重金属检测技术在水质检测分析中的应用
DOI: 10.12721/ccn.2024.157018, PDF, 下载: 68  浏览: 780 
作者: 宋阳
作者单位: 山东省水资源中心
关键词: 重金属检测技术;水质检测;应用
摘要: 水质中重金属具有独特特点,不会进行自动沉降,同时具有较强隐蔽性,在水质检测过程中需要科学合理应用相关技术,确定重金属的具体存在和含量,进而采取针对性措施,解决水资源污染问题,提高水资源安全质量。近年来,水资源重金属污染得到社会各界的高度重视,而重金属检测技术是水质检测分析的关键因素,更要提高工作开展的质量和效率。

随着我国工业产业的快速发展,重金属污染问题有所加重,影响生态环境,有关管理部门应加大对水质环境污染的治理,重视水质环境监测,切实将重金属元素的检测作为重点工作展开。当前,国内重金属检测技术较为成熟,在具体的检测过程中,需要结合水质环境情况,合理选择检测技术。为了进一步提高重金属检测结果的准确性,还应对现有技术加以优化和创新,从根本上提高重金属的检测水平。

1水环境检测中重金属污染现状

水是自然界中不可或缺的基本资源。然而,随着重金属污染的持续加剧,水环境恶化已经达到一个前所未有的地步。重金属污染是一种严重的环境问题,尤其是金属及其化合物,如果不采取措施解决这一问题,如不能及时处理工业废水、二次利用被污染的水源,或者将污染的空气排放到大气中,那么重金属污染事件将持续出现,给生态系统带来极大地危害。重金属污染可能会导致严重的人体健康问题,不仅影响人的生理和心理健康,而且长期暴露于这种污染环境中也可能导致更加严重的后果。为了确保水资源的可持续利用,改善人民的生活品质,政府部门正在采取更严格的措施来控制和治理水污染。重金属的浓度对于评估水体健康状况至关重要,大多数重金属元素是以化学形式存在,稳定性较高,不易被水体中的微生物降解,因此,随着环境污染的加剧,这些污染物会变得越来越严重。随着现代饮食文化的发展,重金属元素的毒性作用日益显现,其可以抑制多种酶的活性,并与蛋白质分子巯基结合,降低酶的功能。此外,由于海鲜类食品的普及,重金属元素也可能被人体摄入,从而对健康造成潜在的危害,包括损害造血、神经和肾脏功能。这些污染可能导致蛋白质分子变性并失去活性,进而导致贫血、神经障碍和肾脏问题。随着重金属元素的不断沉淀,可能会给生物带来极其严重的健康风险。因此,监测水环境中重金属污染变得尤为重要,而准确、高效地检测水环境中的重金属含量,对于保护人类的基本生活和社会生产活动具有重要意义。

2重金属检测技术应用价值

重金属检测技术应用为人们用水安全提供技术支撑和保障,获得更多优质水源。我国日常用水主要来源于河流、水库、湖泊等,需要工作人员进行环境水质分析,应用相关检测技术增强水质重金属污染物检测,充分发挥该技术应用优势,提高检测质量和效率,为重金属污染治理工作提供数据参考,提高安全用水系统。但目前重金属检测技术应该有效提高检测精准度,保证数据完整可靠性,解决传统检测技术存在问题,发挥水质检测工作有效性。我国部分地区工业布局密集,经常出现水质重金属超标现象,在治理不当的情况下,就会产生严重后果,给水资源造成损害,甚至对周围自然生态环境产生较大影响。这些破坏性因素的产生就进一步凸显出重金属检测技术在现代社会的管理体系中的重要应用价值,它能够指导我们迅速精准地找到重金属污染源头,及时采取相关保护性措施,减少污染问题,进一步,提高水质检测分析工作质效。

3水质分析中重金属检测技术及应用

3.1荧光传感器检测技术

荧光传感器检测是较为有效的检测技术,可以根据传感器与待检物之间的荧光信号变化情况进行定量分析,所以可以利用荧光传感器检测水环境中的重金属离子。首先,部分水环境中存在铜离子,而铜离子遇到磷酸三会产生强烈反应,所以可以通过磷酸三检测水环境中的铜离子并判断荧光传感器是否存在淬灭现象,若存在就说明含有铜离子。其次,可以利用合成后修饰法制作荧光传感器专用探针,并利用探针进行铁离子检测,若探针存在淬灭反应就说明水环境中含有铁离子。此外,可以在金属有机框架化合物中添加适量的硫离子,之后通过化学试剂盒检测铬离子与汞离子,若传感器出现淬灭现象就说明存在铬离子,若出现荧光强度增加现象就说明存在汞离子。

3.2原子吸收光谱法

首先是检测的基本原理,在原子吸收光谱法的实际应用过程中,主要就是采用捕捉各类原子共振线的方式,从而对元素的基本性质以及具体种类进行准确判断,而不同类型的元素共振线,其基本上并不会重合在一起,这也为后续原子吸收光谱法针对元素种类进行的判断提供了主要依据。同时,在采用共振线来针对元素种类进行判断的实际过程中,也可以实现对于元素含量的准确判断,更好地确定好重金属元素的质量;其次,在原子吸收光谱法当中涉及检测仪器,如图2所示,所采用的主要为原子吸收分光光度计,这种原子吸收分光光度计主要就是由原子化器、分光器、显示器以及发光源等多种内容所构成,其中的原子化器可以采取能量冲击等方式来有效实现对于元素基本原子状态的改变,而通过分化器的应用就可以针对元素原子的特征性谱线,与周边的干扰谱线之间进行分离处理,光源则能够为光谱法的实际应用提供必要的锐光。

3.3液相色谱检测法

该种方法基于经典色谱法,采用气相色谱理论,同时在技术上采用高压输送,色谱柱主要采用特殊方法由小粒径填料填充形成,呈现出良好的柱效,柱后和高灵敏度的检测器进行有效连接,能够对流出物实行连续性检测。液相色谱呈现出良好的分离优势,但在重金属检测过程中存在一定不足,灵敏度不高。相关人员针对该技术不断改进和优化,增强其使用功能。例如,浓度较高的废水,检测项目中包含其是否具有碱土金属、碱金属离子,工作人员应用离子色谱法,结合阳离子遏制电导,在较少时间内检测废水中钠、钾、镁、钙等离子元素,同时对不同元素进行定量分析。

3.4电化学技术

电化学技术在实际应用过程中,需要带有电化学性质的检测物质作为辅助,才能实现对重金属元素的检测。技术人员通过电化学性质的差异加以分析,进而判断出水质中物质的成分及含量。在具体操作时,技术人员需要将实验液添加到电化学池内,从电化学池中各项参数的变化及检测物质深度间的联系,分析和判断实验样品的成分及含量。在电化学技术中,电位分析和溶出伏安法是比较常用的检测方式,能够使重金属物质从游离物质中快速且准确地分离出来,大幅降低实验的检测难度。应用该技术对重金属进行检测时,使用的仪器设备极为简单,其实际操作成本也不高,具有较强的实用性。

结束语

综上所述,由于重金属污染已经变得越来越严重,特别是其对水质会造成严重的破坏,因而研究有效的水环境重金属污染检测方法显得尤为重要。随着科学技术的飞速发展,重金属检测方法和仪器设备也在持续改善,然而在实际检测工作中,相关人员应加强对检测工作各个环节的监管。同时,为了控制和减少水体中的重金属污染,相关部门还应该制定有效的政策,为水环境中重金属污染的防治提供保障,从而实现生态环境保护及阻止环境污染蔓延的目标,真正实现经济效益与生态效益的有机统一。

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