隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，部分地區(qū)環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，尤其是重工業(yè)企業(yè)，其生產(chǎn)期間通常會(huì)排放大量含有重金屬元素的廢水，既造成河流污染，也影響人們的生活?；诖?，為了保障用水安全，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，人們應(yīng)加強(qiáng)水污染治理，同時(shí)開展高效的水質(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。

1 水體重金屬污染

1.1 汞污染

汞是一種常見的重金屬元素，應(yīng)用范圍廣，諸多工業(yè)生產(chǎn)會(huì)涉及汞元素，工業(yè)廢水排放是造成水體汞污染的主要因素。另外，煤及石油燃燒，通常較易釋放汞元素；農(nóng)藥的廣泛應(yīng)用也會(huì)造成土壤汞污染，進(jìn)而導(dǎo)致水體汞元素超標(biāo)。

1.2 鎘污染

有色金屬開采期間排放的廢氣、廢水、廢渣等通常含有大量鎘元素，對(duì)環(huán)境造成污染，進(jìn)而污染水源。人們生活中，一些餐具包裝、食品包裝上也會(huì)存有鎘元素，對(duì)人們的生活健康產(chǎn)生危害。

1.3 鉛污染

當(dāng)前，汽車數(shù)量越來越多，汽車尾氣和金屬冶煉都會(huì)導(dǎo)致空氣環(huán)境中的鉛污染現(xiàn)象。水中鉛元素超標(biāo)，則不利于人們的飲水安全。水質(zhì)檢測(cè)期間，要加強(qiáng)對(duì)水中鉛元素的檢測(cè)。人們飲用大量的含鉛污水，會(huì)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，其癥狀表現(xiàn)為面色蒼白、劇烈腹痛、腎病等。

2 水質(zhì)檢測(cè)中重金屬測(cè)定的意義

生活用水對(duì)人體健康具有重要意義，自來水廠是其常規(guī)來源。居民用水供給前，要進(jìn)行過濾、消毒等，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)，保障人們用水健康和用水安全。簡(jiǎn)單來說，要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，其中，重金屬元素檢測(cè)較為困難，因?yàn)橹亟饘僭囟喾N多樣，檢測(cè)期間需要運(yùn)用正確的方法，一旦檢測(cè)階段出現(xiàn)問題，含有大量重金屬元素的水被人誤飲，則會(huì)威脅人體健康?；诖?，為了避免重金屬污水進(jìn)入人們的生活，自來水企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)水源的控制，采取正確的測(cè)定方法。目前，處理水中重金屬的方法較少，常規(guī)檢測(cè)只是根據(jù)水污染的實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)。分析水中金屬元素種類，再采取處理措施，利于提升水污染治理效果。

當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們的生活水平日漸提升，水質(zhì)好壞也成為人們?nèi)諠u重視的問題，國(guó)家水質(zhì)檢測(cè)制度不斷規(guī)范和完善。人們要利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)對(duì)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，如硬度、細(xì)菌總數(shù)、濁度和總大腸桿菌群等，其中重金屬含量檢測(cè)是必不可少的一個(gè)項(xiàng)目[1]。

3 重金屬污染分析

重金屬進(jìn)入水體后，其會(huì)廣泛分布在水生態(tài)系統(tǒng)中，嚴(yán)重影響水生態(tài)系統(tǒng)平衡。水中重金屬累積到一定數(shù)量，會(huì)導(dǎo)致水中微生物死亡，破壞水生態(tài)系統(tǒng)。與此同時(shí)，一些魚類同樣會(huì)受到重金屬物質(zhì)的影響，體內(nèi)含有大量的重金屬元素，一旦人們食用這種水產(chǎn)品，則會(huì)導(dǎo)致重金屬中毒。

重金屬在水體內(nèi)往往不能被微生物降解，其往往會(huì)以不同價(jià)態(tài)的形式存在，在水中各個(gè)物質(zhì)間進(jìn)行轉(zhuǎn)移。研究表明，水中Zn、Cu、Mn等重金屬元素會(huì)抑制月形藻的生長(zhǎng)；Zn、Cu、Mn等重金屬離子在魚體內(nèi)積累，會(huì)影響魚的性別及生長(zhǎng)；水中重金屬含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)引起魚類中毒反應(yīng)，如死亡；水中殘留過量的Pb元素，會(huì)引發(fā)人體健康問題，導(dǎo)致胎兒發(fā)育不正常，出現(xiàn)癡呆、腦萎縮等癥狀。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)狀可知，一些城市的水污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重，我國(guó)各大湖泊同樣存在重金屬超標(biāo)現(xiàn)象。因此，人們要加強(qiáng)水質(zhì)檢測(cè)和生活用水管理[2]。

4 水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬測(cè)定方法

4.1 電化學(xué)法

現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)期間會(huì)運(yùn)用有效的處理方法，開展污水處理，再將處理后的廢水排放到河流中。電化學(xué)法是水質(zhì)檢測(cè)過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)過對(duì)比，判定水中金屬元素的種類。實(shí)際測(cè)試過程中，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。

4.1.1 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。

4.1.2 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。

4.2 原子吸收光譜法

現(xiàn)階段，光、電等領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)獲得很大進(jìn)步，光譜法是光學(xué)技術(shù)中的一種，應(yīng)用廣泛。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)水中汞元素的過程中，常會(huì)配合濾膜技術(shù)的應(yīng)用。

4.3 熒光分析法

科研人員透過物理試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，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)過強(qiáng)光照射后，其內(nèi)部的電子運(yùn)動(dòng)會(huì)激烈地增加，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，勢(shì)必能夠確定物質(zhì)的組成元素?，F(xiàn)階段，針對(duì)物質(zhì)的熒光情況有多種數(shù)據(jù)，能夠依靠熒光波長(zhǎng)、頻率進(jìn)行判定的物質(zhì)數(shù)量不斷增加。熒光分析法在實(shí)際的水質(zhì)檢測(cè)工作中應(yīng)用較少，這主要是因?yàn)樗|(zhì)檢測(cè)需要精確判定元素的種類，對(duì)元素含量、濃度等進(jìn)行精確測(cè)定，而熒光分析法無法測(cè)定精確數(shù)據(jù)，只能夠依靠檢測(cè)熒光的效果，判定金屬種類、大概濃度等。因此，水質(zhì)檢測(cè)過程中應(yīng)用這種方法缺乏實(shí)際意義。

4.3.1 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。

4.3.2 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，通過輻射的方式把熒光發(fā)射出去，通過測(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。

4.4 分光光度法

通過大量光學(xué)試驗(yàn)可知，電子躍遷過程會(huì)吸收一定的光譜產(chǎn)生可見光，不同物質(zhì)的電子躍遷過程中，吸收的光譜不同，因此產(chǎn)生的可見光也不同?；诖?，人們可以利用這種原理，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。

4.5 生物化學(xué)法

經(jīng)過多年改進(jìn)，傳統(tǒng)的化學(xué)和物理檢測(cè)方法已經(jīng)較為完善?，F(xiàn)階段，一些物理法及化學(xué)法的進(jìn)步空間存在局限，因此人們要在檢測(cè)過程中不斷研發(fā)新的檢測(cè)技術(shù)。生物化學(xué)法便是其中之一，該方法將生物法和化學(xué)法有機(jī)結(jié)合，現(xiàn)階段，這種方法的檢測(cè)應(yīng)用仍處于研究階段，但研究?jī)r(jià)值較高。生物化學(xué)法具有準(zhǔn)確、高效、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。生物化學(xué)法主要利用酶的特殊性質(zhì)，使其與重金屬發(fā)生一系列反應(yīng)，改變酶的活性，使得pH、電導(dǎo)率等發(fā)生變化，然后據(jù)此判定水中的重金屬元素種類。

4.5.1 酶抑制法

該方法主要通過對(duì)酶本身空間結(jié)構(gòu)的改變來降低酶的活性，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。

4.5.2 免疫分析法

該方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)等均通過該方法來檢測(cè)水體中重金屬離子的含量。

5 結(jié)語(yǔ)

水是人們生活中的重要資源，水污染不僅會(huì)威脅人們的身體健康，也會(huì)影響社會(huì)進(jìn)步。為了確保人們用水安全，加強(qiáng)水源檢測(cè)顯得十分必要。為了提升檢測(cè)質(zhì)量，有關(guān)部門還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)檢測(cè)的研究，明確水污染的具體原因，給予科學(xué)處理。重金屬的化學(xué)檢驗(yàn)是水質(zhì)檢驗(yàn)的重要內(nèi)容，人們要做好相關(guān)檢測(cè)工作，最終確保居民用水安全。

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