(中陜核工業(yè)集團(tuán)綜合分析測(cè)試有限公司,陜西 西安 710024)
人們的生產(chǎn)生活離不開水。在沒有人為因素的情況下,水中的重金屬含量可以忽略不計(jì),對(duì)人體夠不成威脅。重工業(yè)、化工業(yè)等的崛起是引起重金屬污染的主要因素,水質(zhì)中的重金屬通過一些方法被人體所吸收,對(duì)人們的身體健康造成影響。
(1)重金屬。重金屬在我們的生活中十分常見,它具有非常強(qiáng)的毒性,例如汞、鎘、鉛、鉻等具有明顯毒性的金屬元素。由于它們的化學(xué)性質(zhì)十分復(fù)雜,故在水體中被微生物降解的可能性十分微小,只能通過變換價(jià)態(tài)來進(jìn)行轉(zhuǎn)化,是一種非常難解決的污染[1]。
(2)危害。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了重工業(yè)的進(jìn)步,重金屬污染問題也隨之顯現(xiàn)。重金屬污染有一定的潛伏期,且用肉眼分辨不出水質(zhì)是否被污染。重金屬污染不同于其他方面的污染,它不能被微生物降解,因此重金屬污染的解決十分困難,對(duì)生物以及非生物有著不可逆的影響[2]。
水質(zhì)的好壞取決于金屬的種類、化學(xué)性質(zhì)以及濃度等方面,同時(shí)金屬的價(jià)態(tài)、形態(tài)也會(huì)對(duì)水質(zhì)造成影響。有許多人認(rèn)為對(duì)人體有益的金屬不會(huì)對(duì)人體造成傷害,但經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明有益金屬濃度超標(biāo),也可能會(huì)產(chǎn)生毒性,導(dǎo)致生物體的死亡。
我國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,環(huán)境狀況日漸惡化,其中重金屬污染占很大的比重,尤其是水體中的重金屬污染,對(duì)人們的生產(chǎn)生活的危害十分巨大,而重金屬污染帶來的問題也令人們頭疼不已。
用電化學(xué)方法對(duì)水體進(jìn)行檢測(cè)時(shí),水的濃度要適中,不能過高,否則會(huì)影響檢測(cè)的質(zhì)量;在檢測(cè)痕量金屬時(shí),要先排除干擾。使用電化學(xué)法檢測(cè)水體中的重金屬離子含量,可以節(jié)約成本,是非常有效的檢測(cè)方法。電化學(xué)檢測(cè)法分為兩種,一種是極譜法,一種是溶出伏安法。
(1)極譜法。極譜法是一種專門檢測(cè)工業(yè)廢水的方法,其操作過程十分簡(jiǎn)便、快速。當(dāng)水體中不存在亞硒酸鈉時(shí),用微分脈沖極譜法可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出水體中的金屬離子含量,亞硒酸鈉能夠?qū)υ摲椒ㄔ斐筛蓴_,因此,為了排除干擾,首先要檢測(cè)待測(cè)液中是否含有亞硒酸鈉,若存在則需要調(diào)節(jié)水樣的pH,以達(dá)到檢測(cè)的目的。
(2)溶出伏安法。溶出伏安法具有靈敏高,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),是檢測(cè)重金屬離子含量的良好選擇。其能夠同時(shí)檢測(cè)出水體中多種金屬離子的含量,使用這種法可同時(shí)檢測(cè)出水體中含有的鉛、鋅、鎘的含量。
生物化學(xué)分析法是當(dāng)前使用十分廣泛的檢測(cè)方法,比其他的檢測(cè)方法更加的先進(jìn)。生物分析法也是水體檢測(cè)的常用方法之一,其主要包括酶抑制法和免疫分析法兩種。
(1)酶抑制法主要是通過改變酶本身的空間結(jié)構(gòu),降低酶的活性,來改變待測(cè)水樣的酸堿性以及顯色劑的顏色,從而達(dá)到檢測(cè)的目的。
使用該方法對(duì)水樣進(jìn)行檢測(cè)時(shí)還可以使其產(chǎn)生電位差,使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
(2)免疫分析法是一種具有較高選擇性和靈敏度的定量分析方法。絡(luò)合物與金屬離子結(jié)合能否制備出特異性抗體是該項(xiàng)技術(shù)能否成功的關(guān)鍵。熒光偏振免疫檢測(cè)、酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)等都是利用該種原理來對(duì)水體中的重金屬離子含量進(jìn)行檢測(cè)。
用原子吸收法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),其效果較之其他檢測(cè)方法要好的多,并且其干擾因素較少,使用范圍也更加的方便。但該方法也存在著一定的缺點(diǎn),尤其是對(duì)金屬含量較少的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),其檢測(cè)度較低。
原子光譜法主要是對(duì)金屬原子內(nèi)層電子能級(jí)發(fā)生改變時(shí)產(chǎn)生的波長(zhǎng)或能量吸收的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),主要適用于實(shí)驗(yàn)室中的水質(zhì)檢測(cè)對(duì)水質(zhì)。常用于檢測(cè)水體中重金屬離子的原子光譜法有以下幾種。
(1)原子發(fā)射光譜法。原子發(fā)射光譜法主要是對(duì)離子在特定條件下被激發(fā)發(fā)射出的特征光譜進(jìn)行檢測(cè),該方法在使用時(shí)需要的溫度較高,并且還能夠?qū)ψV線強(qiáng)度與元素含量的比例關(guān)系進(jìn)行定量分析。借助于某特定條件下的原子發(fā)射光譜法可同時(shí)檢測(cè)出水體中含有的多種重金屬離子含量。
(2)原子熒光光譜法?;驹?基態(tài)原子被激發(fā)至高能態(tài)后,以輻射的方式發(fā)射出的熒光。靈敏度高、光譜干擾少。原子熒光光譜法可以同時(shí)多種重金屬離子的含量進(jìn)行測(cè)定。
該方法在實(shí)施過程中處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),其本質(zhì)是對(duì)新生成的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。并且整個(gè)過程都是利用儀器進(jìn)行檢測(cè),不需要太多的人員配置,可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)分析自動(dòng)化,具有較高的分析效率,其還可以通過觀察記錄儀上的峰形信號(hào)對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定量分析,具有較高的精確度。且處理效率非常高,如加熱、冷卻處理等環(huán)節(jié),在非平衡態(tài)與非均勻的狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè),可以提升分析的精密度和分析速度,節(jié)約了試劑的用量,減少了浪費(fèi)。
總而言之,重金屬污染的危害是非常大的,尤其是對(duì)人體來說。未經(jīng)處理的工業(yè)、生活廢水排放后,對(duì)土壤造成污染,嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)地下水造成污染。人們通過攝食被污染的土壤生產(chǎn)的瓜果蔬菜以及引用被污染的地下水,將一些重金屬攝入體內(nèi),影響自身健康。由此可見,水質(zhì)中重金屬檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是十分重要的。因此,我們要在謀求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),探索、創(chuàng)新新技術(shù)為我們的身體健康提供保障。