戴国忠
福建岩土工程勘察研究院有限公司,福建 莆田 351111
摘要:随着全球工业化进程的不断深入,世界赖以生存的水资源已受到不同程度的污染。一些地区的水污染严重影响了人们的健康,喝受污染的水会引起许多疾病。从2019年开始,随着环境监测的重要性日益突出,地方政府已开始加强环境监督。目前,我国的环境监测任务已经从传统监测转向生态监测和环境风险预警,监测指标也从传统的常规指标转变为有毒生物。有害和生态指标,水质监测的内容也更加详细。
关键词:水质检查;重金属的测定
前言
目前,水源作为人类生命的来源已受到工业,化学,生活垃圾和其他方面的污染。同时,重金属也被排放到水体中。如果水中残留的重金属超过国家标准,将影响水的质量和饮用安全,危害人类健康。随着水污染问题的日益严重,各种水质检测技术应运而生,为确保饮用水安全做出了积极贡献。探索更有效的方法来分析被重金属污染的水的质量非常重要。
1影响重金属毒性因素
(1)汞在环境中非常稳定,微生物甲基化后其毒性增加。
(2)金属镉的毒性很小,但镉化合物的毒性较高,尤其是氧化镉。
(3)元素砷不溶于水和强酸,毒性很低,但复合毒性很高,尤其是三氧化二砷,它是剧毒物质。
(4)水的环境温度,pH值,作用时间,溶解氧饱和度,硬度和水中的其他有毒物质对重金属有较大的毒害作用,例如低温的毒性小于高温。
(5)由于重金属离子与其他盐金属离子之间的拮抗作用,pH值降低,毒性增加,并且在硬水中的毒性小于在软水中的毒性。
(6)在高硬度水中添加强酸,水中的碳酸盐和碳酸盐会产生大量的游离二氧化碳,将不溶性重金属转化为可溶性盐类,增加了重金属的毒性。
(7)当同时存在两个或多个金属离子时,由于其协同作用,毒性会增加。
2水质中的重金属危害
2.1对人类健康的损害
重金属进入人体后不易排出并逐渐积累,对人体造成损害。重金属能与人体内的蛋白质、酶等产生强相互作用,使人体失去活力,造成急性中毒。它还可能在人体某些器官中积累,引起慢性中毒。毒性和副作用主要影响胎儿的正常发育,引起生殖系统疾病,并对人体造成损害。
2.2对水生植物的损害
海藻是水生生态系统食物链的重要组成部分。藻类以各种方式吸收重金属后,它们可引起藻类生长,代谢和生理功能改变,抑制光合作用,降低细胞色素含量,引起细胞异常,组织坏死,中毒和死亡,破坏自然环境。
2.3对水生动物的损害
在鱼脑中,重金属离子能抑制碱性磷酸酶的活性,影响乙酰胆碱酯酶的活性。含有 Pb, Cu, Zn, Cd的污染物可以影响鱼类胚胎的发育,造成畸形胚胎。水中重金属对水生动物生长发育及生理代谢有重要影响。金属中毒的主要原因是外部因素,特别是鳃表面上的粘液沉积和凝固,这会影响呼吸功能并导致鱼类死亡。
3重金属在水质检测中的测定方法
3.1分光光度法
分光光度法在水质检测中的应用引起了越来越多的关注。一些物理实验表明,电子可以吸收某些光谱并在过渡期间产生可见光。根据不同物质光谱分析结果的差异,可以判断过渡期光谱分析结果中重金属元素的变化。该方法在某些应用中效果不佳,因此通常与荧光分析结合使用。两者的结合有效地实现了互补优势,最终获得了高质量,高效率的测量结果。
3.2液相色谱法
液相色谱法具有坚固耐用、效率高等优点,但其检测精度较低限制了其应用。为提高液相色谱仪的检测效果和灵敏度,可将其与光度法相结合,有效地补偿了液相色谱仪的检测缺陷,提高了检测技术的检测效果。
使用该技术检测水中的重金属元素会导致游离的重金属离子与有机染料试剂反应形成螯合物,然后进行螯合物分析。然而,液相色谱法测定水质中重金属含量的复杂过程间接地限制了该技术的推广应用。
3.3纳米材料测试
纳米金探针在重金属离子检测中的应用已开始引起人们的关注。国内外在该领域的研究进展充分证明了纳米金探针的优越性,方法简便快捷。当金属纳米粒子比色法测量重金属离子或其他大分子之间的距离时,会发生吸收峰移动。使用DNA切割酶控制金纳米颗粒之间的距离是当今检测铅的一种常用方法。此外,纳米金共振瑞利散射具有非线性光学性质,可以快速研究自来水中的重金属含量。这是一种简单而灵敏的分析方法,可用于分析和测量常规的荧光光度计。该方法灵敏度高,选择性好,可以快速,简单,可靠地监测水体中的重金属。
3.4电化学分析方法
水溶液中的金属离子具有不同的电化学性质,根据其他金属离子的电化学性质,可以通过电化学方法确定水溶液中的金属原子及其含量。首先,从受污染的水源中取样,并将其放入化学池中。然后,在电解装置的作用下,测量化学池中的各种电化学参数,以加速受污染水源的化学反应。这两个阶段将在电解过程中产生更高的电流。当电解温度达到一定值时,电池电压将设置为负值,并且电极上的电活性物质会沉淀。通过调节位置,可以将沉淀的氢氧化钠和碳酸钙与水样品分离。在重金属的电化学测量中,必须控制阴极的位置,以使该物质先沉淀,当电流接近零时,该物质可以完全沉淀。电解液的浓度由阴极沉淀物的重量计算,而另一种物质以相同的方式沉淀,电解液中的电流减少。该方法具有检测时间短,结果准确,应用范围广的优点。
3.5电感耦合等离子体质谱分析
常规水质分析中常用的重金属监测方法是电感耦合等离子体质谱法,该方法不使用化学火焰,而是使用等离子体进行充电和放电。该方法快速,高效且高度灵敏,是常规水质测试中常用的重金属监测方法。它的最大优点是具有良好的全面性能,并且可以同时快速检测多个项目。由于检测方法使用质谱技术,因此其在土壤,空气,水质监测和地质分析中的应用几乎保持不变。通过监视环境条件并快速判断重金属污染,可以提高有关部门的水质分析效率。电感耦合等离子体光谱法是分析环境水中最广泛使用和有效的方法。
3.6流动注射法
流动注射法是将等体积样品以相同的流速注入流动载体。将样品放入反射器后,将样品与载体混合,并除去试剂。此时,仪器可以检测样品并将其与记录仪结合使用以分析信号以完成相应的定量。该方法还可以与流路系统集成,以加快分析速度,提高分析精度,有效控制试剂消耗并在不平衡和不平衡条件下完成相关检测项目。
3.7原子荧光法
在水质检测中,原子荧光法也是检测重金属含量的主要方法。该方法对砷具有良好的检测效果。总而言之,所谓的原子荧光光谱法是一种测量被测元素因辐射能量激发而产生的原子蒸汽的荧光的方法。一些产品不需要分离,显色和确定样品浓度,该方法简单可行。当前,在某些应用中,由于某些金属材料本身不发荧光,因此该方法的适用范围受到严格限制,因此在使用该检测方法之前,必须先添加荧光物质。由于该方法对水中的砷离子具有明显的检测效果,因此已广泛用于砷的检测。
3.8石墨炉中的原子吸收法
在铅离子的测定中,石墨炉原子吸收法很重要。在这种方法中,使用高于1%的纯HNO3作为介质,可以稀释标准溶液。称量5%的硫酸二氢铵,然后称量10.0 g的铁氰化钾,草酸和1.5%的硼氢化钾水溶液。用石墨炉原子吸收法测定其波长为283.3nm,灯管电流为6mA,缝隙宽度为0.7nm。将背景置于氘灯中并取样10μg。一旦完成所有这些,就开始加热过程。显然,该方法优于其他方法。方法中金属元素含量的测定,可直接用于固体样品和其他小样品的测定,具有广泛的应用范围。
结语
伴随着我国社会经济的快速发展,以及工业技术的不断创新,环境污染问题日益突出。其中,重金属对水的污染已成为当今社会的热门话题。良好的水生环境不仅是人类生存的基本保证,而且是社会可持续发展的重要条件。在实际应用中,环境水质分析受诸多因素制约,开发利用效果不理想。为保证环境水质分析的有效性,提高公众生活环境质量,开展重金属检测技术的综合研究具有十分重要的意义。因此,研究人员关注重金属检测技术在水质分析中的重要性,并结合了该技术的特征和当前的水质环境问题,并对其进行了创新。改善我国环境质量。
参考文献
[1]谭云仙.探讨疾控中心水质检验中重金属的测定方法分析[J].中国保健营养201626(33):444-444.