崔曉英，張曉敏，劉 衛(wèi)，郭穎超

（華北地質勘查局五一四地質大隊，河北 承德 067000）

2015年發(fā)生在香港啟晴邨的重金屬水污染事件震動全香港，也再一次引起了人們對水質重金屬污染的關注和重視。近年來，錯誤的經(jīng)濟發(fā)展觀念犧牲環(huán)境利益來換取經(jīng)濟利益，無論是工業(yè)生產(chǎn)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，都增加了水質中的重金屬物質含量[1]。這些重金屬物質也會通過生物鏈循環(huán)進入到人體內(nèi)，最終還是危害人類自身。積極開展水質重金屬物質的分析化驗，能夠為環(huán)境修復和保護工作提供科學可靠的數(shù)據(jù)支持，對于當下社會和環(huán)境發(fā)展具有重要意義。

1 水質重金屬物質分析化驗的必要性

水質重金屬物質會通過生物鏈循環(huán)進入人體，在很多人眼中，不直接接觸環(huán)境中的水就不會受到水質重金屬物質的影響顯然是錯誤的。水質重金屬會進入魚類或者水生植物內(nèi)，然后經(jīng)過食物鏈進入人體，危害人類健康。根據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球大約有75%的疾病與水體污染有關。水質中的鎘進入人體會造成腎、骨骼病變，嚴重者會導致人類死亡；鉛則會引起貧血和神經(jīng)錯亂；六價鉻會引起皮膚潰瘍，還會導致癌癥；砷則會引發(fā)中毒，造成身體機能下降，引發(fā)皮膚癌；有機氯農(nóng)藥會在脂肪中蓄積，對人和動物的內(nèi)分泌、免疫功能、生殖機能均造成危害[2]?？偠灾?，水質重金屬物質分析化驗是有效避免人體重金屬中毒的關鍵環(huán)節(jié)，能夠為水環(huán)境污染的治理提供數(shù)據(jù)參考，對于我國生態(tài)環(huán)境修復具有重要影響。

2 現(xiàn)代儀器分析技術在水質重金屬分析化驗中的應用分析

（1）原子吸收光譜法。原子吸收光譜法是使用原子吸收光譜儀進行的水質重金屬分析化驗，其具有快捷、準確且靈敏度高的優(yōu)勢，在水質重金屬分析化驗中使用的頻率較高，其主要用于分析化驗水質中的鉛、鎘、鐵、銅以及鋅等重金屬物質。原子吸收光譜法是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外線光以及可見光范疇內(nèi)相對應原子共振輻射吸收能力進行定量分析的方法，由于其檢測的準確性高，已經(jīng)被環(huán)保部門廣泛采用。在使用這一儀器分析技術過程中，因為工業(yè)廢水等污水中含有其他雜質，會影響到水質重金屬分析化驗結果，因此需要先進行濕法灰化處理，然后也可以采用蒸發(fā)、分離等手段來對樣品進行處理，以提升水質重金屬分析化驗數(shù)據(jù)的精準性。

（2）熒光分析法。熒光分析法是使用原子熒光光度計進行的水質重金屬分析化驗方法，其具有靈敏度高、譜線簡單且干擾小的特點，在低濃度的水質重金屬分析化驗具有優(yōu)勢，主要是用于分析化驗水質中的汞和砷元素。熒光分析法是通過控制直線光與重金屬發(fā)生反應的方法，對采集的樣品的反應程度進行分析和測定來獲得相應的分析化驗結果。熒光分析法應用的原理是常溫下，具有固定波長的直線光照射會激發(fā)物體電子反應。但是重金屬電子的激發(fā)時間短，且穩(wěn)定性相對較差，這也限制了熒光分析法在水質重金屬分析化驗中的廣泛應用。

（3）液相色譜法。液相色譜法是使用液相色譜儀進行的水質重金屬分析化驗技術，也是其中最為重要的分析技術之一。液相色譜法具有高速與快捷的優(yōu)勢，主要運用液體的流動相和固定相進行色譜檢測。運用液相色譜法能夠迅速分析檢測出水質重金屬的分布和數(shù)量，為水環(huán)境治理工作提供數(shù)據(jù)支持。但是，液相色譜法的準確性相對不足，后續(xù)還需要利用其它分析技術進行進一步更為精確的檢測。

（4）電感耦合等離子體質譜法。電感耦合等離子體質譜法是使用電感耦合等離子體質譜儀進行的水質重金屬分析技術，其能夠測定化學元素周期表中的大部分元素，可以提供同位素分析[3]。不僅如此，電感耦合等離子體質譜儀還具有極低的檢出限和極寬的動態(tài)線性范圍，可以用于檢測水質中的硒、銻、鉻、鉬、鋇、鎳等元素，精密度高，分析速度快，在水質重金屬分析化驗中具有重要應用價值。在應用這一分析技術過程中，同樣需要排除其中的影響因素，減少鹽分對檢測結果的影響。

3 發(fā)揮現(xiàn)代儀器分析技術在水質重金屬分析化驗中的作用的路徑分析

3.1 優(yōu)化現(xiàn)代儀器分析技術研發(fā)環(huán)境，增加資金支持

我國水質重金屬分析化驗技術起步較晚，隨著近些年需求的提升，這一技術也在不斷改進和發(fā)展。水質環(huán)境中的重金屬含量和類型也在不斷變化，現(xiàn)代儀器分析技術只有做到與時俱進，才能夠滿足新的水質重金屬分析化驗要求。基于國家創(chuàng)新發(fā)展的大環(huán)境，需要優(yōu)化現(xiàn)代儀器分析技術研發(fā)環(huán)境，增加資金支持。通過上述儀器分析技術的討論，我們也可以看到，當前用于水質重金屬分析化驗的現(xiàn)代儀器分析技術都存在優(yōu)缺點，在實際檢測中也面臨著環(huán)境因素的制約，因此，在接下來的技術研發(fā)中，則需要重點突破技術局限，研發(fā)應用范圍更廣，精確度更高的現(xiàn)代儀器分析技術。

在充足的研發(fā)資金支持下，研究院所也可以提升研究人員的薪酬福利待遇，增強其研發(fā)的積極性和熱情?？蒲腥藛T并不一定要甘于清貧，較高的工資收入不僅可以讓其安心做研究，還可以提升其職業(yè)成就感和生活幸福感。在強有力的資金支持下，科研院所還可以大膽引進先進的技術和儀器，為新技術的研發(fā)提供硬件設施支持等。優(yōu)化現(xiàn)代儀器分析技術研發(fā)環(huán)境，能夠推動水質重金屬分析化驗的良性發(fā)展。

3.2 提升水質重金屬分析化驗人員的技術能力和水平，做好后備人才培養(yǎng)

我國水環(huán)境修復歷史并不長，但是水環(huán)境污染的歷史由來已久，嚴重的水污染和水質重金屬分析化驗工作量與檢驗人員數(shù)量不成正比，存在嚴重的人才缺口。這也導致水質重金屬分析化驗工作效率相對較低，分析化驗結果的準確性也會受到相關化驗人員個人素質和專業(yè)能力的影響。因此，提升水質重金屬分析化驗人員的技術能力和水平，做好后備人才培養(yǎng)工作至關重要。

首先，提升水質重金屬分析化驗人員的技術能力和水平，需要增加職前培訓投入力度，根據(jù)實際情況來適當增加職前培訓時間。構建系統(tǒng)化的職前培訓計劃，循序漸進地引導相關人員正確認識和了解水質重金屬分析化驗中用到的儀器和分析技術，并保證其能夠對不同儀器分析技術的優(yōu)勢和不足倒背如流[4]。在培訓結束之后，需要組織統(tǒng)一的考試，只有通過考試的分析化驗人員才能夠進入到工作崗位。在此之后，還需要持續(xù)開展教育培訓工作，針對新引進的技術和儀器進行集中培訓，不定期抽查分析化驗人員對儀器分析技術特點的記憶情況以及實際操作能力。只有這樣，才能夠讓相關人員靈活運用現(xiàn)代儀器分析技術開展水質重金屬的分析化驗，也才能夠切實保證分析化驗數(shù)據(jù)的準確性。其次，在后備人才培養(yǎng)方面，需要加強與高校和科研院所的合作，為其提供真實的工作案例支持，引導其培養(yǎng)符合未來工作環(huán)境需要的水質重金屬分析化驗人才。在后備人才培養(yǎng)過程中，需要將專業(yè)知識的理論學習與實踐活動結合在一起，讓學生能夠親身感受水質重金屬工作的價值和意義，能夠參與到水質重金屬分析化驗的全過程，增長見識和實際能力。

3.3 推進水質重金屬分析化驗的信息化建設，運用大數(shù)據(jù)技術進行數(shù)據(jù)分析和管理

互聯(lián)網(wǎng)時代，推進水質重金屬分析化驗的信息化建設，尤為重要且必要。運用大數(shù)據(jù)技術對分析化驗的數(shù)據(jù)進行分析和管理，能夠大大提升數(shù)據(jù)分析結果的準確性和科學性，還能夠提升分析化驗工作效率，在一定程度上減輕工作人員的工作量，緩解水質重金屬分析化驗需求與工作人員供給量之間的矛盾。推進水質重金屬分析化驗的信息化建設，并不是盲目推進，而是要根據(jù)不同地區(qū)不同河流或者水環(huán)境的實際情況，比如說主要污染物，重金屬分布以及水中雜質情況等構建特色化的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。然后借助感應器等現(xiàn)代儀器實現(xiàn)針對水質重金屬污染的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，對水質重金屬進行初步的粗略的監(jiān)測。然后，一旦測定結果超過設定值之后，分析化驗人員再進行實地取樣和進一步分析化驗。這樣一來，能夠保證水質監(jiān)測的全面性，也能夠形成更為直觀的數(shù)據(jù)分析結果，為分析化驗工作提供幫助和支持。在大數(shù)據(jù)技術的支持下，還可以將不同現(xiàn)代儀器分析技術得出的水質重金屬結果進行統(tǒng)一歸檔管理，提升不同技術應用的協(xié)同性，避免了重復操作。同時，數(shù)據(jù)分析結果的歸檔管理，也能夠為之后的水質重金屬分析化驗工作提供數(shù)據(jù)參考，可以為水環(huán)境修復提供依據(jù)。

4 結語

綜上所述，水質重金屬分析化驗對于我國水環(huán)境修復和生態(tài)環(huán)境保護具有重要價值和意義，是主要的數(shù)據(jù)來源之一。近年來，工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，在某種程度上也加重了環(huán)境污染和破壞。基于生態(tài)環(huán)境保護理念，經(jīng)濟發(fā)展不應以環(huán)境惡化為代價，水質重金屬分析化驗以及水環(huán)境的修復工作也得到了社會各界的廣泛關注和支持。目前，用于水質重金屬分析化驗中的現(xiàn)代儀器分析技術主要包括原子吸收光譜法、熒光分析法、液相色譜法以及電感耦合等離子體質譜法等，不同分析技術都有自己的優(yōu)缺點，在實際應用中需要相互配合，才能夠得到更為精準和全面的水質重金屬物質數(shù)量和分布情況。為了更好地推進現(xiàn)代儀器分析技術在水質重金屬分析化驗中的應用，國家和政府還需要增加資金支持以推進新技術和新儀器的研發(fā)；需要做好分析化驗人才的培訓和后備人才的培養(yǎng)，以緩解水質重金屬分析化驗行業(yè)中存在的人才供需矛盾；需要積極構建大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，推進信息化建設，以提升工作效率，減少分析化驗人員的工作量。只有這樣，才能夠發(fā)揮現(xiàn)代儀器分析技術在水質重金屬分析化驗中的價值和作用。