水环境中重金属检测方法研究进展

水环境中重金属检测方

法研究进展

Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

生命科学学院生物技术专业

学年论文

水环境中重金属检测方法研究进展

论文作者：XXX

指导教师：XXX

年级：2014级

水环境中重金属检测方法研究进展

姓名:XXX学号:XXXXX指导教师:XXX

摘要：目前水环境重金属污染问题已十分普遍。重金属污染是水污染的主要问题之一，严重威胁水生生物的生存和人类健康。对水环境中重金属的检测及研究对水生生物和人类有重要意义。

关键词：水环境；重金属；检测方法

水乃生命之源，它在自然界和人类社会的存在和发展中有着不可替代的作用。随着全球经济和社会的发展，人类社会对水的需求量迅速增长。然而现今水污染严重，重金属污染尤为严重。影响水质的重金属元素很多，而水体沉积物中的重金属的含量又受到多种因素的影响。例如，区域水文地质条件、土壤条件、水质酸碱特征、水体氧化特征、工业废水的排放等等。水污染主要包括河流、湖泊、水库、海洋以及经人类加工的工业用水、排放水和生活饮用水等水体的环境。水环境重金属污染，是指排入水体的重金属物质超过了水的自净能力，使水的组成及其性质发生变化，从而使水环境中生物生长条件恶化，并使人类生活和健康受到不良影响的行为。【1】近年来，不论是国外还是国内，随着工农业以及经济的迅猛发展，各类水环境中重金属污染日趋加剧已成为不争的事实。

重金属指原子密度大于5g/cm3的金属元素，约有45种，如铜、锌、镉、锰、铁、钴、镍、钒、钛、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等金属是生命活动所需要微量元素，但是大部分重金属如铅、镉、汞等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。[2]

一、中国水环境的重金属污染现状

浙江干湖岛湖底沉积中，Cd、Hg、Zn的自然富集系数大于正常值的两倍，呈现Cd、Hg、Zn污染的迹象【3】

四川凉山州大桥水库是一座大型综合利用工程，流域内无大中型工矿企业分布，工业污染源极少，检测结果表明，水体中仅铜元素超标，底泥中重金属检出项目较多，含量大体与上游背景值相近，主要是库区地壳矿物质背景条件偏高所致，而人为影响次要。【4】

南京玄武湖属浅水型湖泊，湖水主要靠钟山北麓雨水供给，湖底沉积物中重金属的含量均超过南京相应地区冲击土中重金属的平均值，主要重金属污染物为Zn、Cu、Cr、Hg。【5】

南四湖位于山东省西南，是南阳、独山、昭阳、微山四湖的总称，是山东省最大的浅水型淡水湖泊，地质中重金属污染物主要是Cr、Hg。【6】长江干流地区重金属污染尚不存在超标情况，但在某些支流地区仍存在重金属污染，有的还比较严重，如江西境内饶河Cd和Pb超标；赣江Cd和Pb超标，靖江六价Cr位主要污染物，长江某些江段即使在丰水期仍有Hg轻度超标【7】这些支流的污染主要来源于支流地区的化工、造纸、印染、电镀等以排放重金属污水为主的企业，污染的支流仍会影响到长江整个流域水质，并由生物食物链富集，从而可能进入人体，造成极大危害。

二、水环境重金属分析检测技术的进展

重金属的分析检测是水体重金属污染监督和治理的前提和依据。水体重金属检测面临的情况:

(1)需要及时知道污染情况,以便迅速制定相应的处理对策,因此人们越来越迫切需要在线、实时、现场的分析手段。【8】

(2)重金属元素的不同形态和价态对人体的危害是不同的,这就要求我们不仅要对重金属元素总量进行测定,还应该对重金属的形态和价态能进行细致的检测。【8】

水环境重金属检测分析方法的选择，和其他物质分析方法一样，要看方法的灵敏度、准确度、检测限、选择性的好坏、分析速度的快慢、应用范围的宽窄。目前应用较广泛的传统的仪器分析方法有：原子吸收光谱法、原子荧光光度法、电感藕合等离体法、电化学方法、激光诱导击穿光谱法，同时也有一些

新的、逐步开始应用的重金属检测技术：酶抑制法、免疫分析法、生物传感器。[9]

1、原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是最常用的重金属测定方法。其工作原理是根据被测元素的自由基态原子对共振辐射的吸收程度类来确定试样中被测元素的浓度。

根据原子化的手段不同，最常用的原子吸收法有火焰法、石墨炉法和氢化物发生法三大类。

2、原子荧光广度法

原子荧光广度法是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。其原理是通过待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生荧光的放射强度来确定待测元素含量的一种分析方法。原子荧光光谱仪主要用于分析汞、砷、锑、铋、砷等元素。

3、电感藕合等离体法

ICP-MS仪器主要由进样系统、离子源、接口和真空系统、离子透镜、池技术、质量分析器和检测器组成【10】ICP-MS是以独特的接口技术将电感藕合等离子体的高温电离特性与四极杆质量分析器的快速灵敏度扫描的优点相结合而形成一种元素和同位素分析技术。

4、电化学方法

电化学法是近年来发展较快的一种方法，它以经典极谱法为依托，在此基础上又衍生出示波极谱法、阳极溶出伏安法等方法。电化学法的检测限较低，测试灵敏度较高，值得推广应用。

5、酶抑制法

酶抑制法测定重金属的基本原理是重金属离子对于某些酶的活性中心具有特别强的亲和力，与之结合后会改变酶活性中心的结构与性质，引起酶活性下降，从而使底物-酶系统产生一系列的变化。目前已经有多种酶用于重金属离子的测定，由于脲酶廉价易得，故使用最广泛。【11】

6、免疫分析法

免疫分析法是一种特异性和灵敏度都较高的分析方法，在环境分析领域有着较高的应用价值。重金属离子的免疫学检测是检测重金属离子的一种新方法[6]。与传统检测方法相比,省时、便携、费用低、易操作,能用于重金属离子的现场快速检测。重金属离子的免疫检测分为多克隆抗体免疫检测和单克隆抗体