化工產(chǎn)業(yè)廢水中常見的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅等，如果不能及時檢測并處理，那么這些重金屬不僅會污染水源和土壤，而且還會在一定程度上通過飲用水以及食物導(dǎo)致人類吸收，在身體內(nèi)不斷地積累，進而威脅人們的生命健康安全。因此，對化工污水重金屬檢測是至關(guān)重要的。在2011年和2016年國務(wù)院分別印發(fā)了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》和《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》，其中重點指出要重視水域重金屬污染的檢測治理工作，為此本文對金屬離子化學(xué)檢測技術(shù)進行綜述，包括電化學(xué)檢測技術(shù)、光化學(xué)檢測技術(shù)等。

在小學(xué)的教育階段，一個有趣的教學(xué)環(huán)境是可以在很大的程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的。因為通過我國教育專家的研究，發(fā)現(xiàn)在小學(xué)階段的孩子還處于幼稚的狀態(tài)，身心發(fā)展以及心理認知都還不夠成熟，所以對于新奇的事物比較有好奇心，對于有趣的事情也是沒有抵抗力。所以針對小學(xué)生的這一發(fā)展特點，數(shù)學(xué)老師就可以創(chuàng)設(shè)一個有趣的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生不僅可以釋放自己的天性，促進學(xué)生的發(fā)展，而且還可以很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，有利于小學(xué)數(shù)學(xué)高效課堂的構(gòu)建。

1 傳統(tǒng)重金屬離子化學(xué)檢測技術(shù)

1.1 離子選擇性電極法

離子選擇電極檢測技術(shù)作為電化學(xué)檢測技術(shù)的一種，利用離子選擇電極實現(xiàn)對離子濃度的檢測。離子選擇電極是一種電化學(xué)傳感設(shè)備，該設(shè)備結(jié)構(gòu)中存在一個具有離子選擇性的敏感膜，可以將離子活度轉(zhuǎn)換為電位信號，在某些特定條件下，待檢測溶液中的離子活躍度的對數(shù)和電位之間表現(xiàn)為線性相關(guān)，進而來確定溶液中重金屬離子的濃度。一般情況下，根據(jù)測定過程的不同可以劃分為直接測定法和間接測定法，其中后者在化工廢水檢測中應(yīng)用最為廣泛，這是因為間接法需要將待測溶液進行稀釋后進行檢測，所測得的結(jié)果更加真實更精確。

離子選擇電極法的優(yōu)點是操作簡單、所選樣本用量易獲取且用量相對較少、檢測快速準(zhǔn)確等，缺點是電極易老化需要定期更換。該檢測技術(shù)可以對鉛、鎘等重金屬進行準(zhǔn)確的檢測。

1.2 電位溶出分析法

電位溶出分析法廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水檢測中，可以對鋅、鎘、鉛、砷、銅等重金屬進行精準(zhǔn)檢測。其主要原理是：保持電位恒定不變，然后將待檢測的溶液在電解池中進行電解工作使得相應(yīng)的物質(zhì)富集在電極上，進而選擇合適的化學(xué)試劑或者施加反向電壓將富集在電極上的物質(zhì)氧化或者還原使其溶出，最后通過觀察并記錄溶出過程電壓曲線對離子濃度進行分子和確定。

1.3 溶出伏安法

溶出伏安法是在19世紀(jì)被發(fā)明的，當(dāng)時因其具有較高的靈敏度、檢測精確度高、抗干擾強以及操作簡便等優(yōu)勢被廣泛用于重金屬濃度的檢測。該方法又叫做反向溶出極譜法，其工作原理是在工作電極處施加適當(dāng)?shù)倪€原電勢，如果電極電勢比某一種重金屬離子的析出電勢高時，那么所檢測溶液中的金屬離子將在工作電極表面富集并被還原，然后再改變電極電位，將富集物質(zhì)再次溶出，溶出的過程會釋放電子并形成峰值電流，然后測量并記錄電流和電壓值，根據(jù)伏安曲線進行綜合分析。一般情況下，可以根據(jù)氧化反應(yīng)電勢變化情況辨別重金屬類別，進一步通過計算電流峰高或者面積的方式，在同一條件下與標(biāo)準(zhǔn)金屬溶液進行對比得到重金屬離子的濃度

。該方法實際進行時有兩種方式，陽極溶出伏安法和陰極溶出伏安法，根據(jù)實際情況進行選擇。其中前者應(yīng)用更為廣泛，在對工業(yè)廢水檢測和處理過程中，可以對重金屬銅、鋅、鉛、鎘、汞、砷等進行準(zhǔn)確測定。但是隨著科技越來越發(fā)達，檢測儀器越來越先進，該方法的缺點也逐漸顯露，即檢出限相對較低，因此目前經(jīng)常作為輔助方法使用。

1.4 催化極譜法

利用化學(xué)檢測技術(shù)對化工園區(qū)廢水進行檢測具體有以下幾種方式：一是冷原子熒光法。化工廢水中的汞離子的存在形式是汞蒸氣，其可以被紫外線吸收繼而產(chǎn)生共振熒光，然后可以根據(jù)熒光強度來分析并確定汞的濃度。冷原子熒光法的原理就是使用特定的化學(xué)物質(zhì)與金屬離子進行融合碰撞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進一步檢測化合物的顏色來判斷。如果發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后顏色差異相對較大，這說明汞含量較高，反之，汞含量相對較低；二是冷原子吸收法。首先在待檢測溶液中加入高錳酸鉀，將其中汞化合物進行熱解還原，進一步通過振動將其轉(zhuǎn)化為無機二價汞離子，并在該過程中將原子蒸氣進行回收處理。對于汞蒸氣來說，其標(biāo)準(zhǔn)輻射吸收波長為253.7nm，檢測波長，波長越大汞含量越高，反之汞含量相對較低；三是雙硫腙分光光度法。在95℃左右的待測溶液中加入高錳酸鉀和過硫酸鉀，將溶液中的汞全部轉(zhuǎn)化為二價汞，在高錳酸鉀酸性條件下，然后將雙硫腙溶劑加入溶液中與汞離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成橙色螯合物，進一步利用有機溶劑將化合物萃取，在波長為485nm進行吸光度檢測，最后利用標(biāo)準(zhǔn)曲線法來確定檢測溶液中的汞濃度

。

1.5 原子吸收光譜法

自媒體時代的大學(xué)生馬克思主義信仰教育 …………………………………………… 鄭志康，雒新艷（3．109）

1.6 原子熒光光度法

對工業(yè)廢水中金屬鎳的檢測，普遍使用的是分光光度法，具體儀器為光度計。具體檢測流程為：在待檢測溶液中加入適量的二乙酰酮，金屬鎳會與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

金屬鉛在工業(yè)廢水中含量相對較高，因此要重視檢測工作。具體有以下幾種方式：一是示波極譜技術(shù)。該技術(shù)作為電解方法的一種，主要是應(yīng)用陰極示波器來進行的，利用該設(shè)備來觀測極譜曲線并記錄，然后對其電解過后的電流—電壓電位進行測定，分析曲線來判定檢測溶液中鉛濃度；二是陽極溶出伏安法。利用電解電位原理，在電極處施加負電壓，然后鉛離子會在電解池的陽極聚集還原，然后改變電極電位，施加正向電壓，鉛離子會融入到電極中，產(chǎn)生電流信號，進而生成電流—電位曲線，即溶出曲線，這樣就可以通過測量電流以及觀測曲線來測定溶液中鉛的濃度；三是吸收分光度法。在一些特定的環(huán)境下，鉛元素根據(jù)自身特性可以選擇性地吸收光，利用這一特性，使用分光器來檢測溶液中金屬鉛的含量。一般情況下，選擇單色光的純度越高，檢測結(jié)果越準(zhǔn)確。

1.7 原子發(fā)射光譜法

原子發(fā)射光譜法的工作原理是：待檢測的廢水樣品中的金屬元素發(fā)射特征光譜，進一步根據(jù)特征光譜信息利用儀器設(shè)備來測定重金屬含量。其所需要的儀器設(shè)備包括光源、單色儀和檢測部件，類似于原子吸收光譜法，單色儀和檢測部件的作用也對應(yīng)相同，其中光源最主要的兩個作用是：將需要檢測的廢水樣品蒸發(fā)至氣態(tài)，然后將氣態(tài)原子的電子從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)，這兩步都是在為后續(xù)的發(fā)射光譜做鋪墊。一般情況下，該檢測方法不需要頻繁更換光源就可以對多種不同的重金屬離子進行檢測，其優(yōu)點是檢測時間短，但是檢測靈敏度取決于選擇的光源。

原子吸收光譜法是基于原子吸收原理實現(xiàn)的，選擇的樣品必須是氣體，寬譜光源的波長要將檢測的重金屬特征譜線覆蓋，所選擇樣品的蒸氣中待測元素含量要滿足朗伯—比爾定律吸收特征譜線的光強，進而使得光譜所對應(yīng)波長處的光強衰減，最后依據(jù)特征光譜線的光強衰減量對金屬離子含量進行檢測，還要注意是在檢測前，要確實能夠所測得樣品中各個金屬元素的最大吸收波長、吸收光譜和摩爾吸收度

。該檢測技術(shù)最重要的檢測儀器就是原子吸收光譜儀，其可以對工業(yè)廢水中多種重金屬進行檢測，檢測靈敏度和準(zhǔn)確性相對較高，但是檢測費用比較高，而且檢測過程復(fù)雜，重金屬離子不同光源也會重新選擇。

1.8 紫外—可見分光光度法

紫外—可見分光光度法是基于目視比色法進一步發(fā)展的，利用光電檢測代替人眼判斷，使得檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確，檢測速度也隨之提升。該檢測方法可以對溶液中的重金屬離子進行定性和定量分析。其檢測原理是：基于朗伯—比爾定律，不同物質(zhì)對于波長范圍在190nm～760nm之間的紫外可見光的吸光度不同來測定所檢測工業(yè)廢水溶液中的重金屬離子濃度。紫外可見光分光光度計主要包括光源、單色儀、樣品池和檢測系統(tǒng)等設(shè)備。單色儀可以將光譜發(fā)射到所檢測的溶液中，然后根據(jù)物質(zhì)對不同波長吸光度的差異來確定其含量。值得注意的是，一般情況下重金屬離子溶液顏色相對較淺，甚至表現(xiàn)為無色，因此選擇特定的螯合劑非常重要，待檢測物質(zhì)與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進而生成顏色相對比較深的螯合物，使得檢測更易分辨提高檢測的準(zhǔn)確度。

1.9 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展并興起的金屬離子檢測分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于水質(zhì)檢測、環(huán)境保護、石油等領(lǐng)域，其主要是設(shè)備是電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，該設(shè)備將ICP技術(shù)和質(zhì)譜結(jié)合在一起，如下圖1所示。該方法的工作原理是：將等離子體作為質(zhì)譜離子源，所要檢測的廢水溶液樣品在霧化后流進等離子體區(qū)域，經(jīng)過一系列物理化學(xué)過程，包括蒸發(fā)、解離、原子化和電離等，然后被導(dǎo)入到高真空的質(zhì)譜區(qū)域，待檢測的金屬離子通過質(zhì)量分析設(shè)備按照荷質(zhì)比過濾并分離到離子檢測器中，最后根據(jù)離子強度大小分析其含量

。

目前該檢測技術(shù)相對比較成熟，具有非常低的檢出限和檢測范圍，而且譜線相對簡單、檢測靈敏度較高且速度非常快，可以對眾多重金屬銅、鉛、鋅、鎘、鉻、鈹、錳、鈷、鎳、砷、鉈進行同步測定。但是該方法的缺點包括檢測溶液處理比較復(fù)雜、抗干擾能力差、檢測設(shè)備比較昂貴，檢測成本較高以及方式使用效果不理想等問題。

LaserGas Ⅱ激光氧分析儀自2015年11月投用以來運行穩(wěn)定，但在2016年10～11月期間儀表透光率持續(xù)走低，幾乎每天需要調(diào)整一次透光率。起初懷疑是爐體變形導(dǎo)致發(fā)射端與接收端法蘭孔不能在同一水平線上，后經(jīng)過多次處理，排除了爐體變形的原因。拆卸發(fā)射與接收端后發(fā)現(xiàn)通道內(nèi)有積灰，爐壁開孔處存在大量結(jié)焦，導(dǎo)致透光率變低，清除后，儀表透光率提高到30%以上。

2 新型金屬離子檢測技術(shù)

2.1 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)

該原理是通過將短脈沖高能量密度的激光照射在待測樣品上產(chǎn)生高溫，將其激發(fā)成氣態(tài)，然后在較高的激光能量作用下發(fā)生雪崩電離現(xiàn)象，形成等離子體。然后氣態(tài)元素的電子進一步被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們躍遷回基態(tài)時會產(chǎn)生具有元素特征的光譜，通過分析光譜線來確定重金屬的種類和含量。

2.2 試紙—光電反射測量技術(shù)

該技術(shù)基本原理同紫外—可見分光光度法類似，可以利用不同金屬離子對入射光譜的不同波長吸光度的差異來分析并確定所檢測廢水樣品中重金屬離子的含量，測試系統(tǒng)如下圖3所示。入射光譜需要借助光纖，并且找適當(dāng)?shù)慕嵌壬涞皆嚰?，然后反射到接收光纖，進行一系列光電轉(zhuǎn)換處理，通過對比來判斷重金屬離子的含量。

3 化學(xué)檢驗技術(shù)在金屬物質(zhì)檢測中的應(yīng)用

3.1 金屬汞的檢測

催化極譜檢測法是基于電化學(xué)和化學(xué)動力學(xué)進一步發(fā)展起來的，在一定程度上提高了極譜分析的靈敏度和選擇性。其優(yōu)勢更加明顯，包括檢測靈敏度高、各金屬元素共存情況下相互干擾較小、較好的選擇性等。其工作原理是：在酸性條件下，將低價的金屬離子氧化成為高價，并進行沉淀處理，然后再次將沉淀進行溶解并還原成低價的金屬離子，在這個處理過程中可以利用儀器測得催化電流，進而確定金屬離子含量

。

3.2 金屬鉛的檢測

氣相色譜條件：HP-5毛細管柱(30 m×0.32 mm×0.5 μm)，程序升溫，起始溫度35 ℃，保持5 min，以4℃/min升至160℃，保持2 min，再以8℃/min升至220℃，保持3 min，進樣口溫度250℃。質(zhì)譜條件：MS，電離方式為EI，電子能量70 eV，離子源溫度230℃，成分組分通過NIST98圖譜庫檢索、分析，再結(jié)合文獻進行人工譜圖解析確認檢測物成分[5]。

3.3 金屬鎳的檢測

相較于原子吸收光譜法來說，二者的基本原理正好相反，該檢測方法是通過輻射能激發(fā)待檢測化工廢水樣品的原子蒸氣，然后相應(yīng)的生成熒光，因此可以檢測熒光的強度來確定檢測重金屬離子的濃度。該方法的靈敏度和準(zhǔn)確度比原子吸收光譜法相對更高，且譜線清晰。

發(fā)展文化戲曲事業(yè)，是實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢的需要。呂劇作為山東文化大觀園中的一朵奇葩，是呂劇故鄉(xiāng)人的驕傲和自豪。站在新起點，應(yīng)對新挑戰(zhàn)，東營區(qū)要象抓經(jīng)濟建設(shè)一樣重視呂劇文化建設(shè)，積極采取對策，跟上時代潮流，加快呂劇文化的傳承、宣傳、創(chuàng)新和發(fā)展，切實做大做強呂劇文化產(chǎn)業(yè)，讓現(xiàn)代呂劇“唱響山東、走向世界”，全力打響“中國呂劇文化品牌”。在黃藍經(jīng)濟區(qū)建設(shè)中，充分發(fā)揮黃河口國際馬拉松賽、中國（東營）國際石油石化裝備與技術(shù)展覽會、黃河口文化藝術(shù)節(jié)等節(jié)慶平臺作用，實現(xiàn)呂劇唱戲搭臺，以戲為媒，增強交流，促進呂劇故鄉(xiāng)經(jīng)濟繁榮。

一般情況下，選擇比例為1：4進行配制，二者反應(yīng)生成的化合物會吸收特定波長范圍內(nèi)波長的光，然后利用儀器設(shè)備進一步對其進行定性定量分析，最終確定溶液中金屬鎳的含量。

3.4 金屬鉍的檢測

較少的鉍對人體健康威脅較少，而如果金屬鉍在工業(yè)廢水中存在并通過食物鏈到達人體內(nèi)大量聚集，那么就會對人的身體健康產(chǎn)生非常大的威脅。

對于化工廢水中鉍的檢測，主要是利用光化學(xué)檢測技術(shù)，包括紫外—可見分光光度法、原子熒光光譜分析法以及吸收光譜法。例如利用原子吸收光譜法來檢測廢水中金屬鉍的濃度，主要使用的是石墨原子吸收，然后利用核磁輻射進一步檢測其含量。

前不久，菊花主動寄來了一張時髦的燙了發(fā)型、身著旗袍裝的照片給倪二泉，惹得七班副倪二泉的心癢癢的。在戰(zhàn)斗間隙，倪班副便時常拿著菊花的照片自我欣賞，時不時放在嘴上吻兩下。

3.5 金屬鋅的檢測

金屬鋅的污染在主要集中在化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)制造中。鋅離子的毒性具有長期且不可降解的特征，通過工業(yè)廢水的排放不斷地累積在水生生物體內(nèi)，使得水生生物帶有一定的毒性，經(jīng)過生態(tài)系統(tǒng)食物鏈最終聚集在人的體內(nèi)，致使人產(chǎn)生重金屬中毒等一系列疾病，嚴重威脅人體健康。對于工業(yè)廢水中鋅離子濃度的檢測，其基本原理就是鋅離子在酸性環(huán)境下可以和鉛試劑雙硫腙發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成紅色螯合物，該化合物可以在被光的波長在535nm下被吸收。具體檢測方法如下：首先根據(jù)實際檢測情況來配制濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)液并且繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后在待檢測的溶液中加入適量的乙酸鈉緩沖液和硫代硫酸鈉溶液來生成酸性環(huán)境，等待幾分鐘后再加入適量的雙硫腙四氯化碳溶液，等靜置一段時間充分反應(yīng)后利用脫脂棉將溶液進行過濾，并將過濾后的溶液放置在比色皿上進行檢測，最后測定溶液的吸光度，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線來判斷鋅離子濃度。

4 結(jié)語

綜上所述，我國工業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展進一步擴大了化工園區(qū)的規(guī)模，工業(yè)廢水的產(chǎn)量也隨之增多，因此對廢水的檢測和處理工作是非常重要的?，F(xiàn)階段，對于工業(yè)廢水的檢測工作來說，化學(xué)檢驗技術(shù)應(yīng)用最為普遍，不僅對自然生態(tài)環(huán)境和人們的生產(chǎn)生活造成極小的影響，而且有利于化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]孟慶華．化學(xué)檢驗技術(shù)在工業(yè)廢水成分檢測中的應(yīng)用[J]．石化技術(shù),2019(7)：269-270．

[2]張文婷．工業(yè)廢水污染檢測中化學(xué)檢測技術(shù)的應(yīng)用分析[J]．城市建設(shè)理論研究(電子版),2018(25)：85．

[3]張國杰,張海娥．關(guān)于工業(yè)廢水污染檢測中化學(xué)檢測技術(shù)的應(yīng)用分析[J]．當(dāng)代化工研究,2018(7)：11-12．

[4]彭秋梅．激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)檢測新鮮桔子葉中重金屬元素的試驗研究[D]．南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013．

[5]王偉輝．基于反射光檢測重金屬濃度系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]．南京：南京理工大學(xué)，2015．