探讨水质检验中的重金属测定方式

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  【摘要】我国卫生部门的水质检验工作和居民的生活质量有着直接的关联,如果我们的日常饮用水以及自来水中含有大量的重金属,那么必定会对人们的身体健康造成一定的不良影响,甚至会造成某些疾病的产生。所以针对水质进行全面而准确的测定是一项必要之举。笔者首先阐明了针对水质進行重金属测定的重要意义,然后介绍了水源采样与质量控制材料,最后就水质检验中重金属的几种主要测定方式进行了系统性的分析,以备相关人士参考。
  【关键词】水质检验;重金属;测定方式
  [中图分类号]R473 [文献标识码]A [文章编号]2096-5249(2018)02-203-02
  引言:水源是人们赖以生存的生命基础,一旦水质受到了污染那么必定会对我们的身体健康甚至于生命安全构成严重威胁,所以提高水质监测工作质量已经成为我们的必然要求。但是就目前相关工作的实际开展情况来看,尚无法全面保证所有地区水质检验中关于重金属测定的准确性,因此还需要相关技术人员在实践的过程中积极发掘问题并予以及时优化,完善测定方法,提高测定结果的准确度,从而保证水质标准,确保居民的健康用水。
  1.针对水质进行重金属测定的重要意义
  生活中我们赖以生存的饮用水以及自来水都是来自于自然环境中的水资源,在将水源输送到城市千家万户的过程中相关部门会对其予以全面性的消毒以及过滤处理,以保证水源的人体健康标准。可是据相关材料显示,在对水质进行优化处理的过程中,重金属存在增加了水处理难度,因为重金属自身的结构具有一定程度的多样化特征,所以会对人体的机能造成不同程度的影响,一旦在水源中存在大量的金属离子,那么就意味着这部分水质当中可以长期存在某些多元性金属元素,在这种情况下如果人们直接饮用该类水源,则必定会使身体机能出现差异性损伤。所以进行水质健康标准处理前应通过水质测定的方式来确保针对当中重金属含量以及其特点进行全面了解和掌握,从而为后续的水质加工处理工作的有序进行。由此可见,针对水质进行重金属测定具有极其重要的意义。
  2.水质检验过程中重金属测定的具体方法分析
  2.1 荧光分析法。在进行物理实验的过程中相关物质在外界不同程度的照射的条件下其内部组成结构就会发生不同程度的物理改变。不同物质的组成结构以及元素价态等环节都会有一定的差异性,其各自发射出的波长也就不尽相同,并且发出的频率也有所不同,因此,针对物质所发射出的荧光进行观察分析就可以有效明确其实际组成元素。此类方法精确度偏低,故在实际的水质检验工作中使用率低。目前的水质检验不仅需要测重金属的种类,还需要测其含量、浓度,但荧光分析法无法测得精准的数据,只能依据测量过程中显示的荧光效果,测得水质中重金属的种类和大概的浓度。
  2.2 电化学法。在很多时候我们对饮用水进行水质测定的过程中都会需要进行相应的化学实验,然后通过其所发生的反应来勘察和分析当中的成分,最后根据所检测出的具体金属成分来制定水质处理对策。因此,可以利用这一原理来测定水质中金属离子的电化学性质,再通过对于正常状态下的金属电化学性质与水质中所含的金属元素进行对比来确定其具体含量。采用这种方法进行水质测定要在化学池中实施相关操作。电化学法是目前水质检验中一种常用的方法,由于需要的设备简单、检验周期比较短,因此很多检验人员都喜欢用这种方法对水中的重金属进行测定。经过了多年的改进和完善,电化学法对铜、镍等重金属元素测定具有非常好的效果[1]。
  2.3 紫外一可见分光光度法。该设备具备简单、快速、方法可靠、应用广泛等优点,故已成为测定重金属的方法之一,同时也是普及范围最广的方法。鉴于传统的测定方法灵敏度及选择性较差,存在一定的局限性,加之谱线重叠,对光谱干扰较严重。近年来,有人提出并发展了许多新的吸光光度法,如双波长吸光光度法、导数吸光光度法、三波长法等。如在pH6.0的缓冲溶液中,应用二甲酚橙作为显色剂,与铅混合形成稳定的红色配合物,比例1:1,采用分光光度法在波长580mn处测定吸光度,吸光度的增强值与铅的加入量呈现线性关系,故建立了测定微量元素铅的新方法。又比如,将2-5-溴-4-2-吡啶偶氮-5二乙氨基苯酚作为显色剂,采用分光光度法测定水中的微量元素镉,镉与其形成红色络合物,稳定性好,在波长560nm处吸光度与镉含量在0~0.6mg/L范围内呈现良好线性关系,该种方法能对镉进行定量测定,操作简便,且准确性、选择性良好[4]。
  2.4 原子吸收光谱法。这种测定方法是最近几年才被研发和应用的水检测领域的新方法,因为这一方法的测定效果比较精准,现阶段已经迅速被相关部门所接受和大范围应用。林杰[4]在地表水中含有的重金属元素中,铅和汞元素对人体的伤害最大,如果这两种元素的含量较高,这样的水质无法直接使用,必须经过必要的净化处理。而这种方法对铅和汞元素测定的效率很高,在实际的测定过程中,可以利用咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)作为熬合剂和甲基异丁酮(MIBK)作为萃取剂对水质中的铅进行鳌合萃取,利用光谱法和萃取技术,就能够完成水质中铅的检验工作。通常情况下这种方法很少单独使用,经常配合其他的技术进行水质的检验,如根据汞元素的特点,利用滤膜技术获取水质中的汞,然后使用这种方法就可以测定水中的汞含量[2]。
  2.5 生物化学法。生物化学法也是一种新型测定方法,虽然这一方法有着完善的理论体系基础,可是其局限性就是应用范围较小,而且至今还在研究阶段,可是有专业人士表明,这种方法具有很多特点,如准确、高效等等。而人们所要研究的正是这些特点,因此生物化学法必定会得到相关人员的广泛认可,并会得到广泛应用。基于目前的国内生物化学方法,主要是通过使用酶等所存在的性质,使其与重金属发生化学反应,改变酶的活性,当酶的活性被改变时可导致电导率及PH值产生变化,测定这些数值的改变,便可对水质当中的重金属实施测定。其次用无氨水替代水样以作为全程序空白测定。从水样测出的吸光度去除空白试验吸光度,再按照校准曲线标准确定具体浓度。此外,还可以利用生物中的抗原和抗体的特性使其与重金属结合,但在结合之前,需要对重金属离子进行络合处理,鉴于抗体与抗原有较强的针对性,如果络合物不能与抗原、抗体产生反应,那么就无法测定水质中的重金属,故该方法还存在一定的局限性[3]。   2.6 液相色谱法。分析化学研究的一个重要课题是提高分析的选择性和灵敏度。高效液相色谱(HPLC)具有高效分离的特点,鉴于灵敏度不高,在无机分析中应用较少。如果将该种方法与分光光度法联用,则解决了这一问题。高效液相色谱一光度法的衍生技术有柱前衍生、柱中衍生和柱后衍生。目前人们对柱前衍生试剂做的研究较多,也进行了较深人系统的研究,如辅助络合剂的作用、试剂取代基的影响、色谱保留机理的探讨等方面均有显著的进展。研究者[5]针对有機废水中常见的高浓度碱金属、碱土金属离子,采用离子色谱法进行测定其浓度,用IonPaC CS12A阳离子交换柱、20mmol/L甲磺酸流动相、抑制型电导检测,在14min内分别测定了K+、Na+、Ca2+和Mgt+4种阳离子。通过C18预处理小柱直接进样,从而简化样品处理过程。该方法具有许多优点,比如选择性强、灵敏度高、操作简单等,同时该种方法还适用于监测有机废液焚烧处理过程前后样品中碱金属、碱土金属离子含量[5]。
  结语:水源是人们赖以生存的生命基础,一旦水质受到了污染那么必定会对我们的身体健康甚至于生命安全构成严重威胁。经过上述的分析可以得知,提高水质监测工作质量已经成为我们的必然要求。通过上文的研究分析,我们明确了针对水质进行重金属测定的重要意义以及相关测定方法等,但是就目前相关工作的实际开展情况来看,尚无法全面保证所有地区水质检验中关于重金属测定的准确性,因此还需要相关技术人员在实践的过程中积极发掘问题并予以及时优化,完善测定方法,提高测定结果的准确度,从而保证水质的标准,确保居民的健康用水。
  参考文献:
  [1]王霁.水质检验中的重金属测定方式探讨[J].中国卫生标准管理,2016,(13):27-28.
  [2]殷翠.水质检验中重金属的测定方法分析[J].产业与科技论坛,2013,(16):93-94
  [3]王洋.水质检验中重金属的测定方法分析[J].民营科技,2017,(06):41.
  [4]林杰.重金属检测技术在环境水质分析中的应用研究[J].中国新技术新产品,2012,(22):30-31.
  [5]马静颖,洪小平,马增益,等.高浓度有机废水处理中金属离子的离子色谱检测研究[J].计量学报,2007,2(28):180-183.
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