摘 要: 隨著我國社會經濟的發展，對水環境的污染越來越嚴重，其中重金屬污染無疑是被污染水資源處理中最難解決的一個問題，主要原因是重金屬離子往往具有很強惰性，不但那難以講解，而且也難以和其他物質發生反應析出，如果不能及時處理，就會逐漸累積，從而破壞水質，飲用被重金屬污染的水后，會對人體健康造成巨大損害。重金屬含量的檢測是治理被污染水質的第一步，也是最重要的一步。因此，本文通過查詢相關文獻，并結合理論實踐，簡要闡述了目前最常見的幾種用于環境水質分析的重金屬檢測技術。

　　關鍵詞: 環境水質 重金屬 檢測技術 水質污染

　　1 原子吸收光譜檢測技術

　　原子吸收光譜法是 20 世紀 50 年代創立的一種新型儀器分析方法，目前已成為對無機化合物進行元素定量分析的主要手段。原子吸收光譜檢測環境水質中重金屬離子的主要原理是利用氣態原子能夠吸一定波長的光輻射，促使原子中外層電子從基態變為激發態的現象，具體吸收過程如圖 1 所示。

　　原子吸收光譜檢測技術具有選擇性好、靈敏度高、精密度高、分析速度快、抗干擾能力強、應用范圍廣等特點，被廣泛應用在環境水質重金屬離子檢測中，也是目前我國檢測地表水、廢水、污染水重金屬元素含量的標準分析方法。但該檢測技術也存在局限性: 由于單元素空心陰極燈作為銳線光源，因此不適用于多元素混合物的同時分析; 對于高熔點、形成氧化物、形成復合物或者形成碳化合物后難以原子化元素的分析靈敏度低。

　　2 電感耦合等離子體原子發射光譜檢測技術

　　原子發射光譜過去應用于最多的原子化方法有三種: 火焰、電弧、火花原子化，但自從 20 試劑 60 年代等離子體出現后，電感耦合等離子體作為重要的激發光源越來越廣泛地應用于分析領域。電感耦合等離子體原子發射光譜檢測技術是一種以電感耦等離子火焰為激發光源的光譜分析方法，具體檢測原理圖如圖 2 所示。

　　電感耦合等離子體原子發射光譜檢測技術是原子發生光譜法的衍生技術，具有測定元素范圍廣、線性分析范圍寬、大多素元素都有良好您的檢出限、可供選擇的波長多、分析精密度高、干擾少、同時或順序多元素測定這些優點[1]。我國在《水和廢水監測分析方法》( 第四版) 里介紹了電感耦合等離子體原子發射光譜法( ICP - AES) 用于檢測水中砷、鋁、鋇、鈹、銅、鋅、鐵、錳、鉛、鎘、總鉻、釩。在《生活飲用水標準檢測方法金屬指標》( GB /T 5750. 6 - 2006) 中也使用了 ICP - AES，用于檢測水中砷、銀等 31 種金屬或類金屬。ICP - AES 的不足處是: 設備費用高、有的元素( Rb) 的靈敏度相當差、基體效應仍存在、光譜干擾不可避免、氬氣消耗量大。總體而言，ICP - AES 以其優異的分析性能成為我國環境水質金屬元素檢測最直接有效的技術之一，還可以通過使用各種分離富集技術測定痕量元素。

　　3 電化學分析檢測技術

　　所謂電化學分析檢測技術，就是通過電化學反應的原理，對環境水質中的重金屬進行檢測，具體檢測原理如圖 3 所示。從圖 3 中可以看出電化學分析檢測技術主要依據是重金屬物質的電化學特征，通過金屬物質的差異性判定，確定析出物質有那些重金屬元素組成，從判定環境水質中的重金屬含量[2]。但此技術具有一定的局限性，只能在電化學池中進行，具體檢測步驟如圖 3。電化學法具有檢測方便、試驗速度快、檢測效率高等特性，被廣泛應用于環境水質的重金屬檢測中。目前在我國的應用現狀而言，電位分析法、溶出伏安法、極譜法是應用最廣泛的電化學檢測方法。

　　4 紫外 - 可見分光光度法

　　紫外 - 可見分光光度法是利用在某些物質中價電子能級躍遷對 200 ～ 800nm 光譜區輻射的吸收，從而產生分子的可見紫外線吸收光譜，從而對檢測出的金屬物質進行定性、定量的分析。紫外 - 可見分光光度法在環境水質重金屬檢測的主要原理是基于金屬離子的選擇特性，從而對其進行分析和研究。某實驗室在 pH6. 0 的磷酸—醋酸—硼酸緩沖溶液中，二甲酚橙與鉛形成穩定的 1∶ 1 紅色配合物，導致吸光度的增強，研究了鉛與三苯甲烷類染料二甲酚橙的顯色反應體系，發現在波長 580nm 處吸光度的增強值與鉛的加入量有很好的線性關系，據此建立了測定微量鉛的新方法。此方法能對鉛離子進行定量測定，準確性、選擇性良好，操作簡便快捷[3]。試驗研究表明，紫外 - 可見分光光度法應用在環境水質重金屬檢測中，具有設備簡單、方法可行、簡便快速、應用廣泛等優勢，發展至今已經成為環境水質重金屬檢測的關鍵技術。

　　5 原子熒光光譜分析法

　　原子熒光光譜分析法( AFS) 是利用原子熒光譜線的波長和強度進行物質的定性及定量分析方法。AFS 雖然是一種發射光譜法，但和原子吸收光譜法密切相關，兼有原子發射和原子吸收兩種分析方法的優點，又克服了兩種方法的不足。我國水質監測部門普遍采用原子熒光法為氫化物發生原子熒光法 ( HG - AFS) ，HG - AFS 因檢出限低、靈敏度高、干擾少、重復性好等特點而廣泛應用于水質分析中汞、砷、硒、銻、鉍、鎘、鉛、錫 8 種元素。

　　6 結束語

　　綜上所述，用于環境水質分析的重金屬檢測是一項漫長的工作，自從進入 21 世紀以來，我國社會經濟快速發展，城市垃圾、污水排放、工業生產廢水等與日俱增，對環境水質造成了非常嚴重的破壞。不但加劇生態環境的惡化、降低了農產品的品質，而且在一定程度上威脅人類身體健康。這就需要相關科學和專家，從多方面深入考慮，并充分應用現有的科學技術和先進的手段，研發出更高、更快、而更加便捷、更加景精確、更加有效的重金屬檢測技術。本文結合理論實踐，分析了原子吸收光譜檢測技術、電感耦合等離子體原子發射光譜檢測技術、電化學分析檢測技術、紫外 - 可見分光光度法、液相色譜檢測、原子熒光光譜分析六種不同且常用的檢測方法。每一種檢測技術都具有各自的優點和缺點，因此在具體檢測過程中，可以結合多種檢測技術同時使用，達到取長補短效果，以確保重金屬檢測的準確性。

　　參考文獻

　　[1]丁健. 環境水質分析中重金屬檢測技術探討[J]. 資源節約與環保， 2015( 11) .

　　[2]陳正，王彬彬. 重金屬檢測技術在環境水質分析中的應用[J]. 科技創新與應用，2016( 05) .

　　《試析用于環境水質分析的重金屬檢測技術》來源：《工程管理學報》，作者：李 文，李 煜。