重金属检测技术在环境水质分析中的应用探析

2020-07-26 10:54刘燕
理论与创新 2020年11期
关键词:应用

刘燕

【摘  要】我国工业建设最近几年发展非常迅速,为我国基础建设贡献力量。当前,我国工业经济发展速度很快,各项工业经济指标快速增长,但是工业生产运用大量化学原料,排出大量重金属废料,会对水环境造成严重污染。这就需要在当前水环境保护工作中加强水环境的金属含量检测工作,找出污染源,确保水质不再受到重金属的污染。水环境的重金属检测工作关乎到重金属污染治理工作的成效。重金属具有不溶于水的特征,在水中长期处于游离状态,而且不会短时间分解,经过一定时间的堆积,将对水质产生巨大的破坏。

【关键词】重金属检测技术;环境水质分析;应用

引言

时代的进步,科技的发展带动我国各行业发展迅速,使得我国快速进入现代化科学技术发展阶段。在我国的工业生产过程中,经常用到含重金属或相对应的化合物作为原辅料,而在生产后期并没有对其进行科学合理的处理,或者处理得不够到位,导致排放的废水中残留较多的重金属元素,从而对地表水、地下水造成极大的污染。重金属污染是关系到人类健康和生命的重大环境问题,精准检测水质中的重金属含量,能够确保环境水质得到切实有效的保护,并为水体中的重金属污染防治提供技术依据。

1.重金属检测技术应用的现状

在工厂不断扩大生产的影响下环境水质受到了严重的影响,不仅给环保工作带来了巨大的困难,给人们的身体健康也造成了一定的威胁。因此,要加强环境水质检测过程中的重金属检测,帮助人们更加明确环境水质中是否有重金属元素超标的情况,保证人们的生命健康。现阶段采用的重金属检测技术种类比较多,但是在采集水样时需要耗费大量的时间,而且为了保证检测数据的准确性还需要工作人员尽可能在短时间内把水样送到检测中心进行检测,在一定程度上增加了检测工作的难度。针对现在检测工作过程中存在的问题,还需要对检测技术进行进一步改良,提高重金属检测技术的准确性和实用性。

2.水体中重金属的危害

在水体中的重金属污染对于我国的环境有十分严重的危害。一般来说,重金属进入水体的方式有两种,一是通过地质侵蚀、风化等天然源的形式,二是通过人为污染的形式,如矿山开采、金属冶炼加工、化工废水的排放、农药化肥的滥用和生活垃圾的弃置等方式;加之重金属具有较高的移动性、较低的中毒浓度和较强的富集性等特点,导致重金属污染具有较大的隐匿性和滞后性。水体中的重金属不仅无法被生物降解,甚至在微生物的作用下,部分重金属元素还可能转化成为毒性更强的重金属化合物,进而再经食物链的生物放大作用,逐级成千百倍地富集,使水生生物的生物环境有巨大改变,导致植被和动物死亡,造成生态系统中各级生物的不良反应,甚至危害包括人体和其他生命体的生命健康安全。重金属对人体所产生的危害程度,和其种类、性质、存在形态和浓度等因素有着至关重要的联系。所以,关注重金属污染问题,应采取适当的检测技术和处理措施,以确保水质符合国家相关的质量标准和排放标准。

3.重金属检测技术在环境水质分析中的应用

3.1荧光分析法

荧光分析法主要针对的对象是含有荧光物质的环境水质,其原理是通过物质对光射线的反射情况判断环境水质中是否含有重金属,能够帮助工作人员确定重金属所在的位置以及所在范围。荧光分析法主要分为原子荧光谱法和分子荧光光谱法两种,荧光的发出主要受到重金属内部所含电子的影响,操作简单并且灵敏。但是在实际操作过程中,由于受到光线照射范围的影响,仅能够在较小的水域使用,而且有时还需要加入荧光物质进行检测,具有一定的局限性。

3.2生化方法

在重金属检测技术中,生化方法也十分重要。当前在重金属检测技术中运用的生化方法可分为免疫分析方法和酶分析方法两种。其中免疫分析方法是利用水中重金属物质可以与结合物相结合,并产生特异反应的特性,对水中存在的重金属的数量进行确定,再以计算出的重金属数量为基础,进行相关清理工作。而酶分析方法的主要原理是利用水中的重金属会与酶产生反应的特点,使所加入酶的中心筑基与重金属中所含离子相结合,大大减少酶的活性,在反应完全后再由专业人员对颜色、酸碱程度以及导电能力的改变进行测定及分析,由此达到监测水中重金属含量及范围的目的,便于专业人员对水质进行更加彻底的恢复工作。

3.3电感耦合等离子原子发射光谱法

电感耦合等离子原子发射光谱法是一种比较典型的光谱分析方法,它的激发光源是电感耦合等离子体炬,能够对水质中重金属进行有效检测。改技术具有基体干扰性比较小,检出限低,灵敏度较高,分析速度快、能够多元素同时测定,操作简便等优点,成为水质重金属检测的最有效方法之一。此外,该法还可与分离富集技术相结合,在水中重金属元素含量为痕量水平时,可通过溶剂萃取法、共沉淀法和离子交换法等富集技术,降低方法检出限,改善测试精密度和准确度,在海水重金属检测标准中,此类富集技术应用较为广泛。

3.4原子吸收法

原子吸收分光光度法的优势明显,检测时间短,准确性高,灵敏度强,关键是检测操作方法简单易学,同时抗干扰能力强,使得整体的检测结果准确度较高。所以,原子吸收法在水环境重金属检测方法中具有很大的应用空间,应用价值高。原子吸收法中使用率最高的是火焰原子吸收分光光度法,应用时需要注意下面三个问题。首先,在水样品处理时,如果样品差异较大,在检测方法的选择上要注意其合理性和适用性。水样品中如果没有沉淀及悬浮物,就可以对样品直接进行检测。其次,提升火焰吸光度的稳定性。在对水样品中的活泼金属元素进行检测时,就对火焰吸收光度仪的稳定性提出了较高的要求,要确保预热时间充足。最后,不断地提升测量的灵敏度。在水环境重金属检测工作中,要確保根据仪器的性能,待测元素的特征,选择合适的测量条件。例如燃烧头高度,狭缝宽度,灯电流能量等,使仪器达到最佳的使用状态。在具体的检测工作中,要做到认真细致,及时准确。

3.5液相色谱分析法

液相色谱分析法是当前环境水质检测中应用较为广泛并且效果良好的一种重金属检测技术,最鲜明的特点就是能够高效分离,运用液相色谱分析法能够对环境水质中多种重金属元素进行检测,能够较快地分析出重金属的分布及范围,但,该种方法灵敏度较差。在实际的应用过程中,工作人员往往会结合另外一种方法进行检测,这样能够在维持液相色谱分析法高效分离优点的同时,弥补其灵敏度不高的缺点,提高重金属检测的工作质量和工作效率。当前对于该项技术也进行了相应的完善处理,首先利用离子色谱法进行测定,再通过改良后的阳离子交换柱抑制电导检测,能够在较短的时间内得到相关的检测数据。

4.结束语

在工厂不断扩大生产的情况下,重金属污染范围也在不断增大,尤其是对于环境水质的影响,给人们的生产生活造成了威胁。重金属检测技术在环境水质分析中的广泛应用能够提高环境保护的力度,相关工作人员应该充分了解各种检测手段的优点和劣势,根据环境选择合适的手段,提高检测工作的准确性和效率,同时要积极进行研发工作,不断完善检测手段。

参考文献

[1]孙益群,黄阳海.重金属检测技术在环境水质分析中的应用[J].中国化工贸易,2019,11(30):139.

[2]张瑜洋.重金属检测技术在环境水质分析中的应用探讨[J].数码设计(下),2020,9(1):76.

[3]邵长颖.重金属检测技术在环境水质分析中的应用[J].中国科技纵横,2019(14):3-4.

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