崔士紅 韋燕銀 李洪澤

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，重金屬污染的問(wèn)題日益嚴(yán)重。重金屬既可以進(jìn)入大氣層對(duì)大氣造成污染，又可以進(jìn)入到土層中對(duì)地下水造成污染。尤其是在人民生活水平越來(lái)越高的情況下，重金屬污染日益增多。例如，在未處理的一些廢水、污水中，均含有一定程度的重金屬離子，而這些元素都會(huì)嚴(yán)重影響到人們的生存環(huán)境。所以，必須要嚴(yán)格檢測(cè)各種水質(zhì)，并加強(qiáng)對(duì)于重金屬檢驗(yàn)方法的運(yùn)用?；诖耍疚纳钊胩接懥怂|(zhì)檢驗(yàn)中重金屬的化學(xué)檢驗(yàn)，以供相關(guān)的工作人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)檢驗(yàn);重金屬;化學(xué)檢驗(yàn)

1重金屬的定義

重金屬原義是指比重大于5的金屬（一般來(lái)講密度大于4.5克每立方厘米的金屬），包括金、銀、銅、鐵、鉛、鎘等，重金屬在人體中累積達(dá)到一定程度，會(huì)造成慢性中毒。對(duì)什么是重金屬，其實(shí)目前尚沒(méi)有嚴(yán)格的統(tǒng)一定義，在環(huán)境污染方面所說(shuō)的重金屬主要是指汞（水銀）、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬非常難以被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍的富集，最后進(jìn)入人體。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及酶等發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。

2水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬的檢驗(yàn)的必要性

重金屬含有毒性，在水體中無(wú)法被微生物降解，并且能夠隨不同狀態(tài)的水、地質(zhì)、生物而發(fā)生遷移，產(chǎn)生富集或分散的作用。當(dāng)重金屬富集時(shí)毒性加劇，積累到一定量時(shí)，就會(huì)造成系統(tǒng)性的損害。人在長(zhǎng)期飲用含有重金屬的水源或使用含有重金屬的食品后，就會(huì)出現(xiàn)中毒癥狀。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹬卸舅劳觯梢?jiàn)受重金屬污染的水源對(duì)人體及其他生物的危害之大。水質(zhì)檢驗(yàn)是檢驗(yàn)重金屬類型和含量的重要途徑，而重金屬檢驗(yàn)是水源污染評(píng)估的重要手段。人們通過(guò)檢驗(yàn)不同水質(zhì)中的重金屬，可以采取相應(yīng)的方法來(lái)針對(duì)性的治理水體重金屬污染問(wèn)題。因此，重金屬的測(cè)定對(duì)水源污染治理十分必要。

3水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬的化學(xué)檢驗(yàn)方法

3.1生物化學(xué)法

3.1.1酶抑制法

酶抑制法主要通過(guò)對(duì)酶本身空間結(jié)構(gòu)的改變來(lái)降低酶的活性，并使待測(cè)水樣的酸堿性與顯色劑的顏色得到改變，以便實(shí)現(xiàn)既定的檢測(cè)目的。此外，利用該方法檢測(cè)水樣，能夠使其產(chǎn)生電位差，有效提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.1.2免疫分析法

免疫分析法屬于一種選擇性與靈敏度均比較高的定量分析法。其成功的關(guān)鍵在于絡(luò)合物與金屬離子相結(jié)合是否能夠制備出特異性抗體。比如，熒光偏振免疫檢測(cè)、酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)等均通過(guò)該方法來(lái)檢測(cè)水體中重金屬離子的含量。

3.2電化學(xué)法

電化學(xué)法是水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中較為常用的方法，該方法可以測(cè)定污水中的重金屬元素。電化學(xué)法的原理為：基于不同金屬元素的電化學(xué)性質(zhì)不同，利用相關(guān)測(cè)定方式測(cè)試水中金屬離子的電化學(xué)性質(zhì)，經(jīng)過(guò)對(duì)比，判定水中金屬元素的種類。實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，若想有效進(jìn)行水中金屬離子的電化學(xué)檢測(cè)，應(yīng)采集適量的樣本，在化學(xué)池內(nèi)開(kāi)展相關(guān)工作。具體而言，優(yōu)先進(jìn)行水源的取樣，將取樣水放入化學(xué)池中，設(shè)置好參數(shù)，開(kāi)展實(shí)際的測(cè)定工作。電化學(xué)法操作簡(jiǎn)單，檢驗(yàn)周期較短，應(yīng)用范圍較為廣泛。目前，經(jīng)過(guò)多年改進(jìn)和完善，該方法對(duì)銅、鎳等重金屬元素的測(cè)定具有良好效果。常見(jiàn)的電化學(xué)法主要有以下兩種：

3.2.1極譜法與離子選擇性電極法

工業(yè)廢水的重金屬檢測(cè)常采用電化學(xué)法，具體而言，極譜法與離子選擇性電極法是較為常見(jiàn)的方法。檢測(cè)時(shí)，優(yōu)先取樣，待試樣消解完成后，鉛元素通常會(huì)以離子形態(tài)存在。在酸性介質(zhì)條件下，鉛離子形成絡(luò)合離子，這種絡(luò)合離子具有電活性，在滴汞電極上會(huì)產(chǎn)生還原電流。峰電流與鉛含量呈線性關(guān)系，利用示波極譜儀記錄鉛的峰流，可以測(cè)定水中的鉛元素含量。極譜法測(cè)定成本相對(duì)低廉，檢測(cè)速度快，操作簡(jiǎn)單，但檢出限偏高，重現(xiàn)性不好;離子選擇性電極法指通過(guò)測(cè)量電極電位測(cè)定離子活度，測(cè)定所需儀器設(shè)備價(jià)格低廉，攜帶方便。

3.2.2溶出伏安法

溶出伏安法具有測(cè)定靈敏度高的特點(diǎn)，其抗干擾能力較強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)定水中重金屬的含量。該方法能夠?qū)λ械你U、鋅、鎘等元素進(jìn)行測(cè)定。

3.3原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是一種用于水質(zhì)檢測(cè)的方法，具有較高的檢測(cè)效率，水質(zhì)檢測(cè)常采用該方法。地表水通常含有大量的重金屬元素，其中鉛、汞元素的含量較多，一旦人們飲用含有大量鉛、汞元素的水，會(huì)引發(fā)人體中毒反應(yīng)，威脅生命健康。因此，要加強(qiáng)水源的水質(zhì)檢測(cè)，采用原子光譜法，提升水質(zhì)檢測(cè)效率。具體檢測(cè)時(shí)主要利用APDC和MIBK對(duì)水中的鉛元素進(jìn)行螯合與萃取，萃取過(guò)程主要依賴光譜技術(shù)，這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水中鉛元素的檢驗(yàn)。一般情況下，光譜測(cè)試法不會(huì)單獨(dú)使用，常配合其他先進(jìn)技術(shù)共同用于水質(zhì)測(cè)定。在檢測(cè)水中汞元素的過(guò)程中，常會(huì)配合濾膜技術(shù)的應(yīng)用。

3.4熒光分析法

物質(zhì)受到光的照射后，其內(nèi)部會(huì)發(fā)生一系列的物理變化，比如，物質(zhì)經(jīng)過(guò)強(qiáng)光照射后，其內(nèi)部的電子運(yùn)動(dòng)會(huì)激烈增加，光照達(dá)到一定強(qiáng)度后，其內(nèi)部電子會(huì)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)電子非常不穩(wěn)定，當(dāng)光照外部干擾去除后，物質(zhì)內(nèi)部的電子又會(huì)快速轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)，其間，物質(zhì)會(huì)射出一定波長(zhǎng)的光，這種光即為熒光。由于物質(zhì)內(nèi)部元素不同，不同元素價(jià)態(tài)的熒光在波長(zhǎng)、頻率表現(xiàn)上呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)?；谶@種原理，對(duì)不同元素價(jià)態(tài)下的熒光進(jìn)行分析，能夠確定物質(zhì)的組成元素。

3.4.1原子發(fā)射光譜法

當(dāng)離子處于特定環(huán)境時(shí)，原子發(fā)射光譜法能夠有效檢測(cè)被激發(fā)離子發(fā)射出的特征光譜，該方法不僅能夠有效提升溫度，而且能夠量化譜線強(qiáng)度與元素含量之間的比例關(guān)系。利用特定的原子熒光光譜法，能夠同時(shí)檢測(cè)水體中多種重金屬離子的含量。不足之處在于設(shè)備昂貴和操作費(fèi)用較高。

3.4.2熒光分析法

熒光分析法是指利用某些物質(zhì)被紫外光照射后處于激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)分子經(jīng)歷一個(gè)碰撞及發(fā)射的去激發(fā)過(guò)程，發(fā)出能反映該物質(zhì)特性的熒光，進(jìn)行定性或定量分析。熒光分析是一種先進(jìn)的分析方法，具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)的特點(diǎn)。分子熒光光譜法與原子熒光光譜法是熒光分析法的細(xì)分。原子熒光光譜法是在將基態(tài)原子激發(fā)到高能態(tài)后，通過(guò)輻射的方式把熒光發(fā)射出去，通過(guò)測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，測(cè)定待測(cè)元素含量。原子熒光光譜法兼有原子發(fā)射和原子吸收兩種分析方法的優(yōu)點(diǎn)，又克服兩種方法的不足。原子熒光光譜具有發(fā)射譜線簡(jiǎn)單、靈敏度高、選擇性強(qiáng)和試樣量少等優(yōu)點(diǎn)，其靈敏度高于原子吸收光譜法，線性范圍較寬、干擾少，能夠進(jìn)行多元素同時(shí)測(cè)定。原子熒光光譜儀可用于分析汞、砷、銻、鉍、硒、碲、鉛、錫、鍺、鎘和鋅等11種元素。

3.5分光光度法

通過(guò)大量光學(xué)試驗(yàn)可知，電子躍遷過(guò)程會(huì)吸收一定的光譜產(chǎn)生可見(jiàn)光，不同物質(zhì)的電子躍遷過(guò)程中，吸收的光譜不同，因此產(chǎn)生的可見(jiàn)光也不同?；诖耍藗兛梢岳眠@種原理，進(jìn)行水中重金屬元素的測(cè)定，這種方法就是分光光度法。單一應(yīng)用時(shí)，其測(cè)定精度不高，因此水質(zhì)檢測(cè)經(jīng)常會(huì)將熒光分析法與光度法配合使用，二者共用可以彌補(bǔ)各自的不足，從而提升檢測(cè)效率。

4結(jié)束語(yǔ)

為了保障用水安全，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，應(yīng)加強(qiáng)水污染治理，同時(shí)開(kāi)展高效的水質(zhì)檢測(cè)，明確水污染中的重金屬元素種類，采取正確的處理方法，提高水污染治理效率。

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