熊金鋒
(遼寧省錦州水文局,遼寧 錦州 121000)
改革開放以來,重工業(yè)發(fā)展一直就是我國經(jīng)濟的支柱型產(chǎn)業(yè),重金屬帶來的水污染也成為了社會各界所關(guān)注的焦點[1]。在過去的10幾年里,重金屬水污染的測量方法雖然有很多,但是大部分都存在著取樣時間較長、需要在多個地點進行運輸轉(zhuǎn)移檢測以及難以儲存等多種問題,導(dǎo)致檢測出的結(jié)果與實際現(xiàn)場的情況有較大的差異。而隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了多種能夠準確檢測現(xiàn)場水質(zhì)的重金屬檢測技術(shù)。
地球上水資源占了總面積的71%,而人類生存平均每天需要2~2.5L的水量,也就是說,人類的生存和水源是息息相關(guān)的。在現(xiàn)代社會發(fā)展的過程中,隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們在物質(zhì)生活水平提高的同時,對很多基本的生活要求也在不斷提高,水質(zhì)的好壞已經(jīng)成為了社會各界所廣泛關(guān)注的話題。目前,政府部門已經(jīng)設(shè)立了專門的檢測站,以此來監(jiān)控各地區(qū)水質(zhì)的情況,例如水質(zhì)的pH值、氧化還原電位、電導(dǎo)率、總有機碳、余氯等參數(shù)。尤其是在工業(yè)化程度較高的城市地區(qū),一旦重金屬含量超標,對比起其他生活廢水、水土流失等帶來的污染要更為嚴重。因此,對水質(zhì)的檢測最為重要的就是檢測重金屬含量。
在很多區(qū)域的重金屬檢測技術(shù)中,液相色譜的分析方法是最為常見的,其檢測效果好。液相色譜是一類分離與分析技術(shù),其特點是以液體作為流動相,固定相可以有多種形式,如紙、薄板和填充床等[2]。根據(jù)固定相的形式產(chǎn)生了各自的命名,如紙色譜、薄層色譜和柱液相色譜。但是,液相色譜分析法也存在著一定的缺陷,就是檢測的精確度稍低。所以,在使用這種檢測方法的時候,一般會采用別的檢測方法與之結(jié)合使用,以此來進行互補,達到最好的檢測效果。
生物化學(xué)分析法包含免疫分析法及酶分析法兩種。免疫分析法指通過對水源里的抗體和抗原兩個層面進行檢測,綜合判定重金屬含量[3]。其原理就是利用重金屬的離子會與相關(guān)絡(luò)合物相互反應(yīng),形成一種全新的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)又會與抗體和抗原進行反應(yīng)。通過免疫分析法進行檢測有著較高靈敏度及選擇性較強等優(yōu)勢。酶分析法則是利用重金屬離子與酶活性的相互反應(yīng),在酶活性的中心位置反應(yīng),進行相互結(jié)合,之后再對水質(zhì)中的物質(zhì)的電導(dǎo)率、顯色劑顏色、pH值等進行檢測,這種方法主要分析的是重金屬中的酶含量。
電化學(xué)檢測法就是伏安法,這種方法是檢測環(huán)境水質(zhì)中重金屬含量最為有效的方法之一。但使用這種方法需要有一個前提,就是必須要排除環(huán)境水質(zhì)中的高基體干擾,以此來保證檢測的準確度[4]。電化學(xué)檢測法與前述兩種檢測方法相比,能夠有效的排除環(huán)境水質(zhì)中鹽分對于檢測的干擾,并且能夠分析處于游離形態(tài)的金屬含量,同時所進行檢測的儀器占用空間較小,檢測成本也相對較低。
熒光分析法是在常溫的情況下,通過使用某些固定波長的直線光照射之后,物體的電子會呈現(xiàn)出激發(fā)的狀態(tài)[5]。但是這種電子的激發(fā)狀態(tài)維持時間很短,并且穩(wěn)定性也不強,會在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)狀態(tài)。此時,伴隨著光子的輻射,同時波長超過入射光波長的時候,這樣的射光就被成為熒光。目前,使用熒光檢測方法只有是通過熒光增強和減弱的特性,使得樣本中的重金屬與之發(fā)生反應(yīng),對熒光增強和減弱的反應(yīng)程度進行分析來測定[6]。
由于我國國土面積廣闊,各地的地理條件以及水質(zhì)情況也都大不相同,因此,如何選擇合適的檢測方法是十分重要的。幾種常見的重金屬檢測方法對比分析見表1。
表1 幾種常見的重金屬檢測方法對比分析表
從表1中可以看出,列舉的四種重金屬檢測的方法各有利弊。例如液相色譜分析法,這種檢測方法的優(yōu)勢在于技術(shù)要求低,并且操作流程簡單,但是這種方法的檢測精度較低,沒有辦法準確的反應(yīng)出當檢測地點的水質(zhì)情況。因此,在選用這種檢測方法時,需要配合其他的檢測方法共同使用[7]。除此之外,選用檢測方法還要受到其他因素的影響,如果當?shù)氐乃|(zhì)檢測部門條件允許,可以選擇檢測精度高、成本較高的檢測方法。反之,如果為了節(jié)約經(jīng)濟成本,也可以選用成本較低的檢測方法,例如電化學(xué)法,這種檢測方法的優(yōu)勢就在于儀器較小便于運輸,能夠有效的降低檢測成本。
在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測的各個環(huán)節(jié)中,檢測單位要制定一套完善的管理體系。并且在檢測過程中落實到各個檢測部門。在體系設(shè)計的過程中,要結(jié)合檢測流程的實際情況,不能完全按照理論知識,更不能照搬其他企業(yè)的管理體系[8]。在管理過程中還要對檢測中的一切行為進行備案,以便日后的檢查。通過建立有效的監(jiān)督管理機制讓各方都嚴格遵守協(xié)議內(nèi)容進行工作。檢測現(xiàn)場也應(yīng)當落實機制。對于現(xiàn)場工作情況,監(jiān)管人員都要進行實時記錄,同時要對設(shè)備的使用情況進行檢查,對一段時間的檢測情況應(yīng)該有總結(jié)和反饋,以便上層管理者及時了解檢測流程情況而進行計劃的調(diào)整。
檢測人員的專業(yè)技能素養(yǎng)在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測中是最為重要的因素之一,同時也是檢測準確度的重要保障。對于檢測人員的培訓(xùn)教育,只有將其標準化、統(tǒng)一化,才能夠達到更好的培訓(xùn)效果[9]。在制定培訓(xùn)標準和框架時,需要由培訓(xùn)部門等多方共同來制定,這樣才能夠做到培訓(xùn)框架和標準的統(tǒng)一化,讓學(xué)員能夠有據(jù)可循,學(xué)有所用。
綜上所述,環(huán)境水質(zhì)的重金屬檢測對于我國環(huán)境保護是十分重要的,同時也是發(fā)展現(xiàn)代化模式的保障。而水質(zhì)檢測屬于民生工程,這就要求政府部門要加大對該方面的投資,引進先進的檢測技術(shù)和設(shè)備。除此之外,檢測人員也要加強學(xué)習(xí)專業(yè)知識,提高自身的專業(yè)技能掌握程度。通過這些方式,共同提高我國環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測的質(zhì)量,為我國的環(huán)保型經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造出良好的環(huán)境。
[1] 許衛(wèi)娟. 離子色譜法測定地表水中氟化物的方法探討[J]. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊, 2014, 33(04): 86- 87.
[2] 王志民, 于福蘭, 劉志芬, 等. 阜新市地表水資源質(zhì)量評價[J]. 東北水利水電, 2003(09): 38- 39.
[3] 張久龍, 季營, 羅瑩瑩, 等. 鉬酸銨分光光度法測定水中總磷不確定度[J]. 硅谷, 2012(21): 183- 184.
[4] 陳妍. 鉬酸銨分光光度法測定水中總磷含量的不確定度評定[J]. 廣東化工, 2014, 41(02): 115- 116.
[5] 李學(xué)森. 凌河流域水資源現(xiàn)狀及保護措施[J]. 水土保持應(yīng)用技術(shù), 2015(03): 36- 37.
[6] 高素麗. 遼陽市水資源開發(fā)利用和管理保護對策[J]. 水土保持應(yīng)用技術(shù), 2011(04): 45- 47.
[7] 楊錦華. 佛寺水庫水源飲水安全與水環(huán)境保護[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2006(03): 50- 52.
[8] 溫樹成. 大伙房水庫水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀分析及對策研究[J]. 水土保持應(yīng)用技術(shù), 2015(02): 31- 32.
[9] 馬宇, 王淑偉. 遼寧省水資源現(xiàn)狀分析及保護措施研究[J]. 水利規(guī)劃與設(shè)計, 2015(11): 42- 44.
[10] 徐斌, 劉克巖, 時曉飛, 等. 地表水資源水質(zhì)水量結(jié)合評價方法研究[J]. 水利規(guī)劃與設(shè)計, 2003(02): 25- 30.