重金属检测技术在水质分析中的应用论文_张晶,张锐,张敏

重金属检测技术在水质分析中的应用论文_张晶,张锐,张敏

摘要:现阶段,随着我国经济的飞速发展,工业化进程的不断加快,水质污染问题日益严重,重金属污染已经成为影响水质的重要因素之一。重金属污染对人们的用水安全和生物生长构成了极大威胁,为此必须加强环境水质分析中的重金属检测工作,运用先进的检测技术为环境水质分析和环境保护工作提供可靠数据支持。从分析重金属检测技术在环境水质分析中的应用入手,对重金属检测技术的具体应用进行研究。

关键词:重金属;检测技术;水质分析;应用

引言

我国近年来着重发展工业技术,在工业发展的影响下,我国经济水平得到明显提高,但随之而来的是严重的环境污染问题。我国环境水质受到工业污染影响,其中重金属污染问题尤为严重。故此,需要环境监测管理部门加强对环境水质的分析监测,降低重金属对环境水质的影响。我国现阶段环境水质重金属检测技术较多,但需要工作人员耗费大量的时间进行水样采集、样本运输以及储存工作,给环境水质分析带来了巨大的工作量。

1水质中重金属的污染状况

虽然说我国社会经济的快速发展显著的改善了人们的生活环境,提高了人们的生活水平,但是随着GDP数值的快速增长,重金属元素对生态环境的破坏也是极为明显的。随着“青山绿水就是金山银山”认知的提出,加强人类共同命运体的保护工作是刻不容缓的。此外,随着重金属元素对环境的破坏,严重的影响了周边的生态环境,尤其是水体中的重金属污染,其污染范围更加宽阔,并随着生物链逐渐摄入人体内部,对人类生命安全带来了严重的威胁。众所周知,大自然对环境有着一定的自然净化能力,水体也对重金属具有一定的净化能力,但是当一个区域水体中的重金属元素含量超标时,由重金属污染而加剧水体快速恶化的现象极为普遍,因此,加强重金属检测技术的研究与治理工作刻不容缓。

2重金属检测技术在水质分析中的应用

2.1荧光分析法

荧光分析法在检测过程中,与分光光度法的原理基本相同,以常温的物质为例,当其受到光照时,常温物质内的相关微粒活性就会增强,存在形态也会发生变化,而物质形态在进行转变的过程中,会射出一定的光线,这些所谓的光线就是荧光,相关检测人员只要对这些荧光进行一定的物质分析检测,就能获取常温物质的组成元素和含量。从目前来看,现下普遍看到的荧光物质主要有荧光染料、量子点等,而当荧光内含有部分重金属时,金属含量越高,荧光的亮度越强。

2.2生物化学分析法

生物化学分析法是重金属离子检测中较为前沿的技术,主要包括免疫法和酶分析法两种。其一,酶分析法。对水体进行取样之后,在水样中放置酶活性物质,促使酶活性中心的物质与水样中的重金属离子进行特异性结合,结合后的重金属离子会破坏酶活性物质的结构,导致酶活力下降,从而在pH上的显色反应会产生较大的变化,酶分析法正是通过对pH上的显色反应的颜色变化,来研究分析水样中含有的重金属离子。酶分析法具有较高的灵活性,可以进行现场检测,但也存在一定的局限性,仅仅能够检测定性的环境污染物,而无法对更加灵敏的污染物进行检测。其二,免疫分析法。该方法主要是通过抗原和抗体的特异性反应进行重金属的测定。同样是要在水样中放置结合物,使其能够同重金属进行特异性结合,在通过结合物与重金属离子制备出来的特异性抗体进行分析。该方法的技术瓶颈在于如何进行特异性抗体的分析与研究,从而界定出重金属元素,因此在现实中的应用并不广泛。

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2.3电化学方法

电化学方法是利用化学方法检测水质中的金属离子,对于目前我国的水质情况,重金属种类多,含量大,在水质分析过程中,这种方法能够节约大量的技术成本,而且应用范围也比较广泛,采用的原理就是化学离子之间的相互作用,检测结果也具有真实可靠性,在水质分析过程中,可以借助伏安法分析,检测方法相对安全,而且也不会对水质造成额外的污染,同时具有极强的抗干扰能力。电化学方法相比于上面的检测方法,能够有效避免盐份干扰的影响,对于水质中游离的一些离子也能准确检测出来,使环境水质分析更具科学性、全面性。而且在检测过程中,检测仪器体积比较小,方便携带,没有增加检测成本,而且检测仪器也比较便宜,水质污染分析能力也比较强,在该技术的应用过程中,要设专门的重金属检测体系,在需要进重金属检测的部门,如化工厂、废水处理厂等,设立电化学分析基站,形成一个统一的检测体系,能够提高检测效率,也能有效避免检测过程中的各种影响因素。在今后的水质检测过程中,电化学方法还结合了大数据技术,形成重金属水体污染数据池,完善数据库,建立特定的水质档案,形成检测报告,对于行业发展有重要作用,也能进一步回收一些金属材料,节约成本,改善环境水质。

2.4液相色谱法

液相色谱法与其他检测技术相比,虽然具有较高的检测效率性和较快的检测速度性,但其检测的准确度极低,因此,在进行环境水质的检测过程中,这种技术的应用频率较低。故此,为规避上述问题,提高液相色谱法检测的灵敏性,通常在检测过程中常将其与另一项检测技术进行结合(高效液相色谱-光度法),从而在一定程度上弥补了液相色谱法的检测缺陷,极大地提高了其应用效率。从目前来看,在利用HPLC-SP法进行重金属检测的过程中,检测人员可以首先使游离的金属离子与其他有机显色剂反应,进行衍生,从而生成金属螯合物,再对生成的物质进行测定。衍生从反应过程来看,可分析柱前、柱上和柱后3种衍生方式,而在这3种衍生方式中,柱前衍生是其最主要的方式。

2.5重金属流动注射分析检测法

重金属流动注射分析检测法要求工作人员在进行环境水质检测工作时,采取适当的水质样本将其注入到流动载流中,在整体流动中进行混合,通过使用试剂进行检测,从而完成环境水质的重金属检测工作。重金属流动注射分析检测法有效将环境水质重金属检测工作逐步向自动化检测推进,能够避免由于化学操作复杂出现的人为检测问题,提升环境水质重金属检测工作的工作质量。工作人员使用重金属流动注射分析检测法进行环境水质重金属检测工作,可以保证流动速度的均匀,提升重金属检测数据的准确性,避免在检测过程中出现不必要的资源浪费,合理控制环境水质检测所需的化学试剂。故此,重金属流动注射分析检测法可以应用于化学试剂较为昂贵的环境水质检测工作,减低化学试剂的使用数量,避免水质重金属检测出现浪费问题。

结语

综上所述,水质的重金属检测对于我国环境保护是十分重要的,同时也是发展现代化模式的保障。而水质检测属于民生工程,这就要求政府部门要加大对该方面的投资,引进先进的检测技术和设备。除此之外,检测人员也要加强学习专业知识,提高自身的专业技能掌握程度。通过这些方式,共同提高我国水质重金属检测的质量,为我国的环保型经济发展创造出良好的环境。

参考文献

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[2]李文,李煜.试析用于环境水质分析的重金属检测技术[J].江西建材,2017,(23):246-247.

[3]杨勇,欧根能,陈华君,等.冶炼厂重金属废水深度处理工程效益分析[J].云南冶金,2018,(3):69-73.

论文作者:张晶,张锐,张敏

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期

论文发表时间:2020/3/16

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