水质检验中重金属的测试方法与技术

2021-05-10 08:24郑春蓉
科学与财富 2021年36期
关键词:重金属

郑春蓉

摘  要:为保障用水安全,必须加强我国主要地表水体、湖泊、饮用水水源地等水质检测,采取合适的测定方法,明确水体内重金属元素种类,基于此,本文就水质检验中重金属的测试方法与技术进行剖析,以供参考。

关键词:水质检验;重金属;化学检验

随着现代工业企业的不断发展,伴随而来的是环境问题的日益突出,近几年我国在环保领域政策开始收紧,对企业排污进行了严格的控制和监督,但是仍会出现一些环境污染事件,以水生态环境为例,重工业企业的高浓度废水一旦处理不达标外排自地表水体,将会使水体重金属元素超标,不仅影响局域水生态环境,还会直接影响当地居民的饮用水安全及日常生产生活,因此必须重视对水质中重金属的测定。

1水体重金属污染

水体重金属污染一般是指汞、镉、铅等元素超标,人体一旦直接引用含有重金属元素的废水,会出现中毒现象,甚至会危害生命。

1.1 汞污染

汞污染是较为常见的重金属污染,也将其称为水银中毒,一般如采矿业、化学制造业、灯具加工业等污染物主要就是以汞污染为主要污染因子,另外在燃煤、燃油过程中也会有不同浓度的汞释放,一旦企业含汞废水未经处理达标后外排,会使含汞废水流经的土壤、河流汞元素超标,影响水生植物的生长。

1.2 镉污染

镉污染也是重金属污染的一种,镉的污染源主要是铅锌矿的开采、冶炼、制造业的电镀生产线等,这些工业企业在生产过程中产生的废气、废水、固废均含有大量的镉元素,一旦进入水体、空气中,会对局域生态环境造成较大的破坏,间接对人体健康造成一定的威胁。

1.3 铅污染

铅的污染源主要来自于城市汽车尾气、金属冶炼等一些以铅元素为工业原料的企业,铅元素具有长期潜伏性,并且不会被其他微生物综合降解,会长期潜伏在土壤、水体中,对河流水质造成长期的影响,人体直接饮用含铅废水,会出现慢性中毒现象,增加患癌的可能性。

2重金属污染分析

重金属污染大多是来源于工业企业废气、废水、固废的排放,无序的排放会广泛分布在大气环境、水环境、土壤环境中,微量的重金属对生态环境的破坏力较小,但是过量的重金属会对局域生态环境造成不可估量的破坏,如影响水生动植物的生长,土壤肥力的减弱、地表水体的重金属元素超标。目前我国大多数城市饮用水采用地下水,绿化、商用、居民生活用水采用地表水,一旦出现重金属污染现象,会直接影响地下水及地表水体水质情况,威胁人们用水安全[1]。

据相关研究表明,水体一旦含有过量的Zn、Cu、Mn等重金属元素,将会对水生藻类的生长造成抑制,同时也会影响其它水生植物的正常生长,鱼类也会出现中毒、死亡等情况,严重破坏了局域水生态环境,并且这种影响也会随之蔓延到整个生态系统,也有学者通过实验检测结果提出,重金属元素的稳定性很好,如果在进入水体后,不能被其他的微生物进行综合和降解,这也意味着重金属污染对水体的破坏具有持久性、彻底性的特点。

3水质检验中重金属测定方法

3.1 电化学法

电化学法广泛应用于工业企业废水水质检测过程中,工业企业在生产过程中由于原辅材料的不同,其废水水质情况不同,当前的相关工业企业均会自行建立单独的污水处理站,或者是利用本工业园区内的污水处理站,对相关的废水做处理,在废水处理达标后,再做综合利用,并保证不外排,通常情况会对达标后的废水的水质做抽检,应用的检测方法便是电化学法。电化学法的原理是基于不同金属元素的电化学性质不同,利用其电化学性质的不同,从而判断废水的重金属种类,需要值得注意的是电化学法需要在实验室内进行,利用采集到的原始废水样本,在化学池中完成检测工作,这就需要具有相关检测资质的单位进行[2]。电化学法具有检测周期短、结果精确、流程简单的优势,被广泛应用,尤其是检测含铜、镍金属较高的废水,效果更佳。

3.2 原子吸收光谱法及分光光度法

原子吸收光谱法及分光光度法也是水质检测过程中较为常见的方法,其主要是应用了光学领域技术,原子吸收光谱法主要原理是原子外层对特定波长的光辐射具有吸收作用,通过对其波长的分析得到含量指标。其主要检测过程为螯合与萃取,利用APDC和MIBK,对水中的重金属元素做螯合、萃取,再利用光谱技术来分辨和确定重金属元素种类,原子吸收光谱法对水体的铅元素测量有良好的效果。现今在水质检测过程中原子吸收光谱法不会单独测定水质,会搭配其他技术进行,如对水质中镉的测定会与光度法一同使用,达到最佳的測定效果。

原子吸收分光光度法的原理是电子跃迁过程会吸收一定的光谱产生可见光,由于不同物质的电子跃迁过程中,所吸收的光谱不同,因而,所产生的可见光也不同。生态环境部已经颁布了很多原子吸收分光光度法测定方法的文件,如HJ597-2011《水质总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》等,通过对文件的研读,可知对不同的重金属元素的测定,所用到的原子吸收分光光度法是不同的,如对铁、锰、铜、锌、钴等重金属元素的测定应用光焰原子吸收分光光度法,对汞的测定可用冷原子吸收分光光度法,对锑、镉等重金属元素应用石墨炉原子吸收分光光度法。

3.3 生物化学法

生物化学法是目前水质重金属检测方法中最先进的一种方式,其有别于传统的物理、化学检测方式,将生物法和化学法有机结合,试图提高水质检测的精确度和效率。目前该方法仍然处于研究、测试阶段,对其应用实例、研究文献较少,根据现有资料总结出该法主要利用酶与重金属之间的反应特性,来辨别水体重金属元素类别,因此也称其为酶抑制法,该测定方式充分体现了环保、高效的特点,是未来水质检测方式研究的方向。

4结语

本文首先分析了水体重金属污染类别及危害,随后总结了水体重金属污染的特点及种类,最后对水质检验中重金属测定方法进行了分析。总而言之,提高水质检测的意识对水生态环境的保护有很大的促进作用,也体现了人与自然和谐发展的理念。

参考文献:

[1]简言.研究水质检验中的重金属测定方式[J].低碳世界,2019(4):3-4.

[2]祝艳蕊.疾控中心水质检验中重金属测定方法[J].中国卫生产业,2019(29):159-161.

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