水质检验中重金属的化学检验技术分析

水质检验中重金属的化学检验技术分析

廖佳丽

来宾市检验检测中心 广西来宾 546100

摘要：随着我国社会经济的快速发展，企业生产规模不断扩大，各种污染废水排入自然界，造成天然水体存在一定程度的重金属污染。为减少有毒有害重金属对人类生命和健康造成的不必要危害，本文就水资源重金属污染现状的进行分析，并且对水资源中重金属污染进行化学检测的技术应用进行分析。使水资源得到高效的保护和利用。

关键词：水资源；重金属；污染；化学检验

引言：

现在人们的物质生活有了很大的改善。在解决了温饱问题后，人们对身体健康和更美好的生态环境的向往更加急切，饮用水、海鲜、绿色蔬菜的安全标准也越来越高。然而，近两三年来，伴随着我国工业的快速发展和城市化进程的持续加快，各种工业废水、废气和固体废物直接或间接排放到自然环境中，对水体、土质和大气造成一定程度的污染和破坏，包括对人体健康有很大影响。由于许多重金属污染物水溶性强、对生物体毒性大，在自然界各个空间迁移速度快，它们以多种方式进入天然水体，造成水体重金属污染。一系列更为严重的后果，威胁农业生产和人类健康。因此，应当加强对水资源的保护和检测，了解水资源中重金属污染的种类，以及对应的解决方法。

1. 重金属的主要来源以及危害

1.1水体中重金属的来源

根据来源不同，水中重金属可分为天然来源和人为来源两大类，（1）自然来源是指在不受人为干扰的情况下，自然自身运动产生的源头，主要包括地表水和地下水流经重金属含量高的岩石和土壤时析出或浸出的重金属，以及雨水从地表带走的重金属。（2）人为来源是指受人类生产生活影响而产生的人为排放源，主要包括工业中生产的废水和矿山废水、交通运输和能源生产在生产和消费过程中的不合理排放，导致重金属污染物进入水体等。工业废水的不合理排放和处理不当是造成水体污染的主要原因之一。

1.2重金属在水体中的危害

重金属污染物随水流进入江河湖海，对受纳水体水质造成严重破坏。重金属剧毒，不易被环境降解，会影响受纳水体水生动植物的生态环境。随着食物链的丰富，生物会出现症状，导致发育停滞甚至死亡，导致整个生态环境的崩塌。水是生命赖以生存的基本物质，尤其是水污重金属对水体的污染直接影响到整个生态系统的健康，其中，受水中重金属直接危害严重的主要生物应包括以下3类：对水生植物的危害，对水生动物的危害以及对人体的危害。

对水生植物的危害主要包括抑制漂浮植物的细胞分裂、降低植物光合作用、抑制植物生长甚至中毒死亡。一些植物的叶绿体包膜破裂、消失或解体，线粒体嵴增大、变形和空泡化。

对水生动物的危害主要表现为对底栖鱼类在早期和发育阶段的畸形影响，尤其是胚胎期变化，对水生动物下丘脑-垂体-性腺轴生殖内分泌调节系统的毒性作用等^[1]。

对人体的危害主要表现为水体-水生植物-水生动物-人类食物链在人体内的积累，对人体神经系统和消化系统造成损害，引起头痛、乏力、腹痛等症状。

2、重金属检测的概述

目前常用的重金属检测方法一般有化学检测法和仪器分析检测法；化学检测法通常是待测样品与某种化学试剂发生化学反应，产物在溶液中的聚集情况由产物的颜色决定。重金属离子的定量检测一般包括原子吸收光谱法、紫外可见分光光度法、显微光谱法、原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法等，这些分析方法都需要相对昂贵的仪器的帮助。处理工作繁琐、现场检测困难等，因此需要建立一种高效、灵敏、实用的重金属快速检测方法；具有分析速度快、操作系统检测、准确度高、特异性强、成本低等优点。

3、化学检验技术在重金属水质中的应用

3.1电化学检测法

电化学检测法是水质检测中的最常运用的方法，在企业生产中应用广泛，可有效检测污水中的重金属元素。从检测水质的过程看，水体被重金属污染以后，水中金属元素的组成不同，不同元素的电化学性能也有较大差异。准确判断的重金属元素。用电化学法检测水中重金属元素时，一定要先了解水源的标准化取样，然后在化学水池中放进取样水，计算好一定的测试数值后，就可以展开合规的检测工作了^[2]。和其他的检测方法相比较而言，电化学检测法具有操作简单、检测周期短的特点，能有效地满足重金属元素的测量需要。

3.2生物化学检测法

生物化学检测方法，也是广泛应用的一种方式，生物化学检测法把生物学和化学进行了结合，其检测过程不仅高效准确，而且受外在因素影响少，比较环保。在检测过程中，生物化学检测法可以有效分析酶的特殊性质。根据这个原理，检测人员可以使酶与重金属发生相关反应，不仅可以有效改变酶的活性，还可以改变水样的pH值和电导率，这样也可以有效地分析重金属元素。

4、水体重金属污染处理措施

4.1化学沉淀法

化学沉淀方法是使用最广泛的去除重金属的技术，主要用于造纸和电镀行业产生的废水。在这个过程中，化学沉淀剂包括有明矾、石灰、铁盐和一些聚合物与废水中的重金属物质发生相关变化，形成不溶性沉淀，化学沉淀法可以分为氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法，化学沉淀法操作起来比较简单、自动化程度也相对比较高。然而，这种方法的还有一个缺点就是，会产生大量含有毒化合物的污泥，需要大量的化学品进一步处理，这一过程可能会对环境造成长期影响

^[3]。

4.2膜分离法

膜生物反应技术的原理是通过膜分离的方式进行复合，需要在一定的驱动力作用下，使分离混合物中的离子和颗粒有选择性地渗透。膜在离子范围内分离不发生变化，其厚度为微米级，孔径决定了膜的分离性和截留性。膜可分为微滤膜和反渗透膜，按其分离特性可分为致密膜和多孔膜。膜生物的反应器是由膜分离方法与生物化学方法融合在一起形成的一种新工艺。它用膜的构件代替了传统生物技术处理的末端，维持生物的反应器中活性污泥的高浓度，增加了生物处理的有机负荷，从而减少水金属处理设施的占地面积，低污泥负荷来的持续来降低剩余污泥的数量，最重要的是利用膜分离机器拦截水体中的活性污泥和大分子的有机物。由于其滞留性，可保留世代时间长的微生物，能很大程度上净化污水。

4.3吸附法

吸附法指的是用吸附剂吸附并去减去中各种金属污染物，是吸附重金属的最佳方法之一。吸附剂应具有比表面积大、机械强度高、热稳定性好、形态可控、对环境友好等特点，吸附剂根据其种类可划分为活性炭、磁吸附剂、聚合物吸附材料等。

4.4微生物处理办法

微生物处理办法就是将选定的微生物在承载体中稳固住，让它高度致密并保持生物的活性，使其在适宜条件下快速大量繁殖。该处理办法适用于废水中重金属的处理，有助于生物反应器中微生物的提升，特别是具有特殊性功能的微量生物的浓度，有助于微生物抵挡不利生态环境的影响。有助于产生变化后的固液分离，减少处理时间。利用微生物处理方法提高废水处理效率的过程也称为“生物强化”，适用于化粪池、隔油池、下水道、市政污水处理厂、工业废水等广泛领域.一般来说，对于特殊的污染源，来自自然环境的微生物被快速消耗，效率低下，即使具有快速繁殖能力，也无法负荷。因此，通过以自然方式向目标添加具有已经了解的、可以降解性的定制微生物制剂（固定化微生物），可以显著改善生物强化过程。

结束语：

总之，在我国城市化进程日益发展的今天，重金属水污染呈急剧上升趋势，大量的工业废水排放到江河湖海，严重影响了人们的日常生活和身体健康，因此改善和发展重金属处理材料和技术非常重要，对重金属污染的检测也显得尤为重要，从根本上解决水污染的问题，使得我国生态环境能够有效的可持续发展。

参考文献：

1. 李季东，温冬花.水环境中重金属的污染及其检测技术研究[J].中国金属通报，2020，(05):214-215.

2. 王霞.工业废水重金属污染的危害及治理策略分析[J].资源节约与环保，2020，(05):95-96.

3. 籍春蕾，陈飞.重金属污染场地固化稳定化处理药剂的选择[J].环境与发展，2020，32(03):45+47.