浅析生活饮用水中的重金属检测

2016-10-19 18:11李文康
水能经济 2016年9期
关键词:生活饮用水检测技术重金属

李文康

【摘要】随着经济的发展以及工业化程度的提高,大量含有的重金属污染物的工业废水和生活污水排入自然水域中,导致自然水域中的重金属含量升高,为了保障生活饮用水的安全,必须加强对其中的重金属进行检测。本文阐述了生活饮用水检测的重要性以及生活饮用水中重金属超标对人体的主要危害,对生活饮用水中的重金属检测技术进行了探讨分析。

【关键词】生活饮用水;检测;重要性;重金属;危害;检测技术

一、生活饮用水检测的重要性

生活饮用水的安全性影响着人们身体的健康性,如果饮用水的水质存在问题,则可能导致中毒现象。生活饮用水检测的标准包括物理、化学以及微生物方面,生活用水质检主要是检测水中是否含有病菌、毒重金属、污染物等。一般病菌可以通过高温的方式杀死,而重金属则需要通过过滤等方式消除,生活饮用水的水质中如果重金属的含量超标,会引起人体的病变,影响了人身体的健康发育。所以对生活饮用水进行检测具有重要的意义,其可以保证饮用者身体的安全。

二、生活饮用水中重金属超标对人体的主要危害

铅的危害。铅进入人体后会阻碍血液的合成,导致人体贫血;或经血液侵入大脑神经,造成脑组织损伤;或通过胎盘,影响胎儿发育。

砷的危害。砷化物会造成细胞染色体的异常和基因的突变,因此使某些基因的信息表达发生改变,直至诱发癌症。相关研究表明,长期饮用高砷的自来水,不但会引起砷中毒,还会引起细胞癌变、畸形或者突变。慢性砷中毒的表现是:一般植物神经衰弱症,会造成肢体血管痉挛和坏死等,它的症状表现为剧烈头痛、高度脱水、痉挛和昏睡,严重者因心力衰竭而死亡。

汞的危害。汞会影响人体呼吸、消化系统、免疫系统、泌尿系统以及影响神经的内分泌等。

镉的危害。人身体内的镉通常分布在肝、肾、骨骼、胰腺以及甲状腺中,当积累到一定的程度便会对人体器官造成损伤,引发癌症。即是人摄入很少的镉,也会造成慢性中毒,这是因为镉是很难被人体分解或者排除体外的。它对人的肾和肝功能、骨骼、生殖功能、心血管功能、神经系统等都具有很大的影响。

三、生活饮用水中的重金属检测技术分析

1.紫外可见分光光度法

其以光学实验为原理发展基础,应用该技术进行检测,会产生可见的紫外吸收光谱,然后根据光谱差异对物质的含量与组成进行测定,并作出相应的分析。该方法成立需满足一定的假设条件:每一种物质吸收光的种类会不同,当重金属离子与其他物质进行结合时,对特定光的吸收会改变,而被检测重金属的含量多少与其变化成正比例关系。

2.原子光谱法

原子光谱法包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法,是目前痕量元素分析的主要方法。

原子吸收光谱法的特点是检测灵敏度高、分析速度快、测定高浓度元素时干扰小、信号稳定等。原子吸收光谱法的不足之处是测定某元素需用该元素的光源,多元素同时测定尚有困难,对于复杂试样的测定干扰比较严重,有一些元素的测定灵敏度还不足。火焰原子吸收光谱法测定铅的灵敏度较低,直接用于测定试样中微量铅,提高灵敏度是关键。为了提高火焰原子吸收光谱法的灵敏度,常采用分离富集技术对样品进行预处理。有研究者通过加入增敏剂吐温-80来简化前处理,消除Fe、Ca、Al等元素的干扰,降低检出限。通过微波消解可以简化前处理工作降低检出限。

原子发射光谱法,是利用气态原子在受到热或电的激发时发射出的特征辐射进行检测的一种方法。如鲁丹等研究了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定进口水性涂料中可溶性铅-汞-镉和铬体。 ICP-AES的不足之处在于设备昂贵和操作费用较高。

原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸汽在辐射能激发下所产生荧光的发射强度来测定待测元素的一种分析方法。原子荧光光谱法具有灵敏度高,选择性强,试样量少和方法简单等特点。它的不足是線性范围较宽,应用元素有限,因为有包括金属在内的许多物质本身不会产生荧光而要加入某种试剂才能达到荧光分析的目的,而荧光试剂本身比较昂贵。

3.电感耦合等离子体原子发射光谱法的分析

该技术主要利用电感耦合等离子炬发光源来对物质中的含量进行分析。该检测技术能够快速、准确地将水体样本中的准金属元素及多种金属元素含量检测出来,且不会发生明显的基体效应。该技术应用于常量、痕量及微量元素分析中可取得良好的效果,不但灵敏度高且不易受干扰,并能同时或是顺序检测分析多种元素。在一般情况下水体中金属含量不会太高,而这种检测技术虽然具有较高的灵敏度,但若是单一使用该技术也很难将痕量元素检测出来。针对这种情况则应将其与分离富集技术相结合,才能进一步提高分析检测限、准确度及精密度。

4.电化学法的分析

电化学法是在电化学反应的基础上进行,其确定物质组成及含量的依据则是物质电化学性质的差异。其应用必须在电化学池中进行,具体表现为:在化学池中加入试验液,然后将某种参数作为参考依据(如电阻、电流、点位等),接着是测定化学电池,并结合参与及被测物质的浓度关系,得出试验液的组成与含量。目前,使用频率最高的几种电化学方法主要包括溶出伏安法、伏安滴定点位分析法等。比如,利用阴极溶出伏安法可测出饮用水及海水中的痕量金属锌、镍、铜等元素;使用脉冲记谱法可测出自然水体中的镍、锌、铜、铅等元素的组成及含量。

四、结束语

当前水体环境污染日益严重,尤其是重金属污染,对人类健康构成了巨大威胁。因此,必须采用先进的检测技术,对生活饮用水中的重金属进行检测,并及时采取相应的对策,从而保障饮水安全。

参考文献:

[1]郜玉楠等.我国饮用水水质检测能力若干问题分析[J].给水排水2014.

[2]马秀东.论水质重金属分析检测技术研究与应用[J].资源节约与环保2013.

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