重金属检测技术在环境水质分析中的应用分析

重金属检测技术在环境水质分析中的应用分析

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摘要:经济的蓬勃发展所衍生出来的便是环境污染的日益严重,当前我国的环境水质正承受着巨大的污染压力,水质污染问题十分严重。但是人们的生产和生活却离不开环境水质的影响,因此,相关的部门必须要进行深入的环境水质检测,从而维持环境,维持可持续发展势头。本篇文章将简要的分析几个种类的重金属检测技术在环境水质中的实际应用,希望给相关人员带去一定启示。

关键词:重金属检测技术;在环境水质分析;应用分析

改革开放以来我国工业的蓬勃发展导致了越来越突出的环境污染问题,重金属污染问题越演越烈。现代技术的发展使得人们在不断加深开采金属的力度,但是因为这些重金属被投入到环境之中,导致地下水质被破坏,人们的生产生活以及身心健康也受到了严重的影响。分析水质中的重金属成分以及含量意义重大。本文介绍了截止到目前为止比较常见的几类重金属检测技术,目的在于让人们清楚认知水体重金属检测。

1.电感耦合等离子体原子发射光谱法

该检测方法的激发光源是电感耦合等离子炬,其具有便利、快捷的优点,测量的准确性较高,这类测量方法的基本效应还不会过于明显。这种测量方式主要用于分析水体中的微量元素,检出限不仅较低而且灵敏度高,受到的干扰也比较少,所以在检测环境水质的过程中,这一类测量方式测量重金属的效果是最好的。一般而言,水质中金属离子含量大多比较低,虽然此类测量方式有着较高的灵敏度,但是如果直接用于测量微量元素,还是有着较高难度的。因此,在实际的应用环节,需要将电感耦合等离子体原子发射光谱法跟分离富集技术相结合[1]。在使用了分离富集技术分析此类技术之后,就可以大大的提高检测度和精密度,同时还能够进一步的加大这类测量方法的应用范围。当在分析水质之时,分离富集法应该得到广泛的应用。最近几年,新富集分离手段广泛出现,例如流动注射富集、氢化物发生富集等,有力的提高的水质测定的效果。

2.原子吸收光谱法

这类原子吸收光谱法是一类标准的技术方法,是通过环保部门规定以测量地表水、废水中的金属元素的方法。这类检测方法有着灵敏度高、检测速度较快、检出限低、抗干扰性好等特点。智能技术被广泛的应用于测量当前水体中重金属含量的工作中,在检测重金属元素时发挥着重要作用。在附加条件相同的情况下需要准备适量的萃取剂,在这个基础之上,结合原子吸收光谱法以及流动注射在线萃取技术能够实时监测湖水中的铅含量,这种测量方式操作便捷并且结果准确性高。如果将热解-原子吸收光谱法与现有的原子吸收光谱法结合起来,则能够测量出废水中的有机汞含量以及无机汞含量,在使用的滤膜过滤废水样本后可以直接使用此类技术来进行无机汞含量检测,再使用热解法来测出样本中汞含量,这类方法简化了消化处理环节,所以不会过多受到外界环境干扰。

3.生物化学分析法

当前比较热门的检测方法就是生物化学分析法,此类方法中的高端技术包括了酶分析法以及免疫分析法等。酶分析法主要是将酶活性物质跟重金属离子相结合从而改变酶活性物质的结构以及性质,从而降低酶活力并使得显色剂发生变化以进行定量分析。截至到目前为止,痕量重金属测定所经常使用的酶的种类多种多样。而免疫分析法则是使用抗体以及抗原的特异性反应来对痕量重金属进行测量的方式,其具有灵敏度高、选择性多的特点[2]。在实际的检测过程中,首先要结合重金属离子以及络合物以形成空间结构,之后再将其与抗原或抗体联系从而产生特异性反应,而定量分析的关键所在则是最终是否可以制备出特异性抗体,倘若不能制备出特异性抗体,那么此类技术在检测重金属离子时就会失败。

4.荧光分析法

一般而言,一定波长的辐射光照照入常温物质之中,其价电子就会从基态转化为激发态,不过,此类激发态电子的稳定性较差并且在很短的时间内会快速衰变,直到最后变成基态,在这个过程中会伴随有光子辐射以及超过入射光波长的射光,所以此类射光还被称作是荧光。不过如果停止了光照射,那么发光现象将会随之消失。荧光分析法主要涵盖了分子荧光光谱法以及原子荧光光谱法。到目前为止,此类方式主要用于测量包含量子点以及荧光染料在内含有发射荧光的物质,但是在测量重金属离子时,因为荧光物质会存在荧光增强以及荧光减弱的问题,其浓度会逐渐提升,从而会不断放大增强以及淬灭作用[3]。因为这种测量方法存在这样的特点,所以在重金属检测的过程之中荧光分析法的灵敏度比较高、检出限比较低、选择性比较强、操作步骤比较简单。不过此类测量方法也是存在一定的缺点,主要的缺点就是广泛性比较差。这是因为金属物质本身没有荧光,所以只有在加入荧光物质之后才可以进行相应的荧光分析,因此实践步骤比较复杂,这也导致此类测量方式在运用的过程之中就会受到一定程度的限制。

5.流动注射分析法

此类流动注射分析法主要的工作原理就是在流动的载流中注入从检测样本中抽取的同等体积的水,因为流动载流存在着流速设置,所以样本在经过反射器的时候,在一定程度上,试样以及载流会混合在一起。在检测器检测了试样以及载流的混合反应物之后,相应的峰形信号会显示在观察检测记录仪上,这就意味着样本检测分析工作已经完成,整个过程分析速度比较快并且最终的检测结果较为精准[4]。在检测环境水质的工作之中,流动注射分析法自动化水平较高,工作优势比较突出,既有工作效率高的特点又有检测操作便捷的特点,可以对复杂简述步骤进行简化,无需配备复杂的设备,即可进行自动化分析,对于一些复杂的操作单元,例如冷却、加热、稀释、分离,特别是蒸馏、离子交换、萃取、沉淀等分离技术,均可以实现在线操作,检测的精确性和效率都得到了一定的提升。流动注射分析法大多用于测量贵重试剂,这样一来可以降低试剂成本并达到节约资源的目的。

6.高效液相色谱光度法

液相色谱法也是测量水质中金属物质的一类测量方式,其主要特点就是具有较高的检测效率以及较快的检测速度,不过此类方法的缺点是精确度比较低。因此,在以前的测量过程之中很少会使用此类测量方式。现今,人们采用将液相以及光谱结合的方式以解决液相色谱法所存在的精确度比较低的问题,这种解决方法也被称为高效液相色谱光度法。此类液相色谱法主要被用于测定金属元素,在测量过程之中需要让有机显色剂跟游离金属离子产生反应并产生金属螯合物,最终通过反映结果以及产生的金属螯合物来测量水质中金属物质。

7.结语

综上所述,选择检测环境水质中的重金属含量的方法不光仅仅是要在意其准确性,更加应该在意其特异性,并且检测方法还需要具备操作便捷以及快速测量等特点。虽然截止到目前为止,我国测量环境水中的重金属含量的方法多种多样,但是都存在各自的优点以及缺点,因此,在实际的应用过程之中,需要结合的实际情况来选取合适的测量方式以提高水质测定的质量。

参考文献:

[1]张金婷,谢贵德,孙华.基于改进模糊综合评价法的地质异常区土壤重金属污染评价——以江苏灌南县为例[J].农业环境科学学报,2016(11).

[2]徐书荣,王毅民,潘静,江蓝.关注地质分析文献,了解分析技术发展——地质分析技术应用类评述论文评介[J].地质通报,2012(06).

[3]张光贵,谢意南,莫永涛.洞庭湖典型水域表层沉积物中重金属空间分布特征及其潜在生态风险评价[J].环境科学研究,2015(10).

[4]于云江,杨彦.基于GIS的松花江沿岸某区浅层地下水污染特征及人群暴露风险评价[J].中国环境科学,2013(08).

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