水环境重金属元素污染现状及检测技术

水环境重金属元素污染现状及检测技术王增友（山东省环境保护科学研究设计院有限公司，山东济南250013）
摘要：随着社会科学技术的不断发展，工业技术也随之提升，取而代之的是大量冶金、电镀、制革等工业废水通过工业排污渠道直接排入河流海洋当中，给生态环境造成了恶劣的影响。

本文针对水环境中重金属元素污染日益加剧的现象，对当前常用的一些重金属检测方法进行详细论述，讨论了不同检测方法的侧重点和相关注意事项，帮助丰富目前水环境中重金属元素的测定手段，为重金属污染防治工作提供更多的选择。

关键词：重金属；水环境；污染；检测技术
1水环境中重金属污染现状
作为自然环境中必不可少的基础资源，水伴随着人类社会文明的发展并产生了巨大的推进作用。

其中重金属元素作为主要的污染源，加重了水环境中的重金属污染度。

重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染。

如果对工业废水的处理不及时，对受污染的水源进行二次使用，甚至在工业废气之中也会含有很高的重金属浓度，如果对这些环节不加以重视，重金属污染事件就会不断爆发，对整个生态环境造成严重破坏。

重金属污染给受害者无论是在身体上还是精神上都会带来巨大的伤害。

人体如果长时间摄入重金属含量过多的物质会对身体造成严重伤害。

为了减少水资源环境受到的污染，保障人们日常生活质量，国家开始加大水资源污染监控力度，其中评判水质的一项重要指标即为重金属含量。

自然界中的重金属元素多数以化合物的状态存在，通常状态下重金属元素污染物难以直接被水中生物进行降解，经过长年累月的沉积，污染逐渐加重。

重金属元素在生物体内散发的毒性作用主要是通过抑制各种酶的活性产生，究其原因是重金属元素会结合酶中的蛋白分子巯基使其失去活性。

如今的海鲜类食物在我们的餐桌上已经占据一席，重金属元素通过在水产物体内的积累进而被人体摄入。

通过食物摄入的重金属元素将入侵人体的造血系统、神经系统和肾脏，致使细胞中的蛋白分子变性失活从而引发贫血、神经疾病、肾脏疾病。

当生物体内重金属元素达到一定累积量，便会对生物造成致命性。

由此可见，监测水环境中的重金属元素污染迫在眉睫，同理，掌握准确、高效地水环境重金属含量检测技术对于维护人们基本生活和社会生产活动有着重要的意义。

2水环境中重金属元素常用测定方法概述重金属含量大小是评价水质优劣程度以及水体污染程度的重要指标之一，科学家们通过自身的努力不断寻找着更加科学合理的重金属检测方法，下文将重点介绍目前被人们广泛应用的重金属检测方法。

2.1原子荧光光度法
作为实验室检测中常用的重金属元素识别方法，原子荧光光度法是基于物质还原的理论，通过特定方式将检测样本中物质进行还原，使其转换为汽态原子形式，由于原子荧光波长介于紫外光与可见光区波长范围之间，当处于汽态形式的外围原子在吸收足够能量后，其电子逐渐跃迁至高能态，在该状态停留短暂时间后又逐渐跌至低能态，检测样本在原子跃迁过程中会伴随有荧光产生，检测人员通过捕捉荧光并识别其波长特征用于判断检测样本中待测物浓度。

在原子荧光检测中，当荧光线波长与激发线相同时，被称为共振荧光。

由于共振荧光具有高灵敏度较，宽范围校准曲线等优势，且在特定状况下共振荧光强度与检测样本中待测物质浓度成正比，因此为了提升检测精准度，在实际水质监测，生物制品等检测过程中通常选取激光作为光源。

2.2电感藕合等离子体质谱分析技术
该方法自十多年前诞生之初便由于其特殊的高温电离工作特性而被工作人员所接熟悉与认可。

除方位和线圈接地方式不同外，电感藕合等离子体质谱分析技术与发射光谱中的使用基本一致。

由于技术的高灵敏度以及检测耗时较少，该检测技术常用于同时检测样本中多项重金属元素含量及相关元素或同位素分析，为了排除不同元素间的干扰，可借助优化仪器降低信号飘移对检测精度的影响。

2.3原子发射光谱
原子发射光谱原理是对元素波长进行识别进而判别元素种类，在样本检测中首先将元素离子激发，该过程中离子将产生相应电磁辐射，检测人员将特定电磁辐射进行捕捉和识别，从而判断检测样本中重金属元素种类与含量。

近年来，原子发射光谱技术逐步应用于各类液体样本中化合物分离和元素色谱的确定。

2.4高效液相色谱法
高效液相色谱法常用于检查流动状液体，且检测色谱柱使用周期长，待测样品可进行重复使用。

测量过程需要将不同浓度下混合溶液传输到对应色谱柱中进行分离，因此样本检测前需要严格限定元素指标含量。

但是与气相色谱法不同，，液相色谱法在检测过程中外界环境的变动对系统灵敏度影响较大，因此为了隔绝外界干扰需保持待测溶液所处器皿环境稳定不变。

2.5酶抑制法
酶抑制法是一种常用于现场快速检测的重金属元素测定方法。

该方法是通过检测在外界环境刺激下酶活性中心属性改变时所产生的不同色彩和电导率，所得结果与相应指标进行比对后进而确定检测样本中金属元素种类。

该方法优势在于检测过程迅捷易行，检测结果可直接通过肉眼观察，现已开始用于绿色作物中农药残留成分的检测。

由于酶属性变化过程中会对样本原有颜色或导电性能造成改变，因此该方法仅适用于样本中金属元素的定性分析，无法对待检物质进行定量识别。

2.6免疫分析法
免疫分析法检测原理与生物分析化学类似，通过特定抗原
与抗体间互相作用是产生的特定反应对样本中待测成分进行
判定。

与原子吸收光谱法类似，免疫分析法对检测环境要求严格，常用于实验室中样本重金属元素分离检测。

由于具有高灵敏度、稳定性良好等特点，随着检测技术的提高，免疫分析法可用于人体血清中免疫蛋白球含量的检测分析，通过免疫球蛋白测量含量及呈现出的线性关系，可帮助判断人体健康状况。

2.7原子吸收光谱法
该方法主要用于检测样本中痕量重金属元素的检测分析。

痕量元素难溶化合物将不会析出沉淀，若其在水溶液中离子未超出溶度积，会由于含量过低而加大沉淀收集难度。

因此检测前需在样品中加入共沉淀剂，用于将待测金属化合物共沉淀并收集。

此外共沉淀剂使用过程中切忌影响之后工序中痕量元素分析测定，且需注重共沉淀剂纯度，避免引起高试剂空白。

与酶抑制法不同，采用原子吸收光谱法进行检测需要用到特定仪器，且对检测环境要求较高，因此常运用于实验室中，其原理是对处于基态的原子释放相应的辐射波长信号，依据释放波长特定及所得响应对待测样本进行定量与定性分析。

2.8激光诱导击穿光谱法
作为近年来水环境重金属检测方法中的新型研究方向，激光诱导击穿光谱法通过将待测样品与高强度激光进行接触，检测其产生谱线数据，所得结果与相应指标进行比对后进而确定待测成分。

方该法具有同时检测样本中多种重金属元素含量的优点，提升检测系统效率的同时保证了检测结果的精度，备受国外水环境检测人员青睐，常用于液体基质中重金属痕量元素检测。

2.9比色法
依据朗伯比尔定律：特殊情形下当待测组分与特定物质反应后所生成新型物质的过程中会发出独特属性波长，检测出特定波长并与相应指标进行比对后，便可确认样本中所含重金属元素种类。

作为应用广泛的低成本化学检测手段，比色法测量所需简单，主要测量仪器为分光光度计，当选用比色法进行重金属元素检测时应当参照具体情况选择合适的显色剂，在去除其余重金属离子干扰的同时获取强度持续稳定的单色光。

与电化学分析不同，比色法无法一次测量多种重金属元素成分，且检测灵敏度不高，故常用于特殊组分或浓度较高的某种单一重金属元素测量。

由于在实际检测中比色法测量精度较国家检测标准偏低，因此当检测样本为生活用水等类似高要求液体时，比色法难以满足检测要求。

3结语
水资源的维护程度与人类生存和社会发展前景密不可分，因此如何完善水环境中重金属含量的检测方法是保护水环境亟待解决的问题。

本文通过列举常用的重金属检测方法，论述了不同检测方法的侧重点和相关注意事项，为水环境中重金属元素检测提供更优选择。

参考文献：
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三元复合驱采出
污水的油水分离研究
潘贵庆（中国石油大庆有限责任公司，
黑龙江大庆163000）
摘要：在三元复合驱技术的应用之下，虽然有效的提升了原油的开采效率，但在三元复合驱采出液中却残留着大量的碱、聚合物以及表面活性剂，导致采出液中的油水乳化严重影响。

即使经过了一定的破乳处理，但在排出的油田污水中仍旧存在较多的剩余油，不仅具有极大的浪费情况，还会对环境造成严重的污染。

因此，本文主要对三元复合驱采出污水的油水分离方法进行研究。

关键词：三元复合驱；采出污水；油水分离
随着社会对于石油需求量的不断提升，石油的开采困难程度也在不断提升。

通过注入驱油剂的方法对于采油层的残余油进行开采的三次采油技术得到了广泛的应用，并充分的提高了原油的采收率。

但随着三元复合驱采油技术在我国油田应用范围的不断扩大，也导致采出液的含水率高达90%以上，这就需要油田开采企业对更多的污水进行处理。

所以，只有充分的分析三元复合驱采出污水的油水分离问题，才能更好的促进我国采油事业的发展。

1三次采油油田的污水主要来源及特征
随着油田开采力度的不断加大，我国的各大油田都经历了一次、两次、三次的采油过程。

当前较常应用的三次采油方法一般都是聚合物驱油以及三元复合驱油技术（也就是ASP驱油技术）及泡沫复合驱油等等，特别是三元复合驱油技术其具有较好的采油效果，在当前多个油田中都得到了广泛的应用。

在对油田进行开发的过程中往往会有一些含油污水的出现，这些污水的主要来源一般都为：油田的采出水、经过清水洗盐之后产生的污水、洗井的污水以及三采的污水。

当前，基本我国的各个油田所使用的都是注水或高压蒸汽的油田开发方法，也就是说其通过对于高压水及蒸汽的注入，保证油层的压力是具有较强稳定性的，并利用驱动力对原油进行开采。

但其所注入的水及经过冷却的水蒸气会随着原油的开采也出现，这种就被称为油田采出水。

随着油田开采力度的不断增加，原油的含水率也在持续提高，导致油田的采出水已经成为了主要的油田污水来源。

但因为油田的污水种类是非常多的，其受到地层条件本身因素及钻井工艺等因素的影响，导致各个油田污水处理站中汇集的污水的水质差异及变化都较为严重，直接影响了油田污水处理工作的有效开展。

而在三次采油过程中应用三元复合驱技术后，其所采取出的污水中的成分是极为复杂的，且存在着严重乳化及水质稳定的问题，对于其污水处理工作产生了严重的影响。

其具体表现为：首先，含油量较高。

利用三元复合驱技术所采出的污水中往往有着大量的乳化油，其所采出的污水中基本都是乳化油及。