王斌
江苏国恒检测有限公司江苏省南京市210000
摘要：目前，伴随着国家经济以及人民生活水平的提高，使人民加大了对环境安全问题的关注度。重金属在给人们的生产生活带来极大便利的同时，也带来了很大的威胁，严重破坏了环境质量，尤其是在对水体的污染，很大程度上危害到了人们的健康问题。因此相关人员要对其进行严格的监督与检测，使其能够得到有效处理，消除一切可能的隐患。本文主要就水质中重金属危害，并提出一些检测方法，以供参考。
关键词：水质；重金属危害；检测方法
随着工业的发展，重金属排放量只会慢慢递增，如果这些重金属流入水里，严重时也会对人们的生命构成威胁。所以国家在发展工业的同时，也要加强工业用水的质量，对工业的重金属排放制定严格的标准，这样不仅可以保证人们的生命安全，也有利于保护生态环境。此外，在对水中的重金属进行控制时，可以利用重金属和水不能相溶的特点，对其进行检验和排除，加强水质的保护，防止环境的破坏，对保护人们的生命安全都具有重要作用。
1水质中重金属危害
1.1对水生植物的危害
藻类是水体的初级生产者，在水生生态系统的食物链中起着十分重要的作用。重金属通过各种途径进入水体后，一旦被藻类吸收，将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱，抑制光合作用，减少细胞色素导致细胞畸变、组织坏死，甚至使藻类中毒死亡，改变天然环境中藻类的种类组成。人们利用藻类及水生生物的敏感性来监控水体的重金属污染。
1.2对水生动物的危害
重金属Cd对碱性磷酸酶的活性有明显抑制作用，对鱼大脑乙酰胆碱酯酶活性有影响。Cu、Zn、Pb、Cd复合污染会影响鱼类胚胎发育并可能导致胚胎畸变。海水重金属离子含量超过一定浓度会引起文昌鱼中毒，使其身体渐成弯曲状而死亡。重金属进入水体后，会对水生动物的生长发育、生理代谢等过程产生一系列的影响。重金属离子对鱼类的毒性，主要是外部作用，尤其是使鳃表面的粘液沉淀或凝固，从而影响到呼吸机能，造成鱼类死亡。
1.3对人体健康的危害
重金属进入人体后，不易排泄，逐渐蓄积，对人体健康的危害是多方面、多层次的。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，造成急性中毒，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。重金属通过水体直接或间接进入食物链后，能严重地耗尽体内贮存的Fe、维生素C和其他必需的营养物质，导致免疫系统防御能力的下降，子宫内的胚胎生长停滞和其他一些残疾。重金属能抑制人体化学反应酶的活动，使细胞质中毒，从而伤害神经组织，还可导致直接的组织中毒，损害人体解毒功能的关键器官肝、肾等组织。
2影响重金属毒性因素
（1）汞在环境中非常稳定，在微生物作用下，甲基化后毒性加大；
（2）金属镉毒性很小，但镉的化合物毒性较大，尤其是镉的氧化物；
（3）元素砷不溶于水和强酸，几乎没有毒性，但其化合物毒性较大，特别是三氧化二砷，是剧毒物质。
（4）水环境的温度、pH值、作用时间、溶解氧的饱和度、硬度、水中的其他有毒物质等等都对重金属的毒性有较大影响，如在低温下比在高温下毒性小；
（5）pH值降低毒性增大；在硬水中比在软水中毒性小，这是由于重金属离子与其他盐类金属离子之间的拮抗作用所至；
（6）把强酸加到硬度高的水中，水中的碳酸盐和酸式碳酸盐便生成大量的游离的CO2，不溶性重金属转变为可溶性盐，使重金属毒性增大；
（7）两种以上金属离子同时存在时，由于它们之间的增效作用而使毒性增大。
3水质中重金属检测方法
3.1电化学分析法
结合电解过程，不论是极谱法、还是伏安法，都可对流-电位、电位-时间曲线进行分析，其区别在于：前者运用的是表面可周期更新的滴汞电极、后者则为表面无法更新、固体电极等液体电极。伏安法内还包括了吸附溶出、阴极溶出伏安法等，其检测下限极低，这也是伏安法的主要优势，能够在现场、在线运用，同时也可实现多元素识别。此时的电流为零，电位分析法可对电池的电极电位、电动势等进行测定，由此结合浓度以及电极电位的关系，实现物质浓度的测定。该方法的优点较多，如试样需求较少、较好的选择性，同时不会破坏试液，因此在分析珍贵试样时，较为适用。这种方法能够实现快速测定、操作相对简单，因此连续化、自动化也可实现。
3.2QCM技术
目前基于石英晶体微天平的纳米金探针检测重金属已有一定的研究，此方法不仅具有灵敏度高、选择性好的特点，而且方法简单、快速、成本低、便于现场分析因而便于普及。已有报道通过在石英晶体微天平表面形成纳米复合物引起质量变化来检测溶液中的痕量重金属离子。其做法是先让金属离子在羧基修饰的QCM表面进行络合吸附，然后加入羧基修饰的金纳米粒子，使之与QCM表面吸附的重金属离子结合，在QCM表面形成一层三明治结构的纳米复合物，引起QCM谐振频率明显下降，从而实现定量检测。该方法大大提高了QCM检测重金属离子的灵敏度，且具有重现性好、传感器易再生等特点。
3.3纳米材料检测
利用纳米金探针检测重金属离子开始受到关注，目前国内外在这方面的研究已有一些进展，它在检测重金属离子所表现出的优越性备受肯定，是一种简便、快速的方法，前景也十分可观。金纳米粒子比色法检测重金属，通过重金属离子或其他大分子调节纳米粒子之间的距离，会引起吸收峰的位移。在检测铅方面，使用DNA剪切酶来控制纳米金粒子的距离已实现比色是运用较多的方法。另外发展十分迅速的利用纳米金的非线性光学性质―共振瑞利散射来测定自来水的重金属，是一种简便灵敏的分析技术，其分析测定在一台普通的荧光光度计上就可加以实现。该法具有较高的灵敏性和选择性，可以快速简单，可靠地监测水中的重金属。
3.4双硫腙分光光度法
此法适用于测定天然水和废水中微量铅，需要用氯仿萃取，在最大吸光波长510nm处测定，铅浓度在0.01～0.30mg/L之间。其摩尔吸光系数为6.7×104L/mol.cm，最低检出浓度0.01mg/L。由于使用剧毒试剂氰化钾以及氯仿还有繁琐的萃取操作限制了双硫腙法使用。HumairaKhan等人用Tween-20胶束-双硫腙显色体系来测定痕量铅，使得操作简单可以在水相中测定铅，避免了氰化钾和氯仿的使用，获得较好的结果，线性范围0.06-60mg/L，检出限可以达到10ug/L。Rajesh.N等人用AmberliteXAD-1180柱富集分离双硫腙和铅的络合物，可以使检出限达到3.5ug/L。
结束语
从上文可以看出，如果重金属元素未经处理就排放到水体中去，不能及时地被生物有效降解，就会在食物链的生物放大作用下，最后通过某些渠道进入人体。重金属会和人体中的蛋白质、酶等发生化学作用，使其失去活性，也可以积聚在人体器官中，引发慢性中毒。所以我们要加强水体中重金属离子的监督及检测，不断的完善检测技术，从而更好的维护生态环境，使生物和人们的安全的得到保证。
参考文献
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