试剂的测定,可有效降低贵重试剂的使用量,避免浪费。
2.3荧光分析法
通常情况下,在对常温物质实施某种波长的入射光照之后,其价电子即可从基台跃迁到激发态状态下,但这种激发态稳定性较差,价电子会随之快速衰变,并最终转化为基态,同时伴随有光子的辐射,并出现远远超出入射光波长的射光,这种射光即被称之为荧光,但一旦停止进行光照射,那么发光现象也将逐渐消失。分子荧光光谱法与原子荧光光谱法是荧光分析法的细分。截至目前为止,该方法主要用于含有发射荧光物质的测定,例如:量子点、荧光染料等,而在重金属离子的测定中,由于荧光物质能够出现荧光增强或者淬灭等情况,致使浓度进一步提升,并致使增强下过或者淬灭作用放大。也正是由于这种特性,使得荧光分析法在重金属检测中具有较高的灵敏度,并且较之原子吸收光谱法等检出限也较低,同时还具有样品无需显色、分离、富集等以及选择性较强等特点,该方法的操作步骤非常简单,但其缺点是,应用广泛性较差。因为包括金属在内的不少物质本身都不存在荧光,必须向其加入相应的荧光物质才能够达到荧光分析的效果。这使得该方法在运用中受到了一定的限制。
3结语
在水环境监测工作方面,重金属检测工作能够为此提供一定依据。近年来,伴随着多种分析仪器的开发,重金属检测也逐步体现出准确性、灵敏度高等优势。各类检测方法都具备各自的特点以及适用的范围,如电感耦合等方法,具有较高的灵敏度,能够在几乎所有重金属检测方面运用,但就处理样品以及检测进程来看,相对复杂,因此若想实现在线、现场检测,则相对困难,不论是使用仪器、还是安装设备,都具有较高要求。
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论文作者:侯海琴,褚平利
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/9
标签:重金属论文; 荧光论文; 含量论文; 水质论文; 较高论文; 沉积物论文; 水环境论文; 《基层建设》2016年7期论文;