水作為人類生命之源，在當(dāng)今社會(huì)受到工業(yè)、化學(xué)、生活垃圾等方方面面的污染。同時(shí)，這些污染會(huì)在水體中留下重金屬。如果水體中存在超過(guò)國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的重金屬，就會(huì)影響水質(zhì)飲用安全，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危害人體健康。在這種水污染日益嚴(yán)重的環(huán)境下，各種水質(zhì)分析技術(shù)的應(yīng)用，為保障飲水安全做出了積極貢獻(xiàn)。基于此，為了使水質(zhì)分析更加有效，探索其重金屬檢測(cè)技術(shù)顯得尤為重要。

一、水體重金屬的基本概念和危害

重金屬元素主要是指密度≥4.5g/cm3的金屬。現(xiàn)階段，重金屬污染產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

其一，重金屬會(huì)累積在各種植物體內(nèi)，然后通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，威脅人的生命健康；

其二，重金屬污染對(duì)人體健康的危害具有長(zhǎng)期性與隱蔽性，其所包含的毒理作用多種多樣，例如，干擾胎兒正常發(fā)育、造成人體出現(xiàn)生殖障礙等；

其三，水體中包含的重金屬種類較多，其中Na、Ca、Mg等對(duì)人體有益，Pb、Cd、Hg等則會(huì)對(duì)人體造成損害。

二、檢測(cè)技術(shù)

1、電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法 (ICP-AES) 是一種光譜分析方法。其激發(fā)光源是電感耦合等離子炬。等離子炬會(huì)因介質(zhì)不同而產(chǎn)生不同的激發(fā)光源，這些光源共同組成光譜。水質(zhì)中重金屬物質(zhì)的分析產(chǎn)生不同的檢測(cè)結(jié)果。這些測(cè)試結(jié)果中包含的污染信息可以通過(guò)基于環(huán)境水質(zhì)中重金屬元素光譜的定量和定性分析方法進(jìn)行分析。

在環(huán)境水質(zhì)分析過(guò)程中，電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法具有介質(zhì)干擾小、檢測(cè)線性范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。與其他檢測(cè)方法相比，電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法具有同時(shí)定性分析的較大優(yōu)勢(shì)。并對(duì)幾種金屬元素進(jìn)行定量分析，提高檢測(cè)分析的綜合效果。然而，電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法在應(yīng)用過(guò)程中存在成本高的缺點(diǎn)，因此不能用于許多環(huán)境水質(zhì)分析檢測(cè)過(guò)程，影響了該檢測(cè)技術(shù)的推廣。

基于此，該技術(shù)要在環(huán)境水質(zhì)分析行業(yè)得到有效應(yīng)用，需要不斷結(jié)合先進(jìn)的分析技術(shù)，優(yōu)化自身的分析系統(tǒng)，降低分析成本，為自身的應(yīng)用推廣奠定基礎(chǔ)，賦予電感耦合等離子原子發(fā)射光譜技術(shù)無(wú)限發(fā)展活力。

2、生物化學(xué)法

近年來(lái)，生物化學(xué)法也逐漸開(kāi)始在環(huán)境水質(zhì)重金屬含量檢測(cè)中應(yīng)用，免疫分析法以及酶抑制法是最為常見(jiàn)的兩種對(duì)環(huán)境水質(zhì)重金屬含量的生物化學(xué)法，免疫分析法的原理是通過(guò)抗體與重金屬之間的反應(yīng)來(lái)測(cè)定環(huán)境水質(zhì)中重金屬的含量；酶抑制法的原理是以重金屬污染物能夠改變酶的活性為依據(jù)，通過(guò)對(duì)其pH值以及導(dǎo)電率進(jìn)行觀察，來(lái)測(cè)定環(huán)境水質(zhì)中重金屬的含量。生物化學(xué)法可以根據(jù)檢測(cè)需求合理的選擇檢測(cè)方法，并且其檢測(cè)速度也相對(duì)更快。

3、原子熒光分光光度法

原子熒光分光光度法在應(yīng)用過(guò)程中可產(chǎn)生熒光發(fā)射強(qiáng)度，這些熒光發(fā)射強(qiáng)度會(huì)因檢測(cè)對(duì)象內(nèi)金屬元素原子蒸汽發(fā)生改變，并在輻射能激發(fā)下依據(jù)污染源、污染量等客觀污染條件的不同產(chǎn)生不同檢測(cè)結(jié)果，技術(shù)人員可依據(jù)該檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行水體重金屬污染程度分析，加之儀器分析法衡定重金屬污染總量，針對(duì)金屬銻、硒、汞等污染物的檢測(cè)可采用原子熒光分光光度法，確保分析結(jié)果科學(xué)有效，達(dá)成環(huán)境水質(zhì)分析目標(biāo)。

4、電化學(xué)法

電化學(xué)分析法是建立在電化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)上的環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)技術(shù)，其檢測(cè)原理是根據(jù)重金屬元素本身的電化學(xué)特性，比較各元素之間的的差異，判斷化學(xué)物質(zhì)由哪些元素組成。電化學(xué)分析法的使用有一個(gè)限制條件，就是相關(guān)檢測(cè)反應(yīng)必須在電化學(xué)池中進(jìn)行。根據(jù)技術(shù)原理，電化學(xué)分析法的實(shí)驗(yàn)操作步驟主要可分為以下幾步：首先，在化學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)前，電化學(xué)檢測(cè)人員需要將水質(zhì)實(shí)驗(yàn)液體導(dǎo)入電化學(xué)池中，以該水質(zhì)實(shí)驗(yàn)液體的某一個(gè)參數(shù)作為實(shí)驗(yàn)參考標(biāo)準(zhǔn)，比如：液體的電阻值、電流值等。

選好參考標(biāo)準(zhǔn)值之后，實(shí)驗(yàn)人員就可以對(duì)電化學(xué)池進(jìn)行元素測(cè)定，根據(jù)提前選好的參考值進(jìn)行液體重金屬元素的濃度對(duì)比，得出實(shí)驗(yàn)中所有元素的含量。與其他水檢測(cè)技術(shù)相比，電化學(xué)分析法具有操作步驟簡(jiǎn)潔、方法簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)在于存在一定的限制性。

5、高效液相色譜分析法

高效液相色譜技術(shù)自1970年代發(fā)展以來(lái)，受到了各界的廣泛關(guān)注。隨著相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得到了多方的肯定，并已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)院衛(wèi)生、工業(yè)化農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域，被廣泛使用。高效液相色譜技術(shù)實(shí)踐系統(tǒng)的主要組成部分有數(shù)據(jù)處理器、記錄儀、檢測(cè)器、進(jìn)樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)、色譜分離系統(tǒng)等組成。在該技術(shù)用于分析水體重金屬污染程度實(shí)踐過(guò)程中，含有重金屬的分析液由高壓輸液泵輸送，流動(dòng)相輸送至檢測(cè)裝置內(nèi)，由色譜柱展開(kāi)分離，分離后將各種檢測(cè)樣品連接到檢測(cè)器，記錄儀對(duì)檢測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并進(jìn)行處理，得到重金屬污染程度的檢測(cè)結(jié)果，達(dá)到重金屬檢測(cè)的目標(biāo)。

與氣相色譜檢測(cè)技術(shù)相比，高效液相色譜技術(shù)不受重金屬檢測(cè)樣品揮發(fā)、耐熱性低等物理現(xiàn)象的影響，可以對(duì)重金屬檢測(cè)水體進(jìn)行穩(wěn)定檢測(cè)，獲得水污染結(jié)果。以液相色譜檢測(cè)技術(shù)為例，該技術(shù)無(wú)法完全分離出檢測(cè)樣品的缺點(diǎn)，導(dǎo)致檢測(cè)不夠系統(tǒng)深入，影響檢測(cè)效果。高效液相色譜技術(shù)可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)樣品的深度分離，不受外界因素影響。該方法的目的是檢測(cè)精度高達(dá)0.0001μg/L，具有靈活的檢測(cè)和分離選擇能力，可以提高水中重金屬污染的分析效果。

6、流動(dòng)注射法

流動(dòng)注射分析法指的是將相同體積的樣品注入相同流速的流動(dòng)載流中，在流入反射器時(shí)，試樣和載流就會(huì)在一定程度上達(dá)成混合，并且其試劑反應(yīng)物也會(huì)從檢測(cè)器流出，此時(shí)就能夠?qū)悠酚枰詸z測(cè)，結(jié)合記錄儀來(lái)對(duì)其鋒形信號(hào)進(jìn)行分析，完成與之相應(yīng)的定量分析。

這一檢測(cè)方法表明重金屬檢測(cè)技術(shù)逐漸向自動(dòng)化方向發(fā)展，其不僅能夠提升工作效率，還能夠?qū)ι婕暗膹?fù)雜操作環(huán)節(jié)予以處理，如冷卻與加熱等。此外，它可以在處理結(jié)束后將其合流到流路體系中，同時(shí)完成非均勻和非平衡態(tài)下的相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目，加快分析速度并提升分析精密度，有效控制試劑消耗。

7、原子吸收法

原子吸收分光光度法具有突出優(yōu)勢(shì):檢測(cè)速度快、檢測(cè)準(zhǔn)確度高、靈敏度極高，且檢測(cè)方法十分簡(jiǎn)單，可以有效抵御內(nèi)外部其他干擾因素，提升整體結(jié)果的準(zhǔn)確度。因此，在重金屬元素檢測(cè)中有著十分廣泛的應(yīng)用和突出的應(yīng)用價(jià)值，最為常用的是火焰原子吸收分光光度法。在應(yīng)用該方法時(shí)，要注意以下三方面的問(wèn)題：

一，有效處理檢測(cè)樣品。

如果樣品本身存在差異，那么選用的處理方法也要注意適用性和合理性。例如，如果水樣品沒(méi)有沉淀，可以直接對(duì)樣品進(jìn)行檢 測(cè); 如果水樣品中含有部分泥沙，需要做好離心沉淀的 處理，這樣不僅能提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度，還能減少對(duì)檢測(cè) 設(shè)備的傷害。

二，增強(qiáng)火焰吸光度的穩(wěn)定性。

在測(cè)定水質(zhì)中的活潑金屬元素時(shí)，對(duì)于火焰吸收光度穩(wěn)定性的要求較高，因此必須要保證預(yù)熱時(shí)間充足，同時(shí)， 燃?xì)夂椭计鞫家泻芨叩募兌炔拍芊蠈?shí)際檢測(cè)的要求，要保證燃?xì)夂细瘢⒍ㄆ谕瓿蓹z漏工作，以免造 成測(cè)量的誤差。

三，注重提高測(cè)量的靈敏度。

在具體的水質(zhì)重金屬檢測(cè)中，要嚴(yán)格依照儀器給定的說(shuō)明 控制好測(cè)量的每一個(gè)條件，特別要注意調(diào)整好燃燒器 的高度，保證金屬元素的完全原子化。在具體的測(cè)量 中，要耐心觀察、記錄其中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，光源的強(qiáng)度要 充足，空心陰極燈的燈電流要進(jìn)行合理把控。