馬秀麗 馬慧峰
【摘 要】本文主要介紹了幾種檢測(cè)水體中重金屬含量的方法,并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。旨在找出更快速、靈敏、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法,為同行提供參考與借鑒。
【關(guān)鍵詞】環(huán)境;水質(zhì)分析;重金屬;檢測(cè)技術(shù)
隨著工業(yè)發(fā)展步伐的加快,環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重,特別是重金屬污染。技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為金屬開(kāi)采與利用提供了便利,但也讓大量重金屬被釋放到環(huán)境中,對(duì)地下水質(zhì)造成了污染,進(jìn)而威脅到人們的身心健康。所以,加強(qiáng)環(huán)境水質(zhì)中的重金屬檢測(cè)尤為必要,這對(duì)改善我國(guó)的環(huán)境質(zhì)量具有舉足輕重的作用。以下主要簡(jiǎn)單介紹了環(huán)境水質(zhì)分析中常見(jiàn)的幾種重金屬檢測(cè)技術(shù)。
一、原子吸收光譜法的相關(guān)分析
1.原子吸收光譜法主要是應(yīng)用于地表水及廢水中金屬元素的測(cè)定,是環(huán)保部門使用頻率較高的一種檢測(cè)方法。
具有檢出限低、靈敏度高、抗干擾性好及檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。憑借自身的優(yōu)點(diǎn),該檢測(cè)技術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)前測(cè)定水體重金屬含量的最有效方法之一。在檢測(cè)與分析重金屬元素方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。比如,以滿足一定的萃取條件為前提,可取咯烷二硫代氨甲酸鉛(APDC)當(dāng)作螯合劑,取甲基異丁酮(MIBK)當(dāng)作萃取劑,然后定量螯合萃取鉛;以此為基礎(chǔ),對(duì)流動(dòng)注射在線萃取技術(shù)和原子吸收光譜法進(jìn)行整合,即可檢測(cè)湖水中的鉛含量,不但操作便捷,且結(jié)果準(zhǔn)確、可靠[1]。將熱解-原子吸收光譜技術(shù)和原子吸收光譜法相結(jié)合,則能夠分析廢水中的痕量無(wú)機(jī)汞與總有機(jī)汞含量。具體操作為:取廢水作為樣本,然后用45μm濾膜將其過(guò)濾,接著直接檢測(cè)無(wú)機(jī)汞含量;之后,使用熱解法將樣本中的總汞含量測(cè)定出來(lái)。兩種方法獲取的含量相加,即為總有機(jī)汞含量。采取這樣的檢測(cè)方法,能夠免去消化處理環(huán)節(jié),且不易受外界干擾。
2.關(guān)于電化學(xué)法的分析
電化學(xué)法是在電化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,其確定物質(zhì)組成及含量的依據(jù)則是物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)的差異。該方法的運(yùn)用必須在電化學(xué)池中進(jìn)行,具體為:現(xiàn)在化學(xué)池中加入試驗(yàn)液,然后將某種參數(shù)作為參考依據(jù)(如電阻、電流、點(diǎn)位等),接著是測(cè)定化學(xué)電池,并結(jié)合參與及被測(cè)物質(zhì)的濃度關(guān)系,得出試驗(yàn)液的組成與含量。目前,使用頻率最高的幾種電化學(xué)方法主要包括溶出伏安法、伏安滴定點(diǎn)位分析法等。比如,利用陰極溶出伏安法可測(cè)出飲用水及海水中的痕量金屬鋅、鎳、銅等元素;使用脈沖記譜法可測(cè)出自然水體中的鎳、鋅、銅、鉛等元素的組成及含量。
3.關(guān)于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的分析
該技術(shù)也屬于光譜分析法的一種,是在原子發(fā)射光譜法基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),主要利用電感耦合等離子炬發(fā)光源來(lái)對(duì)物質(zhì)中的含量進(jìn)行分析。【2】該檢測(cè)技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確地將水體樣本中的準(zhǔn)金屬元素及多種金屬元素含量檢測(cè)出來(lái),且不會(huì)發(fā)生明顯的基體效應(yīng)。該技術(shù)應(yīng)用于常量、痕量及微量元素分析中可取得良好的效果,不但靈敏度高,且不易受干擾,并能同時(shí)或是順序檢測(cè)分析多種元素。在一般情況下,水體中金屬含量不會(huì)太高,而這種檢測(cè)技術(shù)雖然具有較高的靈敏度,但若是單一使用該技術(shù),也很難將痕量元素檢測(cè)出來(lái)。針對(duì)這種情況,則應(yīng)將其與分離富集技術(shù)相結(jié)合,才能進(jìn)一步提高分析檢測(cè)限、準(zhǔn)確度及精密度。
二、關(guān)于紫外-可見(jiàn)分光光度法的分析
1.該技術(shù)以光學(xué)實(shí)驗(yàn)為原理發(fā)展基礎(chǔ),并利用某些物質(zhì)中價(jià)電子能級(jí)躍遷對(duì)200~800nm光譜區(qū)輻射的吸收。
在該過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)的紫外吸收光譜,然后根據(jù)光譜差異對(duì)物質(zhì)的含量與組成進(jìn)行測(cè)定,并作出相應(yīng)的分析。該方法成立需滿足一定的假設(shè)條件:每一種物質(zhì)吸收光的種類會(huì)不同,當(dāng)重金屬離子與其他物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合時(shí),對(duì)特定光的吸收會(huì)改變,而被檢測(cè)重金屬的含量多少與其變化成正比例關(guān)系?!?】比如,在一定體積的緩沖溶液中,pH值為6,使用二甲酚橙作為顯色劑,和鉛就會(huì)形成比例為1/1的紅色配合物,而分光光度法會(huì)在波長(zhǎng)為580nm處對(duì)吸收光度進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)這樣的方式,則能將水體中的微量鉛含量測(cè)定出來(lái)。
2.流動(dòng)注射分析
該技術(shù)的具體操作為:以一定速度將注樣閥中的一定體積試樣注入到連續(xù)流動(dòng)的載流中,待其流經(jīng)反應(yīng)器時(shí),混合試樣與載流,然后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并生成新的物質(zhì)。此時(shí),檢測(cè)這些產(chǎn)物,然后結(jié)合記錄儀上峰信號(hào)則可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量分析。該技術(shù)對(duì)設(shè)備要求不高,便可實(shí)現(xiàn)工作分析自動(dòng)化,且處理效率高,并能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)中復(fù)雜操作單元的分析,比如分離、加熱、稀釋等技術(shù),然后將其組合到流路體系中。由于實(shí)現(xiàn)了在線操作,故檢測(cè)是在非均勻、非平衡狀態(tài)下進(jìn)行,使檢測(cè)速度及精確性得到大大提高。
三、結(jié)語(yǔ)
在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)快速發(fā)展的背景下,隨著工農(nóng)業(yè)廢棄物及生活垃圾的增加,水體環(huán)境受到了嚴(yán)重污染,尤其是重金屬污染,對(duì)人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此,必須采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),進(jìn)行相關(guān)的水質(zhì)分析,快速、準(zhǔn)確地測(cè)定水體環(huán)境中的重金屬,并及時(shí)采取相應(yīng)的解決對(duì)策,是促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展的關(guān)鍵。
【參考文獻(xiàn)】
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[3]徐繼剛,王雷,肖海洋,高明,李靜.我國(guó)水環(huán)境重金屬污染現(xiàn)狀及檢測(cè)技術(shù)進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊.2010,29(05):104-108.