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        淺談重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用

        2013-11-19 03:26:44李二妹
        關(guān)鍵詞:重金屬應(yīng)用

        李二妹

        【摘 要】環(huán)境水質(zhì)的重金屬污染,一直都是困擾環(huán)保工作者的重難點問題,重金屬元素基本不會降解,沉積在水質(zhì)中不僅會污染水體,破壞水生態(tài),還會隨著食物鏈危害人體健康,為了有效解決這一問題,進一步促進經(jīng)濟建設(shè)的和諧發(fā)展,我們有必要深入研究重金屬檢測技術(shù),使其在保護環(huán)境水質(zhì)上發(fā)揮更大的作用。本文首先介紹了幾種常見的重金屬檢測技術(shù),并對其在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用做了初步探討。

        【關(guān)鍵詞】重金屬;水質(zhì)污染;應(yīng)用

        1.環(huán)境水質(zhì)重金屬污染現(xiàn)狀

        現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,雖極大地促進了我國經(jīng)濟建設(shè)的蓬勃發(fā)展,但卻同時帶來了嚴重的環(huán)境污染,其中,重金屬污染危害尤其嚴重。重金屬污染物基本不會在自然環(huán)境中降解,最終只會順著食物鏈累積于動植物體內(nèi),進而沉積在人體內(nèi),對其身體健康產(chǎn)生極大的危害。

        一般而言,水環(huán)境具有一定的自凈能力,能沉淀一定量的重金屬污染物質(zhì),但一旦重金屬物質(zhì)的含量超出了水的自凈范圍,水環(huán)境的物態(tài)性質(zhì)就會發(fā)生極大變化,從而惡化其中動植物的生長條件。據(jù)調(diào)查,我國江河湖庫等水環(huán)境,超過80%都已經(jīng)被重金屬污染物嚴重污染,以黃浦江為例,其鉛含量已超出標準值的1倍,鉻含量甚至超出了兩倍以上。研究表明,重金屬污染物主要存在于水體中的懸浮物中,也有部分賦存于沉積物中,其沉淀與釋放,受水的酸堿條件影響。

        2.重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用

        2.1應(yīng)用綜述

        方法靈敏與否、準不準確是對重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用提出的最基本問題,當然,我們還需要考慮分析速度、檢測限等綜合因素。目前水環(huán)境重金屬檢測的常用技術(shù)有以下幾個。

        (1)原子吸收光譜法。該方法最為常見,是環(huán)保相關(guān)部門推薦的標準方法,十分靈敏,檢測速度比較好,也有一定的抗干擾能力,檢出限也比較小。該方法主要利用了樣本的氣態(tài)基態(tài)原子可以吸收該元素特征譜線的性質(zhì),通過分析吸收量,可以定量得出重金屬的含量。

        (2)原子熒光光度法。該方法抗干擾能力強,操作簡單,僅需使用少量的試樣就能準確分析出重金屬元素的濃度,但缺點是應(yīng)用范圍有限。其原理是特定的光線被重金屬原子的蒸汽所吸收,將激發(fā)該蒸汽,使其發(fā)出特定的光線,且發(fā)射出的光線強度,與重金屬元素的濃度有關(guān)。

        (3)電感耦合等離體法。該方法同樣是通過光譜分析對重金屬進行檢測的,又可具體分為ICP-AES和ICP-MS,前者測量的是重金屬元素氣化電離后發(fā)出的光線,后者測定的主要是氣化過程中重金屬元素的荷質(zhì)比。電感耦合等離體法非常適宜于測量微量重金屬,具有靈敏度極高、抗干擾能力極強的特點。

        (4)電化學方法。該方法利用的是重金屬元素的電化學性質(zhì),一般可具體通過測定化學電池的電阻、電位,或者重金屬元素的溶出伏安等,來具體實現(xiàn)重金屬污染物的檢測。該方法實現(xiàn)原理簡單,應(yīng)用范圍廣,可同時檢測多種重金屬元素。

        (5)激光誘導擊穿光譜法。高強度的激光照射在物質(zhì)上,能激發(fā)出瞬態(tài)等離子體,測定等離子的光譜,就能對樣品進行詳細的分析了,這就是激光誘導擊穿光譜法的實現(xiàn)原理。其最大的優(yōu)點就是縮短了測量時間,且不需要任何預處理。

        (6)其它生物學方法。生物學方法對環(huán)境沒有任何副作用,且更加經(jīng)濟快速,具備一定的自適應(yīng)性,常見的方法有酶抑制法、免疫分析法,以及新發(fā)展起來的生物化學傳感器方法。酶抑制法的主要原理是重金屬污染物能降低酶的活性,導致酶的化學性質(zhì)出現(xiàn)變化;免疫分析法主要利用抗體免疫與重金屬污染物的化學反應(yīng);生物化學傳感器是利用生物對重金屬的敏感性,進行重金屬檢測的一種新方法。

        2.2重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用實例

        從上面的分析中不難發(fā)現(xiàn),多種重金屬檢測技術(shù)都適宜于環(huán)境水質(zhì)的分析,下面以淡水養(yǎng)殖池塘作為實例,對重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用做出分析。

        2.2.1檢測方法的選用

        一般而言,淡水養(yǎng)殖池塘中的主要重金屬污染物為銅、鋅、鉛、鎘、鉻、汞、砷、鐵、錳、鎳等元素,對于銅、鋅、鉛、鎘、鐵、錳、鎳這些元素,可采用原子吸收光譜法進行檢測;對于鉻元素,可采用DPCI分光光度法進行檢測;對于汞元素和砷元素,可采用原子熒光光度法進行檢測;這里我們主要進行銅、鋅、鉛、鎘等元素的檢測。

        2.2.2檢測步驟

        首先,對檢測所需各種儀器進行合理處理,并對實驗用水進行蒸餾處理,檢測用水必須經(jīng)過抽濾,并浸泡于預處理后的塑料儀器中。

        其次,根據(jù)相應(yīng)標準確定銅鋅鉛鎘各元素的檢測限,根據(jù)GB7475-1987,這四種元素按火焰原子吸收法,其檢測限分別為,5μg/L、5μg/L、25μg/L、1μg/L,再根據(jù)判定標準,做出合理的質(zhì)量控制。

        再次,配置不同濃度的重金屬標準溶液,通過火焰原子吸收法,繪制出不同濃度下各元素濃度對吸光度的標準曲線。需要注意的是,測定期間需準備一空白溶液,用作對比,以確定測量儀器是否準確。

        然后,以同樣的環(huán)境條件,對待測溶液進行重金屬檢測,記錄其對相應(yīng)元素特征譜線的吸收量,必要時可用HNO3溶液對試劑進行稀釋。

        最后,根據(jù)這個吸收量,計算出各種元素的含量值,為了保證結(jié)果的準確度,需要我們進行多次重復測量。

        3.結(jié)束語

        重金屬檢測技術(shù),可以讓我們準確掌握環(huán)境水質(zhì)中重金屬的種類與含量,對治理水體重金屬污染意義重大,一方面,通過重金屬檢測,我們能準確查明污染水體的主要重金屬種類,進而針對性地進行治理,一方面,通過重金屬檢測,我們能對水體中重金屬的含量產(chǎn)生清醒的認識,為治理結(jié)果的評價打好基礎(chǔ)。在重金屬污染如此突出的現(xiàn)在,環(huán)保工作人員有必要充分應(yīng)用這類技術(shù),做好水質(zhì)污染的監(jiān)控與治理工作,同時還必須不斷完善重金屬檢測技術(shù),使其更好地為治理水體污染做出貢獻。 [科]

        【參考文獻】

        [1]洪陵成,王林芹,張紅艷,王艷.用于環(huán)境水質(zhì)分析的重金屬檢測技術(shù)[J].分析儀器,2011(1).

        [2]姚振興,辛曉東,司維,趙杰,陳國棟,趙偉,楊健,杜斌.重金屬檢測方法的研究進展[J].分析測試技術(shù)與儀器,2011(1).

        [3]洪陵成,張紅艷,王艷,王林芹.流動注射分析在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測中的應(yīng)用進展[J].化學分析計算,2010(40).

        [4]郝麗麗,乙引,張習敏,張衛(wèi)方.原子光譜技術(shù)在水體重金屬檢測中的應(yīng)用綜述[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學,2010(6).

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