重金属检测技术在水环境检测中的应用

重金属检测技术在水环境检测中的应用

付鲁燕1,白玉鸽2,李丽3

1青岛乐研新仪电子科技有限公司   山东青岛 266000  2泰和阳明（青岛）检测有限公司   山东青岛 266101 3青岛谱尼测试有限公司     山东青岛 266000

【摘要】人类在生产发展过程中对自然环境造成了很大破坏，水资源安全问题日渐突出，主要体现在水体质量的恶化和自然自净功能的下降与丧失方面。其中，重金属对水体的污染是现阶段水污染问题中较为严峻的部分。一般情况下，自然水体中重金属含量处于正常浓度范围内，但居民生产生活中的重金属元素通过各种渠道流入自然水体中，使水环境中重金属元素含量超标，造成严重的水环境污染。因此本文对重金属检测技术在水环境检测中的各项应用进行论述，望能为水资源治理和改善提供帮助。

【关键词】重金属检测；水环境；水环境检测

生态环境检测能力是贯彻落实我国可持续发展理念的重要能力之一，如果不对生态污染进行细致的检测和科学的防治，就会放任污染蔓延，影响自然环境正常运行。其中水环境中的重金属污染极易通过食物和生活用水等途径危害人体健康，而水环境重金属污染检测难度较高，对相关检测科学技术的研究提出了挑战。

一、环境水质中重金属检测概述

水作为一种溶质，在各种因素影响下多种物质会溶入其中，造成水质污染。水环境的重金属污染一直是限制我国生态文明建设的一大难题[1]。因此在检测水环境的过程中，要应用专业的检测技术，测出该水体的组分和成分占比，解析后确定水体中的污染重金属成分，进而拟定有针对性的水环境保护治理方案。

二、水质检测中重金属检测的作用

我国工业生产行业的环保意识有待提高，部分工业企业会将含有重金属元素的废料排入水中，导致水环境污染情况加重，对人们的健康造成威胁。因此重金属检测在水环境检测中占据重要地位。通过重金属检测结果，能判断出该处水质环境是否符合国家安全标准，根据其中超标的金属元素类型来确认污染源，制定具体的环境改善方案。受地域因素影响，不同地区的水环境质量也有不同，其中的重金属含量和金属元素种类也各不相同，因此在检测中要选择不同技术方式，确保检测结果的真实性、可靠性。

三、重金属检测在水质检测中的应用

（一）荧光分析法

在对水质进行重金属检测的技术中，荧光分析法的原理是物质受到特定光的照射后会进入激发状态，此时物质稳定性变差，在外界刺激作用下产生基态跃迁[2]。荧光分析法主要分为原子荧光法和分子荧光法两种，操作方式都很简单，但在测算的金属限度上，分子荧光法的检测结果远低于原子荧光法，因此分子荧光法在具体应用上有更大优势。

（二）液相色谱分析法

液相色谱分析法是一种较普遍的检测方法，其优点是检测准确性高，结果能做到高效分离，能在精确检测水体样本中的重金属元素含量的同时，分析出各类重金属的具体分布形式。其缺点则是灵敏度不高，因此在具体操作时常联合其他检测技术一同应用，兼顾水环境重金属检测的精确性和灵敏度。

（三）原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法属于灵敏性和可选择性都较强的水环境重金属检测方式。该重金属检测利用光学原理，在电子跃迁过程中，电子吸收不同光谱后产生吸光紫外线光谱，根据对光谱异常处的分析结果来判断检测物质中是否含有重金属。

（四）生化方法

生化方法分为免疫分析法和酶分析法两类，都是实际操作中常用的重金属检测方式。其中免疫分析法是指通过水环境中重金属与结合物产生化学反应，检测出水体中的重金属含量。酶分析法则是水环境中重金属中的元素与酶进行结合，使酶的活性降低。检测人员应在反应结束以后对其导电能力、颜色变异等特性观察分析，确定水环境中的重金属元素数量及种类。

（五）电化学方法

电化学方法利用了重金属元素的电化学特性，在应用时既可以检测出各类重金属的组成形式，又能分析出水体中的元素差异。在众多水环境重金属检测方式中，电化学方法相对具有应用局限，需要检测方准备规定的电化学池设施。其具体操作流程是：将实验水质倒入电化学池中，使用专业检测方法确定重金属检测参数和标准，对电化学池进行重金属成分检测，最后根据重金属参考值，对水体环境中重金属元素类型和浓度进行测定分析[3]。

（五）重金属流动注射分析检测法

在实践中，运用该检测法检测时，需要使水体样本以及载流在流经反应器时实现充分融合，发生化学反应。在检测完成后对反应产物进行成分分析。该检测方式在实际应用中，对于检测设备要求不高，现阶段已经研发出能够保证水环境样本液体有效融合的自动化设备。在运用自动化技术操作重金属流动注射分析检测的过程中，可以在安全基础上适当简化检测步骤，尽量减少各种因素对检测过程造成的影响的几率，确保检测流程安全，检测结果准确。

（六）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光谱分析法的一种，在水环境重金属检测实际应用中，激发光源选用电感耦合等离子炬。该检测不易受到环境等因素的影响，而且灵敏度较高。能在同一时间段内对多种重金属元素测量分析。电感耦合等离子体原子发射光谱法的优点在于检测方法便捷，检测结果严谨，能够准确测出水环境中各类重金属含量

[4]。在实际操作时可以同步采用分离富集技术，聚集水体中各类重金属元素，以保证检测结果的准确性和可信度。

（七）电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法的原理是：先使用电感耦合激发水体环境样本，高温电离使水汽化和分离，然后通过质谱仪生成质谱图，随后使用质谱方法进行定量检测。利用该方法生成的图谱易于分析、检测精度高、可靠性较高，可以进行超痕量重金属元素的分析。因此电感耦合等离子体质谱法被认为是最有效的超痕量重金属元素检测技术之一。

（八）气相色谱冷原子荧光光谱法

该方法将气相色谱仪与光谱冷原子荧光测汞仪两种技术联合使用，原理是水样经蒸馏后，形成流出液中的烷基汞经四丙基硼化钠衍生，并生成挥发性的甲基丙基汞和乙基丙基汞，通过吹扫捕集、热脱附和气相色谱分离等方式，让其在高温下裂解为汞蒸气，再使用冷原子荧光测汞仪检测，最后根据其保留时间，用外标法进行金属定量。

（九）激光诱导击穿光谱检测法

作为一种新型检测技术，激光诱导击穿光谱检测法的优势很明显。其应用原理是：通过高功率激光与物质之间产生反应，形成等离子体并出现光谱，利用应用光谱分析仪对光谱进一步分析，其结果可以看出水环境样本中重金属元素的各种类型及含量。在该方法的实际操作过程中，不需要检测人员对水环境样本做预先处理，检测过程中灵敏度高，检测结果的准确度也随之提高。目前激光诱导击穿光谱检测法在水环境重金属含量检测中越来越普及。

（十）紫外分光光度法

紫外分光光度法也是一种常见的水环境重金属检测方法，在应用时，水中物质的电子吸收紫外线，并据其在光谱上的展现，进行测定分析，确定水环境中的重金属类型及含量。其采用紫外分光光度法的优点是操作流程简洁，测量结果准确性高。

结语：综上所述，人们必须重视水体环境中的重金属污染问题。随着科技水平的研究和发展，水环境重金属检测方法日渐增多，部分传统的检测技术已经无法满足当今的检测需求，因此检测部门应当探索与实践相结合，化学手段与生物手段相结合，转变用单一方式检测的习惯，尝试用多种新型手段结合是科学检测方式，达到检测过程简洁、检测结果精确的效果。

参考文献：

[1]米亚峰, 高晓娜, 杨莹莹,等. 水环境检测中重金属检测技术的应用[J]. 皮革制作与环保科技, 2022(016):003.

[2]白宇.重金属检测技术在水质检测分析中的应用[J].食品安全导刊,2020(26):26-27.

[3]张莹, 肖宗阳. 重金属检测技术在水质检测分析中的应用[J].  2021.

[4]杨晓广. 重金属含量检测分析方法在食用农产品中的应用[J].  2021.