水質(zhì)檢測分析中重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用

趙旻(長江水利委員會水文局，湖北 武漢 430010)

0 引言

工業(yè)化的迅猛發(fā)展，極大促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提升了人們的生活水平。但與此同時(shí)，工業(yè)化的發(fā)展給環(huán)境帶來污染問題，其中最為嚴(yán)重的就是水資源的污染問題，其不僅導(dǎo)致了水質(zhì)的下降，也對人們的生命健康產(chǎn)生了極大影響。在工業(yè)生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)的需要會使用大量的水資源，并排放大量污水，給水體造成了一定程度的各種類型污染，其中重金屬污染問題尤為嚴(yán)重。由于重金屬難降解，且具有較強(qiáng)的隱蔽性，其在水環(huán)境中長期累積，對動植物以及人體造成了極大損害。因此在進(jìn)行水質(zhì)檢測分析時(shí)，需進(jìn)一步強(qiáng)化重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用，這對于提升水質(zhì)檢測分析質(zhì)量，確保用水安全而言十分重要。

1 水質(zhì)檢測分析重金屬檢測的重要性

水是自然界中最為常見的溶劑，在自然界的循環(huán)過程中會融入各種物質(zhì)，有些物質(zhì)懸浮于水面上，或是溶解在水中，都會造成一定程度的水質(zhì)污染。其中重金屬污染問題是最為常見的，在進(jìn)行水質(zhì)檢測分析中，常見的重金屬污染包括銅、鉻、鉛、汞、砷等，會對人體造成不同程度的損害[1-2]。例如：鉛會導(dǎo)致老人、兒童、免疫力低下人群出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)以及消化系統(tǒng)的損傷，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)衰弱、胃潰瘍、心腦血管疾病，甚至?xí)和闹橇υ斐捎绊?；汞會?dǎo)致女性腦組織以及腎功能的損傷，造成肝病、尿失禁以及神經(jīng)衰弱等；鎘會導(dǎo)致礦業(yè)工作者以及免疫力低下人群骨骼軟化、抑制生物體酶等，造成骨折、前列腺炎以及高血壓等疾病；鉻對人體呼吸道有刺激以及腐蝕作用[3-4]，進(jìn)而有可能引發(fā)過敏性濕疹、腹痛、結(jié)核病以及支氣管炎等疾??；砷則會影響生物體酶的活性，造成神經(jīng)衰弱以及疼痛等問題。隨著近幾年污染問題的加重，各種由于重金屬污染導(dǎo)致的健康安全問題頻發(fā)，極大地提升了國家對水環(huán)境質(zhì)量檢測的重視。加強(qiáng)在水質(zhì)檢測分析中重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用，提升重金屬檢測結(jié)果的精確性，對于提高污染治理效果，改善水質(zhì)有著重要的意義，可以為治理水污染、保護(hù)水環(huán)境及人們的生命健康安全提供更好的保障。

2 水質(zhì)檢測分析中常見的重金屬檢測技術(shù)

2.1 液相色譜分析技術(shù)

液相色譜分析技術(shù)是水質(zhì)環(huán)境檢測分析中最為常用的一種方法，具有高效分離的特點(diǎn)，采用液相色譜分析技術(shù)能夠?qū)⑺畼又械闹亟饘僭販?zhǔn)確地檢測出來，并科學(xué)全面地對重金屬的具體分布以及實(shí)際范圍做出準(zhǔn)確的分析和判斷，檢測分析數(shù)據(jù)較為全面，能夠?yàn)樗廴局卫硖峁┫鄳?yīng)的數(shù)據(jù)參考[5]。但這種檢測技術(shù)的靈敏度比較低，一般需要與其他技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，才能確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與精準(zhǔn)，同時(shí)也能提升重金屬檢測的效率與質(zhì)量。近幾年隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，液相色譜分析技術(shù)逐漸得到了完善，通過將離子色譜技術(shù)與改良陽離子交換柱抑制電導(dǎo)檢測相結(jié)合，極大提升了重金屬檢測的效率。

2.2 熒光分析技術(shù)

熒光分析技術(shù)是通過運(yùn)用含有熒光環(huán)境的水質(zhì)來檢測分析工作，其原理主要是借助物質(zhì)對光線反射的特性，對水中含有的重金屬元素進(jìn)行檢測，能夠科學(xué)地將重金屬的具體位置判斷出來，并指明其分布的范圍[6]，一般包括原子熒光譜法和分子熒光譜法，均具有較高檢測靈敏度，且操作較為便捷。但這種技術(shù)的使用容易受到光線照射范圍的影響，僅適用于水域范圍較小的環(huán)境，并且需要有熒光物質(zhì)的配合，因此難以廣泛地運(yùn)用，具有較大的局限性。

2.3 生物化學(xué)分析技術(shù)

生物化學(xué)分析技術(shù)包括酶分析檢測技術(shù)及免疫分析檢測技術(shù)。酶分析檢測技術(shù)的原理為中心數(shù)對酶活性中心關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的破壞性，其能夠促使酶的活性發(fā)生巨大的改變，導(dǎo)致基質(zhì)反應(yīng)速度降低，并借助顯色劑顏色的變化及電導(dǎo)率的變化，分析水中重金屬的含量，常用于檢測的酶有過氧化物酶與葡萄糖氧化酶等[7-8]。免疫分析檢測技術(shù)的原理為抗原與抗體之間的特異性，其具有較高的選擇性與靈敏度，在進(jìn)行重金屬檢測中，重金屬與匹配的絡(luò)合物結(jié)合，構(gòu)成特定的空間結(jié)構(gòu)，抗原或抗體與其相結(jié)合，會產(chǎn)生特異反應(yīng)，為檢測人員測定水中重金屬含量提供重要依據(jù)。

2.4 重金屬流動注射分析檢測技術(shù)

重金屬流動注射分析要求在檢測工作開展前，由相關(guān)的工作人員做好充分的準(zhǔn)備工作。首先，要確保能夠以特定的流速將注樣閥中要檢測的樣本持續(xù)性注入載流中，促使樣本與載流充分融合。其次，當(dāng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，要對產(chǎn)生的物質(zhì)進(jìn)行檢測，獲取詳細(xì)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。該技術(shù)的使用中，要求工作人員必須以運(yùn)輸狀態(tài)注入樣本，確?；瘜W(xué)反應(yīng)更加充分[9]?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，促使該檢測技術(shù)朝著智能化的方向發(fā)展，極大地減少了誤差與偏差，使得檢測結(jié)果更加精確，極大地推動了水質(zhì)檢測分析工作的發(fā)展。

2.5 原子吸收分光光度檢測技術(shù)

原子吸收分光光度檢測技術(shù)采用的是光學(xué)原理，運(yùn)用躍遷環(huán)節(jié)中電子對不同光譜吸收形成的紫外線吸收光譜，并結(jié)合光譜的差異性進(jìn)行樣本金屬元素的檢測。這種檢測技術(shù)有較高的靈敏度與選擇性，能夠極大地提升重金屬檢測工作的質(zhì)量與效率[10]。這種檢測技術(shù)運(yùn)用外層電子對紫外線或其他光線原子分光光度吸收進(jìn)行檢測，包括石墨爐原子及火焰原子，區(qū)別在于原子裝置的不同。該技術(shù)能夠保證重金屬檢測的精確性，確保檢測工作的高效、穩(wěn)定和順利開展。

2.6 電化學(xué)檢測技術(shù)

電化學(xué)檢測技術(shù)是采用電化學(xué)性質(zhì)輔助金屬檢測，工作人員可運(yùn)用電化學(xué)性質(zhì)的差異性對樣本中的物質(zhì)成分以及含量做具體、全面的分析判斷。例如工作人員將實(shí)驗(yàn)液加入電化學(xué)池中，觀察具體參數(shù)變化以及檢測物質(zhì)濃度關(guān)系，判斷重金屬成分及含量。常用技術(shù)包括伏案滴定法、電位分析法，以及溶出伏安法，這種檢測技術(shù)能夠快速將重金屬從游離物中分離出來，降低檢測難度。同時(shí)由于電化學(xué)檢測技術(shù)中運(yùn)用的設(shè)備比較少，檢測成本也得到了極大的降低，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，因此，在水質(zhì)檢測分析重金屬檢測中得到了較為廣泛的運(yùn)用。

3 強(qiáng)化重金屬檢測技術(shù)在水質(zhì)檢測分析中應(yīng)用效果的策略

3.1 提升相關(guān)部門對重金屬檢測的重視

隨著對環(huán)境污染問題的重視度提高，各部門都加強(qiáng)了對環(huán)境質(zhì)量的檢測與整治。水污染問題的治理是一項(xiàng)重要的工作，加強(qiáng)水質(zhì)檢測對治理水污染有著重要的意義，因此，水質(zhì)檢測工作也得到了相關(guān)部門的關(guān)注。在開展水質(zhì)監(jiān)測分析中，重金屬的檢測是一項(xiàng)重要內(nèi)容，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對重金屬檢測的重視，從而確保用水的安全。例如可以通過制定嚴(yán)格的用水標(biāo)準(zhǔn)，確保水質(zhì)良好。相關(guān)部門需要及時(shí)對飲用水等進(jìn)行水質(zhì)檢測分析，在了解水質(zhì)基本情況后，有序地開展各項(xiàng)檢測與治理工作[11]。檢測分析飲用水中成分，避免重金屬含量超標(biāo)，對人們的身體健康造成極大的影響。同時(shí)，通過開展有效的宣傳活動，不斷提升人們對用水安全的重視，加強(qiáng)居民對水質(zhì)的重視，及時(shí)反饋水質(zhì)問題，做好水質(zhì)檢測的監(jiān)督工作。例如通過電視廣告、網(wǎng)絡(luò)廣告等方式進(jìn)行宣傳，不斷提升人們對用水安全的重視，以及對重金屬檢測工作的認(rèn)知，加強(qiáng)對相關(guān)水質(zhì)檢測部門的社會監(jiān)督效力，使得水質(zhì)檢測部門對自身的工作更加重視，促使重金屬檢測技術(shù)在水質(zhì)檢測分析中更好地運(yùn)用，為人們提供更加安全的生活用水。

3.2 選擇合適的重金屬檢測技術(shù)

我國當(dāng)前面臨的水資源污染問題較為復(fù)雜，各地區(qū)面臨的水污染問題有所差異。提升水質(zhì)檢測分析的效果，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況，選擇合適的重金屬檢測技術(shù)。因此，需要明確不同檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，例如液相色譜分析法的優(yōu)勢在于技術(shù)簡單，便于操作，但檢測精度比較低，難以準(zhǔn)確地反映當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)狀況；生物檢測方法的優(yōu)勢為具有較高的精準(zhǔn)性與檢測效果；電化學(xué)檢測方法能夠有效地檢測出水質(zhì)的鹽分，降低對檢測結(jié)果的干擾，優(yōu)勢為檢測空間占用較小，成本較低。由于不同檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)有所差異，其適用的場所也不同，因此，要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，科學(xué)選擇重金屬檢測技術(shù)。

3.3 構(gòu)建完善的重金屬檢測技術(shù)應(yīng)用制度

在運(yùn)用重金屬檢測技術(shù)中，為確保重金屬檢測效果，需要相關(guān)單位制定完善的管理?xiàng)l例，并將各項(xiàng)管理制度充分落實(shí)到各個(gè)部門之中。在管理?xiàng)l例的制定中，需要根據(jù)檢測的流程以及實(shí)際狀況，制定完善的檢測管理章程，確保重金屬檢測工作的有序性。同時(shí)對檢測部門權(quán)責(zé)細(xì)化，結(jié)合實(shí)際的狀況做出明確的分工，確保各項(xiàng)工作都能夠有專門的工作人員負(fù)責(zé)，從而提升工作的落實(shí)效果。并制定有針對性的管理監(jiān)督體制，確保管理人員能夠嚴(yán)格遵循相關(guān)的檢測制度，保證工作的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)化，避免因?yàn)槿藶槭д`導(dǎo)致的檢測誤差[12]。構(gòu)建完善的監(jiān)管機(jī)制，要求安全監(jiān)管人員定期對各階段的檢測工作制作詳細(xì)的工作記錄，為管理工作提供依據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)其中不合理的地方，要及時(shí)調(diào)整與優(yōu)化，促使重金屬檢測技術(shù)在水質(zhì)檢測分析中的應(yīng)用效果得到提升，確保重金屬檢測的質(zhì)量。

3.4 組建專業(yè)的檢測隊(duì)伍

在進(jìn)行重金屬檢測的過程中，為確保重金屬檢測技術(shù)的合理運(yùn)用以及檢測效果的提升，組建高素質(zhì)、專業(yè)性強(qiáng)的檢測隊(duì)伍尤為關(guān)鍵，會對檢測結(jié)果的精確性產(chǎn)生直接的影響。在檢測人員隊(duì)伍的組建中，可以通過加強(qiáng)對檢測人員的培訓(xùn)，不斷提升其專業(yè)性，例如可以定期組織相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)活動，學(xué)習(xí)先進(jìn)的重金屬檢測技術(shù)，了解重金屬檢測知識，不斷提高檢測人員的專業(yè)能力以及職業(yè)素養(yǎng)?；蚴墙M織檢測人員外出學(xué)習(xí)，增長見識，不斷學(xué)習(xí)新的檢測技術(shù)與理論方法，加強(qiáng)對重金屬檢測技術(shù)的改良與創(chuàng)新，在提升重金屬檢測隊(duì)伍專業(yè)性的同時(shí)，不斷優(yōu)化檢測技術(shù)。此外，在人才的選拔上，應(yīng)當(dāng)不斷提升門檻，積極與高校達(dá)成相應(yīng)的合作，在高校中培養(yǎng)并選拔優(yōu)秀的專業(yè)人才，為重金屬檢測隊(duì)伍的壯大培養(yǎng)更多專業(yè)化的人才，促使檢測隊(duì)伍的年輕化，有利于技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新。

4 結(jié)語

綜上所述，水是生命之源，是重要的資源，但傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對水資源造成了極大的污染，影響了水質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水質(zhì)檢測技術(shù)也有了極大的發(fā)展與完善，要不斷加強(qiáng)對重金屬檢測工作的重視。在對重金屬檢測技術(shù)全面了解的基礎(chǔ)上，選擇合適的技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)檢測分析，并制定相應(yīng)的制度，組建專業(yè)化隊(duì)伍，確保檢測工作的順利進(jìn)行以及檢測結(jié)果的精確性，從而為提升水質(zhì)以及改善水資源環(huán)境提供保障。