水环境重金属污染现状与检测技术分析

水环境重金属污染现状与检测技术分析

张井良

深圳市天地互通科技有限公司

摘要：当今中国经济与社会蓬勃发展，在民众生活水平日益改善的同时也对环境的需求也愈来愈强烈，“绿水青山便是金山银山”。但是在我国工业化的进程当中，大量的污染物排放导致了我国的水资源遭受严重污染，在破坏水体环境的同时也给人们生命安全造成了严重威胁。本文主要从当下我国水环境遭受的重金属污染的现状入手，根据污染物的特点和相关检测技术，提出针对性措施改善水环境的污染状况，保护生态环境。

关键词：水环境；重金属；污染；检测技术

引言

放眼全世界，各国实现工业实行机械化的最大代价都是大自然所受到的严重破坏[D1]，其中江河湖海等重要水域环境遭到保护工作均收到受到了不同程度的效果影响，甚至在人烟稀少的极地都发现了大量的污染物，对全球生态环境和人民生命安全造成了严重威胁。水是生命之源，虽然是可再生资源，但是如果不好好保护终有一天也会用尽。为了子孙后代和生态环境，相关部门应当加强对于水资源的保护工作，特别是加强对于水环境中重金属污染物的检测工作，创新检测技术，提高检测效果。

一、水环境重金属污染的相关概念

土壤中重金属物质，指的是相对原子质量较大的各种金属元素，这种金属的特点是密度已经超过四点五克/立方厘米，主要含有金、银、铜、铁、汞、铅、镉、锰、锌等，总共约有45种。重金属不易被微生物分解，反而容易通过食物链进行富集，人一旦食用了重金属含量超标的水产品，轻则引起食物中毒，重则危及生命。

水环境即为所有包含水源的环境，包括江河湖海、水库、工业用水、居民生活用水等。水环境中的重金属元素通常分为对人体有害的元素、人体必须的元素以及暂时还未查明对人体有影响的元素。一旦水环境中的重金属元素含量超标，不但会影响水体环境和水生生物生存，更会影响生态平衡。

二、水环境重金属污染现状

工业废水也是产生重金属污染物的最重要源头。含有多种重金属物质的工业废水如果未进行适当处置就进入了水域自然环境中，导致水域自然环境的重金属污染，如此循环往复将会直接导致自然环境污染，从而危害人类所赖以生存的自然环境。由于重金属污染是比较严重格的环境污染问题形式[D2]，会直接危害人体心健康，因此为了保证人们所使用的水源环境卫生无污染，保证人们身体健康与心灵上的健康成长，需要对水域自然环境的重金属污染问题加以关注，目前，我国政府已经在加大力度进行水质污染监测工作，而监测水域中的有色重金属浓度已经成为了其最主要的评价标准。

重金属基本不以单独的方式出现，一般都是以多种物质的状态同时出现，而且组成结构相当复杂，在水中环境内的生物很难采用普通方法将其完全降解，而由于重金属单质在水体环境中的长期存在，导致了水中环境的生物慢慢地被重金属单质所腐蚀，而进入了生物体内的重金属单质抑制了酶的活力，进而使得生物在体内慢慢地散发有毒物质。像海洋生物和淡水生物，就一直地生存于水体自然环境中，并吸收着大量的重金属单质，而现在人们大量利用海鲜和水产品而导致重金属单质进入人体内，已经严重地危害着人类的身体健康，而如果重金属单质超标，将会导致人类的贫血、肿瘤等许多病症。显然，为了保持人体健康的环境，需要对饮用水环境进行监测，运用科学技术手段降低提高饮用水环境中的重金属元素浓度。[D3]

三、水环境中重金属污染的特点

（一）污染范围广

中国市场经济目前正在迅速发展阶段，但市场经济体制之下为中国工业企业发展留下了极大的弊端，即既重视企业的规模效益，但是又忽略了企业的生态效益。[D4]在中国全国省[D5]范围内，几乎是所有由工业企业的地方，就会有不同的水域重金属污染现象。从南至海口的三亚湾，北至吉林的松花江，东至山东的胶县湾，均被检查出水体内存在着重金属污染，更不用说各个省份的河流中。

（二）污染源众多

水域周围环境的重金属污染并不是单一个行为所造成，其污染危害来源很多，人们需要事先判断好重金属元素的主要污染源，才能通过因地制宜的方法对其加以处理。而其中的主要污染源头除了工业生产废气之外，还包含所有水产物和日常生活废弃物等，而其中工业废水又是重金属污染的最重要来源，尤其是在冶金产业和印染产业中，在企业总会出现大批含有重金属污染的工业生产废水。我国对工业生产废水、废气的管理并没有很完善，进而导致了重金属污染径直排放到了水域周围环境，进而导致了巨大的环境污染。工业废水、水产品、生活污水所形成的重金属单质并不完全相同，有其各自的特点，要对重金属单质进行监测就需要首先掌握各种污染物所形成的各种重金属单质种类，然后具体问题具体分析，通过不同的技术手段实施主要污染源头的管理。

（三）恢复难度大

水体生态中如果被重金属单质所侵害，则很难恢复到本来的卫生状况，而即便进行了良好的处理，在水体生态中还会有重金属单质的残余，也就会给栖息在水域体内的海洋生物带来了一些污染。而目前已研究报道的重金属物质共有十二种，其中重金属物质在进入了水体生态后，损害了原来的水域生态环境，使得水生生物很难得到健康繁殖，同时由于重金属

单质也会经过水生生物进入人体内，在食用水产品时重金属也会进入人体服用水生药物时身体健康也会遭受很大影响，[D6]从而危害人体身心健康。水环境重金属污染需要及时加以处理，但其处理难度很大。为了提高水环境保护必须一方面对水环境污染的安全状态做好监控，另一方面还必须及时改善污染物的处理方法。

四、水环境中重金属检测技术

（一）电化学分析法

电化学传感器方法在实际应用中更为容易方便，能够更加精确迅速的计算出数据。无论是伏安法或是极谱法，与电解实验方法结合都可以研究出对流-电位或者电位-温度曲线。极谱法使用的是滴汞电极，这种方法阴极表面是能够进行更换的，而伏安法采用的是液体电极，阴极表面则无法更换。由于伏安法的测量下限非常小，因此能够使用于现场，并且可以同时识别多个金属。而电位分析法在测量电池极电位的同时也必须保持电量为零，这时就会将极电位与温度结合，从而计算水环境中的重金属含量。这个技术具有相当多的好处，对水样品的要求不高，具有很高的选择性，而且不至于对试液造成损伤，更加有利于选择比较优质的试样。

（二）免疫分析法

重金属离子的免疫学检验优越性突出，比常规检验手段更加省时省力，较好的降低了生产成本，大大提高了检验质量，并且，其操作简单，就是在现场也可以利用简便的操作完成检验。重金属分子的免疫学检验又称为抗体检验，具体包括了多克隆抗体和单克隆抗体二种类型，其检测手段主要包括了免疫学传感器检测、荧光偏振免疫学测试、酶联免疫吸附测试。上述检验方法都获得了很好效果，而对单克隆抗体的检验手段则存在着更为广阔的范围，综合来看，单克隆抗体在上述检验手段中的效果尤为明显。

（三）生物传感器法

由于生物科技发达，近年来大量的生物传感器已被广泛应用于溶液中重金属元素测量。而按照属性又可把生物传感器分成酶传感器、细菌传感器和特异性蛋白生物传感器等三种。通过已有研究成果表明，当葡萄糖氧化酶生物传感器温度在25℃、pH=6.85时，其测量的反应电流为最高。检出水中的汞柱，其反应范围2.5μ/L ~22.5μ/L。生物传感器使用原理非常简单，有较高灵敏度，可以迅速地检出水中汞、铜等离子。

结束语

综上所述，鉴于目前中国水域自然环境重金属污染加剧，不但会损害水体生态环境和平的[D7]，还将危及人类的健康。所以，相关生态环境保护单位必须高度重视，充分了解测试技术研究进展，对水和重金属污染有充分的认识，并进行比较全面的研究，在实际运行中结合应用，以便能够按照现场状况正确地选用测试技术，进行对水生态的监测和维护，减少受重金属污染的危害，推动人体与和自然环境的和谐发展健康。[D8]

参考文献

[1]祝淑芳.水环境重金属污染现状及检测技术进展[J].中国设备工程，2021(07):165-166.

[2]李季东，温冬花.水环境中重金属的污染及其检测技术研究[J].中国金属通报，2020(05):214-215.

[3]曾梓娈.水环境重金属元素污染现状及检测系统设计[J].世界有色金属，2019(15):281+283.

[4]邓皓珉.水环境重金属元素污染现状及检测技术[J].世界有色金属，2019(13):227-228.

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