水質(zhì)重金屬的測(cè)定方法
水質(zhì)檢驗(yàn)與人們的生活息息相關(guān),如果飲用水或自來(lái)水中含有大量的重金屬元素，會(huì)對(duì)人體健康造成很大的影響嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致貧血 等重大疾病,因此在使用水之前,必須進(jìn)行一定的凈化處理,然后對(duì)水 質(zhì)中的重金屬進(jìn)行測(cè)定保證水質(zhì)的安全、潔凈。在水檢驗(yàn)中重金屬測(cè)定意義的基礎(chǔ)上,對(duì)電化學(xué)法、原子吸收光譜法、生物化學(xué)法等重金屬測(cè)定的方法進(jìn)行了深入的研究。
水是人們?nèi)粘Ｉ畹幕A(chǔ),隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重,尤其是大量污水和工業(yè)廢料的排放,對(duì)水資源造成了嚴(yán)重 的污染。由于重金屬在水質(zhì)中通常以離子形式存在，如果人飲用了含有重金屬的水,會(huì)影響人的身體健康，因此必須對(duì)含重金屬的水質(zhì)進(jìn)行一定的處理,但是受到目前技術(shù)上的限制，重金屬離子在水質(zhì)中很難發(fā)生降解，想要處理這種重金屬,必須知道重金屬的種類和含量。在這種背景下很多專家和學(xué)者對(duì)重金屬的檢測(cè)方法進(jìn)行了研究，在 現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究出了很多高效率的測(cè)定方法，為實(shí)際的水質(zhì)檢驗(yàn)提供了一定的參考。
1 水質(zhì)檢測(cè)中重金屬測(cè)定的意義
飲用水和自來(lái)水輸送到用戶之前，都要先對(duì)其進(jìn)行一定的過(guò)濾和消毒等處理，使水質(zhì)達(dá)到健康的標(biāo)準(zhǔn)。但是通過(guò)實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)在對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理的過(guò)程中,重金屬是一個(gè)難題，由于不同的重金屬對(duì)人體產(chǎn)生的傷害不同,如果水中含有重金屬離子，通常都會(huì)有多種重金 屬元素同時(shí)存在,如果人使用了這樣的水，會(huì)對(duì)人體的不同部位同時(shí) 造成傷害。如重金屬鋁就會(huì)對(duì)胃蛋白酶產(chǎn)生影響，鉛等重金屬可以造 成人體的貧血等,由此可以看出水質(zhì)中重金屬的存在,嚴(yán)重影響了人的健康，必須對(duì)其進(jìn)行處理。目前處理水質(zhì)中重金屬的方法較少，通常都是根據(jù)實(shí)際的重金屬情況,選擇一些針對(duì)性的化合物,與重金屬離子進(jìn)行反應(yīng),最后生成沉淀從水中分離出來(lái)。因此在實(shí)際的水質(zhì)處理之前,必須清楚水質(zhì)中重金屬的種類和含量,這就需要重金屬的測(cè)定方法,通過(guò)前面的分析可以看出,水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬的測(cè)定, 對(duì)于水質(zhì)的凈化處理以及人體的健康，都具有非常重要的意義。
2 水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬測(cè)定方法
2.1電化學(xué)法
從某種意義上來(lái)說(shuō),對(duì)水質(zhì)中重金屬的處理，必然要通過(guò)一定的 化學(xué)反應(yīng),重金屬排入到河流中,也是經(jīng)過(guò)化工廠的廢水等途徑,因 此也可以利用現(xiàn)代化學(xué)手段對(duì)水質(zhì)中的重金屬進(jìn)行測(cè)定,電化學(xué)就 是其中一種。由于不同金屬元素的電化學(xué)性質(zhì)具有較大差異,因此可 以對(duì)水質(zhì)中的重金屬離子進(jìn)行電化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定,然后與已知的重金 屬電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,從而確定水質(zhì)中的重金屬元素。在實(shí)際的測(cè)定過(guò)程中,要想使用電化學(xué)法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，必須在化學(xué)池內(nèi)進(jìn)行,首先要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行取樣,然后將樣品放入到化學(xué)池內(nèi)，在設(shè)置好了各項(xiàng)參數(shù)后,就可以進(jìn)行實(shí)際的測(cè)定。電化學(xué)法是目前水質(zhì)檢驗(yàn)中一種常用的方法,由于需要的設(shè)備簡(jiǎn)單、檢驗(yàn)周期比較短,因此很多檢驗(yàn)人員都喜歡用這種方法對(duì)水中的重金屬進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)過(guò)了多年的改進(jìn)和完善，電化學(xué)法對(duì)銅、鎳等重金屬元素測(cè)定具有非常好的效果。
2.2原子吸收光譜法
隨著物理學(xué)科的發(fā)展,光、電等領(lǐng)域有了很大的進(jìn)步，其中光譜法在很多領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。原子吸收光譜法是近幾年才出現(xiàn) 的一種水質(zhì)檢驗(yàn)方法,由于對(duì)水質(zhì)檢驗(yàn)的效果比較好,已經(jīng)成為現(xiàn)在 環(huán)保部門的主要檢驗(yàn)方法。地表水中含有的重金屬元素中,鉛和汞元素對(duì)人體的傷害最大,如果這兩種元素的含量較高,這樣的水質(zhì)無(wú)法 直接使用，必須經(jīng)過(guò)必要的凈化處理。而這種方法對(duì)鉛和汞元素測(cè)定 的效率很高,在實(shí)際的測(cè)定過(guò)程中,可以利用APDC和MIBK對(duì)水質(zhì)中的鉛進(jìn)行鰲合萃取,利用光譜法和萃取技術(shù),就能夠完成水質(zhì)中鉛的檢驗(yàn)工作。通常情況下這種方法很少單獨(dú)使用,經(jīng)常配合其他的技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)的檢驗(yàn),如根據(jù)汞元素的特點(diǎn),利用濾膜技術(shù)獲取水質(zhì)中的汞，然后使用這種方法就可以測(cè)定水中的汞含量。
2.3熒光分析法
在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,人們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)在受到光的照射后,內(nèi) 部會(huì)發(fā)生一系列物理變化,如電子的運(yùn)動(dòng)的激烈性增加,如果光照達(dá) 到一定的強(qiáng)度,會(huì)使電子轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)。由于激發(fā)態(tài)的電子非常不穩(wěn)定,失去了光照的外部干擾后,很快會(huì)變回穩(wěn)定狀態(tài),在這個(gè)轉(zhuǎn)變的 過(guò)程中物質(zhì)會(huì)射出一定波長(zhǎng)的光,這就是所謂的熒光。不同物質(zhì)的構(gòu) 成和元素價(jià)態(tài)不同發(fā)射出的熒光波長(zhǎng)、頻率也不同，因此對(duì)發(fā)射出的 熒光進(jìn)行分析,就能夠確定物質(zhì)的組成元素?，F(xiàn)在能夠發(fā)射熒光的物 質(zhì)有很多,而且隨著科技的進(jìn)步,能夠發(fā)射熒光的物質(zhì)數(shù)量也在增加。 熒光分析法在實(shí)際的水質(zhì)檢驗(yàn)中使用的比較少,主要是測(cè)定的精確 度較低,現(xiàn)在的水質(zhì)檢驗(yàn)中,不但要能夠測(cè)定重金屬的種類,對(duì)于具 體的含量、濃度等也要進(jìn)行精確的測(cè)定,而熒光分析法顯然無(wú)法測(cè)得 精確的數(shù)據(jù),只能根據(jù)實(shí)際的熒光效果,知道水質(zhì)中重金屬的種類和 大概濃度。
2.4分光光度法
通過(guò)物理中的光學(xué)實(shí)驗(yàn)可以知道,電子在躍遷的過(guò)程中會(huì)吸收 一定的光譜從而產(chǎn)生可見(jiàn)光,而不同物質(zhì)的電子躍遷,吸收的光譜不 同,因此可以利用這個(gè)特點(diǎn)對(duì)水質(zhì)中的重金屬進(jìn)行測(cè)定,這就是分光光度法。但是由于這種方法測(cè)定的效果較差,因此在實(shí)際的水質(zhì)檢驗(yàn)
中經(jīng)常會(huì)與熒光分析法等配合使用,這樣就能夠很好地彌補(bǔ)不同方 法自身存在的缺陷,通過(guò)兩種方法進(jìn)行互補(bǔ),能夠極大地提高水質(zhì)檢驗(yàn)的效率使得重金屬的測(cè)定更加精確。
2.5生物化學(xué)法
傳統(tǒng)的化學(xué)和物理學(xué)科經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展,目前自身的理論比 較完善,可以進(jìn)步的空間有限,因此人們開(kāi)始重視生物等新興的學(xué)科。 生物化學(xué)水質(zhì)檢驗(yàn)法就是將生物和化學(xué)進(jìn)行結(jié)合的一種技術(shù),作為 一種新興的水質(zhì)檢驗(yàn)法，雖然理論上比較完善,但是實(shí)際的應(yīng)用還比較少還處于研究的階段，但是很多人相信,生物化學(xué)法的高效性、準(zhǔn)確性、 綠色性等特點(diǎn),使得這種方法必然會(huì)成為將來(lái)水質(zhì)檢驗(yàn)的主要方法?，F(xiàn)在的生物化學(xué)法中,主要利用酶等特殊的性質(zhì)使其與重金屬發(fā)生一定的反應(yīng)從而改變酶的活性，酶活性的改變可以使得PH、電導(dǎo)率等發(fā)生變化,通過(guò)測(cè)量這些變化就可以測(cè)定水質(zhì)中的重金屬。此外還可以利用生物中抗原和抗體的特性與重金屬進(jìn)行結(jié)合,但是在結(jié)合之前必須對(duì)重金屬離子進(jìn)行一定絡(luò)合處理,考慮到抗原與抗體具有很強(qiáng)的針對(duì)性，如果選擇的絡(luò)合物不能夠與抗原和抗體進(jìn)行反應(yīng)，那 么就無(wú)法測(cè)定水質(zhì)中的重金屬,因此這種方法還存在一定的局限性， 有待人們對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。
水是人類生存的基礎(chǔ)，地球之所以適合人類生活，就是因?yàn)橛写罅康乃嬖?，如果水質(zhì)受到了污染將會(huì)對(duì)人類的生存造成嚴(yán)重的威脅， 因此近些年來(lái)，環(huán)保問(wèn)題開(kāi)始受到人們的重視，而水質(zhì)檢驗(yàn)是環(huán)保中 的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)全文的分析可以知道水質(zhì)檢驗(yàn)中重金屬測(cè)定 對(duì)于保持水質(zhì)清潔和人們的身體健康具有重要意義。
目前有很多種方法可以對(duì)水質(zhì)中的重金屬進(jìn)行測(cè)定，每種方法都具有一定的自身特點(diǎn)，在實(shí)際的檢驗(yàn)過(guò)程中可以根據(jù)水質(zhì)的實(shí)際情況針對(duì)性地選擇一種或者兩種配合使用，如對(duì)汞的檢測(cè)，一般采用冷原子吸收法、雙硫腙分光光度法；對(duì)鎘的檢測(cè)，一般采用直接火焰原子吸收分光光度法；對(duì)鉛的檢測(cè)，一般采用原子吸收分光光度法、雙硫腙分光光度法、陽(yáng)極溶出伏安法、示波極譜法；對(duì)銅的檢測(cè)，一般采用二乙氨基二硫代甲酸鈉萃取分光光度法、新亞銅靈萃取分光光度法；對(duì)鉻的檢測(cè)，一般采用比色法、硫酸亞鐵銨滴定法,這樣最大程度上提高測(cè)定的準(zhǔn)確性。

  水質(zhì)檢測(cè)