近年來跟著全球工業(yè)技能的快速發(fā)展，重金屬污染構(gòu)成了嚴(yán)重的環(huán)境和衛(wèi)生問題。地球表面富含水被稱為“水球”，可是“水球”上可供人類使用的淡水僅占總量的 2.7%，而能被人類直接使用的不到淡水總量的1%。而且我國(guó)人均淡水資源占有量遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平，改革開放以來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速增加的一起，我國(guó)水資源和水環(huán)境的也存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)與污染問題，因而關(guān)于重金屬離子的管理已火燒眉毛。

1重金屬來歷及其危害

重金屬污染主要來歷于電鍍、化工、冶金等工業(yè)的廢水排放。跟著各種工業(yè)活動(dòng)和科學(xué)技能的快速發(fā)展，重金屬離子被大量的釋放到環(huán)境中，污染了河流、土壤乃至地下水，對(duì)水生生物構(gòu)成直接的傷害，而且，跟著食物鏈的富集，危害人體健康，導(dǎo)致各種癌癥的產(chǎn)生。

例如，銅是人體所必需的元素之一，可是當(dāng)銅含量超支時(shí)，極易構(gòu)成銅中毒，對(duì)身體內(nèi)的腎臟和肝臟構(gòu)成負(fù)擔(dān)，然后構(gòu)成推陳出新紊亂、肝硬化和肝腹水等；而對(duì)植物來說，過量的銅會(huì)阻止對(duì)其他離子的吸收，然后影響生長(zhǎng)發(fā)育；別的，一般以為銅濃度為0.002mg/L 時(shí)，就會(huì)對(duì)水生生物構(gòu)成傷害。

汞及其化合物均歸于劇毒品。一般，汞經(jīng)氧化生成毒性大增的水溶性汞，然后經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的有機(jī)汞，最終經(jīng)過食物鏈的富集作用，進(jìn)人人體，然后引起全身性的中毒。一般來說，天然水中的汞含量小于0.1pg/L ，而且大多數(shù)的汞來歷于工業(yè)廢水的排放。

鐵在全球的散布很廣，是生物學(xué)上重要的金屬離子，在吸氧、氧代謝和電子轉(zhuǎn)移過程中作用重大。關(guān)于大多數(shù)生物體來說，鐵是必不可少的元素之一，過多會(huì)對(duì)肝臟和腎臟構(gòu)成危害，過少會(huì)導(dǎo)致貧血；現(xiàn)在我國(guó)的飲用水是用鐵鹽凈化的，若鐵的處理不當(dāng)，對(duì)飲用水的外觀及味感均有影響；關(guān)于造紙、印染等工業(yè)，用水中的鐵含量有必要低于0.1mg/L ，否則會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。而其他金屬離子的攝入量超支時(shí)，也會(huì)危害生物體的正常發(fā)育。因而水中的重金屬含量應(yīng)該遭到嚴(yán)厲的操控。

2污水中重金屬離子檢測(cè)辦法的研討現(xiàn)狀及

發(fā)展趨勢(shì)

重金屬離子因?yàn)槠洳豢赡孓D(zhuǎn)性、長(zhǎng)期性及毒性可變形等，需求經(jīng)過合理的檢測(cè)辦法及操控手段來消除重金屬離子的污染。在污染防治中，首要要完成對(duì)重金屬離子的快速有用檢測(cè)?，F(xiàn)在來說，常見的重金屬離子的檢測(cè)技能有絡(luò)合滴定法、紫外- 可見光度法、電化學(xué)分析法、ICP-AES法和熒光分析法等。

2.1絡(luò)合滴定法

絡(luò)合滴定法以絡(luò)合反響為根底，原理是在含重金屬離子的污水中參加相應(yīng)的絡(luò)合劑，與金屬離子構(gòu)成鰲合物，在特定條件下顯示不同色彩，然后核算出重金屬含量，因而又稱為整合滴定法。該辦法主要以氨羧絡(luò)合劑為滴定劑，主要包括乙二胺四乙酸、環(huán)己烷二胺四乙酸等。M.Venezia 等使用新式絡(luò)合滴定劑和紫酚綠β的色彩改變來測(cè)定Cr的含量，過量的EDTA 用Zn2來反滴定，經(jīng)過絡(luò)合物指示劑的色彩的改變來確認(rèn)滴定的結(jié)尾以及Cr2 的含量。

絡(luò)合滴定法過程快速，而且產(chǎn)生的絡(luò)合反響均為一步反響，且生成的絡(luò)合物安穩(wěn)，滴定結(jié)尾改變顯著，因而便于重金屬離子的核算?？墒窃撧k法也存在缺乏，比方攪擾因素多，在滴定過程中會(huì)受Na 、Cu、Fe 等離子以及滴定劑、pH、緩沖溶液等的影響。

2.2紫外- 可見光分光光度法

紫外-可見光分光光度法是經(jīng)過丈量物質(zhì)在 190~800nm波長(zhǎng)規(guī)模內(nèi)的吸光度，然后定量測(cè)定重金屬離子濃度的辦法，或者經(jīng)過比較物質(zhì)吸附重金屬前后吸收光譜的改變，比方新峰的出現(xiàn)來確認(rèn)所含的重金屬離子的類型。如Neelam 等經(jīng)過靜電作用制備了Agr/CD凝膠，分別將Agr 和Agr/CDs凝膠與不同金屬離子作用后，經(jīng)過紫外- 可見吸收光譜的改變來確認(rèn)該資料是否能夠檢測(cè)金屬離子，而且該試驗(yàn)中新合成的凝膠與金屬離子作用后，表現(xiàn)出了肉眼可見的色彩改變，完成了重金屬離子的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)以及精準(zhǔn)檢測(cè)。

該辦法操作簡(jiǎn)單便利、應(yīng)用規(guī)模廣，在重金屬檢測(cè)中是比較常見的一種辦法?？墒莻鹘y(tǒng)的分光光度法活絡(luò)度低，不能測(cè)驗(yàn)污水中微量或痕量的重金屬。

2.3電化學(xué)分析辦法

電化學(xué)法便是使用物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)來定量檢測(cè)重金屬含量的一種辦法。在檢測(cè)重金屬過程中，使用陽(yáng)極溶出伏安法等辦法使重金屬離子快速集合到電極上，有利于低濃度重金屬離子的丈量6] 。而且現(xiàn)在已有很多研討者成功的在電極表面修飾某些特定功用的資料，然后完成了電極的功用化規(guī)劃，然后用于特定金屬離子的檢測(cè)。首要經(jīng)過激光燒蝕法制備了高活性、高選擇性的Au納米顆粒，然后經(jīng)過電泳沉積法將 Au納米顆粒組裝到玻碳電極上，制備了AuNPs/GC電極，經(jīng)過測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該電極可一起用于檢測(cè) Cd2、Pb2、 Cu2和Hg2*五種金屬離子，而且試驗(yàn)測(cè)得其檢測(cè)濃度低至 3×10-7mol/L。別的，用聚吡咯修飾的石墨烯 /β-環(huán)糊精改性碳電極，制備了 GR-CD/PPy碳電極，用于檢測(cè)Hg，而且丈量規(guī)模在 0.47nM~51.56μM，其檢測(cè)極限低于國(guó)際衛(wèi)生組織和美國(guó)環(huán)境維護(hù)署的規(guī)定值。

電化學(xué)法因?yàn)榛罱j(luò)度高、快速、成本低，一起兼具便于帶著、檢測(cè)濃度極限低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于水質(zhì)檢測(cè)中?？墒窃趯?shí)際操作過程中，步驟較多，每步都不能夠出現(xiàn)誤差，而且因?yàn)槠湓硎请娀瘜W(xué)檢測(cè)，所以在檢測(cè)過程中，還要滿足電化學(xué)池中能夠產(chǎn)生化學(xué)反響的條件。

2.4電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

ICP-AES主要是源于不同元素的原子被激起或電離后重新回到基態(tài)的過程中會(huì)發(fā)射不同波長(zhǎng)的特征光譜，因而根據(jù)特征光譜中波長(zhǎng)的位置以及特征光的強(qiáng)弱能夠確認(rèn)金屬離子的品種以及含量。合成了一種根據(jù)胺類聚合物的核 -殼鐵磁納米棒，用于快速去除污水中的Pb，選用 ICP-AES法測(cè)驗(yàn)吸附金屬離子前后的溶液濃度，核算得其吸附量高達(dá)83.3mg/g，高于其它聚合物修飾的磁性資料，而且能夠施加外部磁場(chǎng)完成吸附劑的快速恢復(fù)，有利于吸附劑的循環(huán)使用及重復(fù)使用。別的選用一種質(zhì)料豐厚的農(nóng)業(yè)廢棄物一谷殼，作為 Cd、Cu2、 Pb 2和Zn2 的吸附劑，并選用ICP-AES法測(cè)得在pH=6.92 ，金屬離子濃度為10mg/L，谷殼質(zhì)量為1.0g 時(shí)，對(duì)金屬離子的吸附量及去除率到達(dá)了最大，而且谷殼作為一種廉價(jià)、富產(chǎn)的農(nóng)業(yè)廢棄物，不用進(jìn)行任何改性就能完成對(duì)重金屬離子的吸附，是一種十分有發(fā)展?jié)摿Φ馁Y料。

該辦法作為一種較新穎的檢測(cè)辦法，其檢測(cè)精確度高、檢測(cè)時(shí)間短，測(cè)定規(guī)模廣，而且一次性可一起測(cè)出多個(gè)金屬元素，測(cè)驗(yàn)中攪擾小?？墒?，該辦法成本較高、檢測(cè)極限也比較高，因而工業(yè)化推行較難，一般在試驗(yàn)室的使用率較高。

2.5熒光分析法

熒光分析法的檢測(cè)原理是熒光材猜中的信號(hào)單元選擇性的與重金屬離子產(chǎn)生特異性結(jié)合，然后引起光學(xué)（色彩或熒光）性質(zhì)的改變，然后完成對(duì)重金屬離子的高效檢測(cè)。根據(jù)半導(dǎo)體聚合物點(diǎn)的比率計(jì)熒光探針，用于在生物體細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)Pb ，且跟著Pb-的加人，聚合物從藍(lán)光逐漸向紅光改變，而且聚合物點(diǎn)的發(fā)射光譜產(chǎn)生改變，然后完成了不同濃度的Pb 的精準(zhǔn)檢

測(cè)。

以氨基苯甲酸為碳源，選用一步水熱法制備了自摻雜的高熒光碳點(diǎn)（CDs），一種新式的熒光開 -關(guān)納米傳感器，用于檢測(cè)Fe2+和 pH，這是因?yàn)?/span>CDs在不同 pH值下的熒光強(qiáng)度顯著不同；而且將CDs掩蓋到紙張上后，因?yàn)?/span> Fe3和CDs上的官能團(tuán)絡(luò)合，生成不發(fā)光的物質(zhì)，因而使熒光產(chǎn)生肉眼可見的淬滅現(xiàn)象，其間 Fe2的檢測(cè)極限可到達(dá)0.05μ .M。

制備了一種N/P共摻雜的 CDs作為熒光納米探針用于生物樣品中Fe2的檢測(cè)，因?yàn)?/span> Fe-O-P鍵的構(gòu)成，該CDs對(duì) Fe2-表現(xiàn)出極高的選擇性，其檢測(cè)極限為0.33μ M，該研討中值得重視的是該N/P共摻雜 CDs完成了在生物樣品包括人體血清和生物細(xì)胞中Fe3的直接檢測(cè)。選用超聲波輔佐的原位法合成了用于檢測(cè)甲基水銀的 CDs，而且分析能夠在1min內(nèi)完成，完成了快速檢測(cè)，其檢測(cè)極限為 5.9 nM 。

熒光分析法因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單、快速、活絡(luò)，而且檢測(cè)過程中往往伴跟著肉眼可見的色彩改變，可完成痕量重金屬離子的檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，在重金屬離子檢測(cè)范疇被廣泛研討?？墒乾F(xiàn)在仍存在缺乏，如改進(jìn)熒光資料的熒光安穩(wěn)性、進(jìn)步其量子產(chǎn)率等。

在我國(guó)迅速發(fā)展的今天，也有必要完成對(duì)水質(zhì)的同步監(jiān)測(cè)。我國(guó)重金屬離子的污染日益嚴(yán)重，因而要進(jìn)一步的研發(fā)更加有用的檢測(cè)辦法，維護(hù)生態(tài)環(huán)境?，F(xiàn)在重金屬離子的熒光檢測(cè)遭到廣泛的重視，其中心在于熒光檢測(cè)資料，根據(jù)現(xiàn)有的研討揣度，未來應(yīng)致力于研發(fā)熒光性質(zhì)安穩(wěn)、熒光強(qiáng)度不受周圍檢測(cè)環(huán)境影響、兼具熒光檢測(cè)與吸附兩層功用等的熒光資料。

相關(guān)產(chǎn)品

重金屬監(jiān)測(cè)儀