环境水质分析中重金属检测技术研究

金国明

国内工业领域的快速发展，以及经济实力提升的过程中，由于过于忽视对环境保护，促使生态遭到了严重的破坏，其中较为严重的便是水资源污染。过去为方便排放，便将大量的废水、污水都排放到了河流、湖泊之中，这不仅给人们的生活带来了极大不便，还让水体中的生态链条因此被破坏。为改变该情况，便要通过重金属检测技术来了解情况，之后对其进行科学的治理，但在现实使用时，由于种类过于多样化，以及开展方式的落后，让结果精准程度不足，为增强对生态环境的保护力度，便要对其开展创新、改善。

1 重金属检测技术价值

工作人员通过重金属检测技术，对水体情况进行检测时产生的价值，主要从以下几方面中体现出来：第一，通过对重金属检测技术的合理应用，能够为人们在用水的安全性上提供保证。正常情况，居民日常生活中的水源使用主要来自于各大河流、水库等区域中，工作人员在进行水质情况检测的过程中，要根据实际情况，来对技术进行科学使用，强化对水体情况监视测量的质量、效率，还为日后开展的治理工作打下了良好基础。第二，与过去使用的技术手段相比较来讲，重金属检测方式已在不断地使用中得到了优化、改善，保障了结果的精准程度，并对过去存在的不足进行了改善，促使检测工作的实效性大幅提升。第三，面对国内工业程度较为密集的区域来讲，重金属超标的污染情况十分常见，一旦治理工作出现了失误，不仅会产生不可逆转的永久性破坏，还随着时间的不断推移，对周边环境的健康产生影响。由此能够分析出，重金属检测技术在使用的过程中，能在较短时间内发现污染源头存在的位置，之后及时制定出相应的解决措施，降低产生的破坏程度，为之后水质分析工作的开展打下了良好基础。

2 重金属检测技术的应用

2.1 液相色谱分析

在水体重金属污染情况检测时，液相色谱分析技术由于自身具备高效率的分离效果，让其在当前的工作中得到了大面积使用。在水体检测的过程中使用液相色谱分析技术时，依据其具备的特性，不仅能够对水体内存在的多样化重金属元素进行检测，还能知晓其分布的具体情况、真实范围，但其在现实中应用时，还存在一定缺点，那便是在体现的灵活性上存在不足。为对液相色谱分析技术的劣势进行改善，相应技术研究人员便与其他的方式进行一同使用，这不仅能让检测得出的数据保证准确程度，还会让工作中的效率、质量得到了多方面提升。伴随国家在科技实力方面的强化，相应研发人员已对其中存在的劣势进行优化、完善，通过让离子色谱技术与经过改良的阳离子进行交换，来对其中的电导检测进行移植，从而在较短的时间内得出准确结果。

2.2 荧光分析技术

所谓的荧光分析技术，主要便是通过对荧光物质的科学合理使用，来对水体环境检测工作进行一定的辅助。该技术在现实工作中使用时，主要是借助荧光物质对其中的光线反射，来完成对内部重金属含量情况的检测、判断，并在科学使用的情况下，了解污染涉及的面积与程度。在荧光分析技术中，主要涉及了原子荧光谱法、分子荧光谱法两种，二者在进行重金属检测的过程中，都存在良好的灵敏性，以及使用的便捷性特点，但是该技术也存在一定弱势，那便是其会受到周边光线产生的干扰，只能在范围小的区域中使用，并且过程中还要具备荧光物质配合才能完成工作，这促使其不能被大面积普及应用。

2.3 生物化学技术

在进行水体污染重金属情况的检测时，生物化学分析技术在其中发挥出了关键的作用，其中主要包括了含酶分析方式、免疫分析手段。酶分析方式在现实检测工作使用中，产生的原理便是：根据重金属对酶物质内活性中心结构的破坏，促使其随着时间的推移不断产生变化，从而最终造成基质反应速度变慢的情况，这时工作人员可以根据其中显色剂颜色、电导率产生的实时性变化，来对污染物的含量进行判断。在该过程中使用次数较多的酶类物质是：过氧化物酶、葡萄糖氧化酶等。在重金属污染检测工作中使用免疫分析手段时，工作原理便是：通过对抗原、抗体存在的特点，对水体中的具体情况进行检测，在该阶段中，内部物质存在较高的选择性、灵敏性，在与相应污染物结合之后，便会产生特定的空间构造，将其与抗体融合之后，会出现非常明显的特异反应，这为工作人员的分析提供了关键参考内容。

2.4 注射分析检测

水体环境检测工作在使用重金属流动注射分析技术前，相应工作人员一定要保障相关准备工作的充足性。第一，工作人员要通过特定的流速，来将样本注射阀中的调查样品持续性注入到载流体内部，促使二者能够进行充分、均匀地融合，在其中的化学反应结束之后，再对产出的物质进行细致缜密研究，然后对其中的数据内容进行严格分析。工作人员对重金属流动注射分析检测技术开展操作时，一样要确保样本注入的速度处于均匀状态，这是化学反应过程中关键的步骤之一，随着技术的发展，该手段在使用中逐渐趋近于智能化，极大程度将人工操作中的失误、偏差概率降低，促使最终结果的精准程度得到了良好保障，这也为水质检测工作的顺利进行打下了良好基础。

2.5 原子吸收分光

工作人员在环境检测过程中使用的原子吸收分光光度技术时，主要是对光学的原理知识进行使用，其依据跃迁阶段中电子对各种光谱的吸收，而产生的紫外线吸收光谱，然后根据其中产生的不同情况，来对检测样本中的物质进行准确判断，最后再分析出是否存在重金属的污染物。工作人员在使用原子吸收分光光度措施时，机器需要具备极强的灵敏程度，以及较强的选择性特点，这促使在对重金属污染物质进行检测时，可以将工作的质量、效率进行大幅度提升。该技术在使用的过程中，工作原理主要是：依据外层电子对紫外线、其他光线原子开展分光光度，来进行重金属浓度的检测。与此同时，原子吸收分光光度技术中包含了石墨炉原子、火焰原子吸收两种不同的措施，二者之间较为明显的差异体现在装置上。工作人员在对该技术使用时，其保障了重金属污染物含量数值的准确性，促使检测可以在高效率、高质量的情况下开展。

2.6 电子化学技术

技术人员在进行水体情况检测的过程中，操作原理是利用具备电化学形式的物质，来对工作的开展进行科学辅助，之后依据其中产生的差异性，来进行多角度的分析、判断样本中的成分，以及污染物的含量情况。在现实操作的过程中，工作人员还可以在电化学池的内部加入相应实验液体，之后依据其中参数产生的改变，来检测与物质浓度之间的联系，并对其中的污染物含量、成分进行科学判断。与此同时，电化学技术中涵盖了伏安滴定法、电位分析法、融入伏安法等一系列措施。工作人员在对水体情况检测时，对该技术的科学使用，能在较短的时间内将重金属物质准确分离出来，大幅降低了其中的困难程度，由于其使用的设备数量较少，投入现实应用后产生的成本低，如果从经济性的方面进行考虑时，其是一项非常优秀的选择。

2.7 溶出伏安措施

在水体检测过程中工作人员使用溶出伏安方式时，需要根据相应的顺序，来逐一完成任务。第一，负责检测工作的人员要依据相应的设备仪器，来对样本进行电解方面的反应测试，在该环节结束之后，还要对其中的痕量物质进行充分搅拌，并在其还原之后放置在阴极区域。第二，在该环节中工作人员需完成的任务便是施加反方向电压，之后让负极处于阴极区域中的重金属样品再放入到水中。以上两阶段工作完成之后，便会在水中发生高强度的电流情况，这也被称作为溶出现象。该方式的合理使用，能在一定范围内准确检测出内部的重金属离子，并且还具备较高的可靠性，在进行水体环境检测中是一项关键的技术手段。

2.8 等离子体原子发射

开展水体重金属污染情况检测时，电感耦合等离子体原子发射光谱技术是一种使用次数较多的措施，其在工作中的主要原理是：通过使用电感耦合等离子炬，来作为检测过程中的激发光源物质，以此对采集样本中的金属物质含量进行严谨、细致分析。该技术在使用的过程中，存在的主要优势点是：应用方便快捷，可以在精准简便的操作中，得出样本中金属元素的具体种类，以及具体的含量情况。由于该方式在现实工作中应用时，具备极高的灵敏程度，并且受环境产生的干扰程度较小，正常情况下被大量使用在微量、痕量重金属的检测中，可以为工作人员提供精准的数据信息。与此同时，电感耦合等离子体原子发射光谱分析技术在使用中，能在同一时间内对多种不同的元素进行分析。但是在现实工作中，由于水体内部的金属含量相对较低，并且该方式的灵敏程度过于高，在进行检测时容易受到相应因素产生的影响，为保障最终结果的准确程度，可使用分离富集措施，将环境内部的元素浓度提升，该方法在一定程度上将该技术的使用不断扩大，不仅弥补了操作中的不足之处，还将其中的准确程度、效率进行了大幅增强。

3 水体环境重金属检测关键性研究

3.1 实例操作

为能清晰了解到重金属检测技术产生的效果，本文通过使用火焰原子吸收的措施来进行检测，其主要可以使用在地下水、地表水、废水等重金属污染情况的调查情况中。在该试验中，一共对铅、镉、铜等物质含量进行检测；使用的设备仪器为分光光度计；调试剂为高氯酸、硝酸等。

3.1.1 混合标准液

在进行金属标准储备液制造时，具体方式如下：利用稀酸将重金属清洗干净后，取出0.5g样品与50ml硝酸进行融合，如果内部存在残渣，便进行加热溶解，完全成为液体后，再将其转移到500ml的新容量瓶内部，最后加入适量水进行稀释，直至浓度达到1mg/ml时停止。

混合标准液制造的方式如下：第一，先将重金属储备液使用0.2%的硝酸进行稀释；第二，在硝酸、储备溶液搅拌均匀之后，便成为了混合的标准溶液，其中铅金属要达到100μg/ml、镉金属10μg/ml、锌金属10μg/ml。

3.1.2 测定的步骤

在对相应液体进行测定时，第一步要进行预处理工作，通过在200ml的烧杯内部加入100ml的样品后，加入5ml的硝酸，然后让其可以均匀受热溶解；第二步要将水样进行蒸发加热使其剩余10ml后，再向其中放入5ml硝酸、2ml高氯酸；接着进行蒸发工作，在样品剩下1ml时停止，然后将实验样品取下，使其能够自然冷却；第三步将操作之后的样品，放入到100ml的量瓶内部进行定容操作，与此同时，使用0.2%浓度的硝酸100ml，依据以上的操作制作出一份空白样品。

在对样品进行测定的过程中，仪器要使用0.2%浓度的硝酸进行调零，并同时注入两份样品，对二者的吸光程度进行比较，随后依据相应曲线数值，来知晓内部的金属浓度情况。

3.1.3 标准曲线绘制

将制成的混合标准液分别放置在5个100ml的容量瓶内部，放置的容量分别是0ml、0.6ml、1.1ml、3.2ml、5.1ml，之后使用浓度为0.2%的硝酸溶液对其进行定容操作。完成之后依据测定样本的方式，来对其中的吸光程度进行测量，然后绘制出标准的曲线内容，最后利用相应公式来对其中的浓度进行计算，保障水质的安全程度。

3.1.4 检测注意事项

在对该方式使用的过程中，工作人员需要对以下几方面的内容加大注意：第一，要注重水体的选择使用，如果该方面因素存在差异，便会对结果的准确程度产生影响，为此挑选的过程中要确保其中不会存在过多沉淀物质，或在实验前对其进行过滤，保障最终结果的准确性；第二，要保障火焰吸光度的稳定性，设备仪器需要进行事先预热，降低其中产生的误差数值；第三，保障设备仪器灵敏程度合格，并满足试验过程中的使用标准。在正式开展前，还要对设备中的狭缝宽度、灯电流能力等进行调整、优化，确保最后结果的准确程度。

3.2 实际作用

重金属检测技术在现实工作中产生的作用主要有以下几方面：一，由于日常饮用水来自于各个湖泊、河流、人造水库，在将重金属检测技术使用在其中后，便可以对水体的情况具备充分了解，并在发现污染超标的第一时间进行治理，以此对环境中的水源进行改善，保障饮水上安全性；二，以往使用的传统方式很难精准的测出重金属含量情况，这让环境保护工作无法顺利落实，该方式的使用提升了检测准确程度，为之后工作有效提供了重要参考数据；三，工业较为发达的城市内部，废水排放不仅会对周边的水体造成影响，还会污染土地，促使环境问题逐渐加重，而重金属检测技术，可以快速找到污染源，并对其进行合理管控，辅助环境治理工作开展。

4 强化重金属检测技术应用的策略

4.1 保障检测合理性

从以上描述的内容中能够得出，工作人员使用的技术种类较为繁杂，为保障最终结果内容的准确性，其需要对现实中的情况进行考量，之后选择使用适宜的措施来完成任务。由于在不同地区中的工业生产物质、水资源破坏情况存在差异，这便需要在保证工作质量、效率的前提下，选择最为适合的技术，同时在过程中，难免会因为各种因素的影响，这时技术人员可以在成本充足的情况下，使用准确程度最高的措施来完成监测任务，并将其中的实效性充分展现出来。

4.2 创建完善管理制度

进行水体重金属检测的过程中，为保障完成的质量、效率情况，不仅要在专业领域加大重视程度，还要结合真实情况，创建出合理的规章制度，以此来让工作顺利完成。同时，还要对检测部门中的人员权利责任进行细致划分，之后与自身情况进行结合，来创建出具备针对性的管理体系，并让所有人员都可以根据其中的标准规定来进行细致操作，防止因为其中环节出现失误，而发生数据准确性不足的问题，并严格落实将“责任到人”的原则。不仅如此，工作人员在进行重金属检测的过程中，还可以聘请专项的监管员工，来对其中的细节、数据内容进行详细记录，为上级管理层决定提供关键的参考依据，一旦在过程中发现了不合理的问题时，便要在真实情况的前提下进行整改，促使工作能平稳、顺利地完成。

5 总结

综上所述，重金属超标的污染对水体、土壤造成的破坏是不容忽视，为保障生态环境、人民生命的安全性，便要使用相应检测技术，来对之后的改善工作进行科学辅助。通过对重金属检测技术价值、应用、研究、强化进行细致分析后，了解到检测部门要强化设备的先进程度、制定严格的管理制度，以此来对工作的质量、效率进行保障，确保数据最终得出结果的准确性，为改善生态环境贡献出关键的参考依据信息。