0引言

《重金属环境安全隐患排查整治行动方案（2025—2030年）》（以下简称《方案》）明确提出，需强化重金属污染防控能力，有效化解重金属环境风险，要求各部门遵循“查、评、改、治、防、管”工作思路，通过科学应用重金属检测技术，提升环境检测的效率与准确性，筑牢水环境安全防线。水环境作为地球生态系统的重要组成部分，其质量能够直接影响生态环境的稳定性、人类健康及水资源可持续利用实践成果，是维系生命体系运转的关键要素^[1]。近年来，我国水资源面临双重压力，一方面，人口快速增长推动用水量增加，加上水资源利用率偏低、浪费与不合理开发等问题，水资源供需矛盾日益突出；另一方面，工业领域的迅速发展导致污水排放量大幅增加，部分未经处理的工业废水直接排入河流，不仅污染河道、恶化水质，还对居民饮水安全与公共健康构成严重威胁。其中，重金属废水是重要污染源之一，这类废水源于矿冶、机械制造、化工、电子仪表等工业生产环节，含有镉、镍、汞等有毒重金属会造成水污染，可以通过风化、地质侵蚀等自然过程扩散，长期危害生态环境与人类健康。在此背景下，在水环境检测工作中，相关单位与技术人员需充分挖掘各类检测技术的优势并合理应用，发挥原子荧光光谱法、电感耦合等离子体法等传统技术的成熟性与稳定性，借助生物传感器技术、免疫分析技术等新型方法的高效性与灵敏度，实现水环境中重金属的精准、科学检测，为后续的重金属污染防治工作提供可靠数据支撑。

1水环境重金属污染现状

1.1我国重金属水污染情况

当前，我国水体重金属污染问题十分严峻，江河湖库底质的污染率超过80%。根据近年的生态环境部数据显示，2021年全国3641个国家地表水考核断面中，Ⅰ～Ⅲ类优良水质占比84.9%，劣Ⅴ类占比1.2%，达到水质目标要求，主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和总磷。同时，长江、黄河、珠江等七大流域及西北诸河、西南诸河、浙闽片河流水质优良断面占比87.0%，同比提升2.1个百分点，污染指标与全国考核断面一致。此外，2025年发布的《2024中国生态环境状况公报》数据显示，2024年全国地表水质量持续改善，Ⅰ～Ⅲ类断面占比达90.4%，较2023年上升1.0个百分点，劣Ⅴ类占比降至0.6%；210个重要湖库中77.1%水质优良，同比提升2.5个百分点。其中，重点流域中，长江、黄河、珠江等流域水质保持优良，松花江流域首次从轻度污染转为良好，长江干流连续5年、黄河干流连续3年全线水质稳定在Ⅱ类，地下水Ⅰ～Ⅳ类水质点位占比77.9%，同比微升0.1个百分点。然而，近岸海域重金属污染问题仍需警惕。数据显示，2024年夏季，我国管辖海域符合一类标准的面积占比为97.7%，较2023年微降0.2个百分点。全国近岸海域水质整体稳定，优良（一、二类）水质比例达83.7%，劣四类水质占比8.6%，主要集中在辽东湾、长江口—杭州湾、珠江口等区域。在283个海湾单元中，162个海湾优良水质面积占比超85%，其中125个海湾实现100%优良水质。

1.2重金属污染水体的危害

与有机化合物污染不同，水环境中的重金属无法被降解，它们具有富集性，在水中不能被分解，而且会与水中的其他毒素结合结合生成毒性更大的有机物。如铅、汞、砷、镉等重金属先在藻类和底泥中积累，再被鱼类、贝类吸附，通过食物链逐级浓缩，最终进入高等动物及人体。这些有毒重金属会在人体器官内积聚，会引发慢性中毒，导致人肾脏损伤和贫血，对免疫力低下的老人和儿童的健康影响尤为显著，如当儿童体内重金属超标时，极易出现免疫力下降、注意力不集中、智商降低、身体发育迟缓等症状。

2重金属检测技术在水环境检测中的应用价值

2.1污染溯源与风险预警，避免水质重金属超标

重金属检测技术在污染溯源与风险预警中发挥至关重要的作用，是防范水质超标的关键防线。该技术能够通过精准分析锁定污染源头，例如采用电感耦合等离子体质谱法测定铅同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb），可以区分污染来自铅锌矿排放、燃煤尾气还是工业废水等不同来源。同时，在突发污染应对中，重金属检测技术还可以快速定位隐患，如长江某支流镉污染事件中，依托检测数据迅速锁定冶炼厂非法排污口，遏制了污染扩散。与其他污染物相比，由于重金属污染具有隐蔽性强、危害持久的特点，因此借助电化学检测等实时监测技术构建预警体系，配合专业机构定期检测，能够实现风险早发现、早处置，避免水质重金属超标^[2]。

2.2制定与评估治理策略，确保水污染治理效果

重金属检测是水污染治理策略制定与效果评估的核心依据，能够为环境修复提供精准数据支撑。例如，某矿区河流治理镉污染时，先通过检测明确污染浓度，采用“化学沉淀+人工湿地”工艺，后续连续监测发现芦苇对镉的富集效率达60%，据此优化湿地植物布局，能够提升修复效果。由于检测结果直接关联治理成本核算，若水体重金属浓度超标10倍，修复费用可能增加3~5倍，加上重金属会经食物链富集威胁生态安全，因此需要通过检测确定其种类与含量，针对性选用生物防治、化学沉淀或物理覆盖等技术，避免治理盲目性，确保水污染治理实效。

2.3提供健康饮用水，保障居民饮用水安全

重金属检测技术还可以提供健康饮用水，保障居民饮用水安全。各国均通过严格标准限定饮用水中重金属含量，如我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2022）明确规定铅含量需≤10μg/L。2023年某城市自来水厂铅含量超标，针对性更换了含铅管道、强化末端过滤工艺，最终将铅浓度降至2μg/L以下，规避了数百万居民的健康风险。我国作为人口大国，通过常态化开展水质重金属检测，可以及时排查隐患，为居民提供安全健康的饮用水，切实保障公众生命健康。

3重金属检测技术在水环境检测中的具体应用

3.1原子荧光光谱检测技术的应用

原子荧光光谱检测技术是水环境重金属检测的重要手段，其基本原理为待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下产生荧光，通过测定荧光发射强度确定元素含量^[3]。该技术虽然属于发射光谱法，但与原子吸收光谱法关联紧密，不仅融合了两种方法的优势，还弥补了各自不足。该技术的核心特点鲜明，包括发射谱线简单，干扰少，灵敏度高于原子吸收光谱法，线性范围更宽，能够实现多元素同时测定；检出限低于原子吸收法，谱线清晰，但测定的金属种类存在局限。在检测过程中，光源发射的特定元素特征谱线穿透原子蒸气时，会被对应元素的气态基态原子选择性吸收，主要原因是原子仅吸收与内部电子跃迁能量匹配的辐射频率，且每种元素能级结构独特，所以可以形成专属原子吸收光谱。在水环境检测中，该技术选择性强、光谱干扰小、操作快速简便，灵敏度可达10^-6级，经富集处理后还能实现10^-9级测定；抗干扰能力强，谱线强度受温度影响小，不需要测定相对背景信号，化学干扰少，常规低含量测定精密度为1%～3%，采用先进技术时相对偏差可小于1%。然而，该技术存在局限，传统设备难以同时检测多种元素，测定难溶元素时灵敏度可能无法满足分析标准。现已研制出多元素同时测定的原子荧光光谱仪，以多个高强度空心阴极灯为光源，借助高温电感耦合等离子体作为原子化器，可实现多种元素同步原子化，进一步拓展了应用场景。

3.2电感耦合等离子检测技术的应用

电感耦合等离子体原子发射光谱法作为广泛应用于水环境重金属检测的技术，其基本原理为借助电感耦合等离子体炬作为激发光源，快速精准获取水样中重金属的种类与含量，具有检测精度高、操作便捷的优势，可以帮助检测人员高效掌握水体重金属污染情况^[4]。如图1所示。

图1

在实际应用中，需要根据水样特性选择预处理方式，如常规地下水样品，按1mL硝酸处理0.5L水样的比例酸化后直接测定；浊度较高的水样，经0.45μm滤膜过滤再分析；电导率低、杂质少的洁净水样，如深层地下水，在确认无悬浮物干扰时，直接取样检^[5]。需要注意的是，该技术也存在局限，当水样中重金属含量过低时，直接检测极易导致结果偏差，需要搭配分离富集技术对目标元素预浓缩，提升元素聚集度，有效提高检测结果的准确性。

3.3生物传感器检测技术的应用

近年来，生物科技的快速发展推动了生物传感器在水环境重金属检测领域的应用不断拓展，其凭借独特优势成为重要检测手段之一。该技术的基本原理为利用酶、抗体、DNA等生物识别物质与水样中待测重金属的特异性结合反应，将结合过程中产生的物理或化学变化，通过信号转换器转化为易捕捉、可量化的电信号或光信号，最后通过分析信号强度确定重金属含量^[6]。目前，在水环境重金属检测中应用的生物传感器类型多样，涵盖了酶生物传感器、微生物传感器、免疫传感器、DNA传感器及细胞传感器，按照属性可以分为酶传感器、微生物传感器与葡萄糖氧化酶传感器三类，其中葡萄糖氧化酶传感器因适配性强，在水环境检测中应用最为适用。此外，该技术在检测水样中汞、铜等重金属离子时，操作便捷，具备较高的检测灵敏度，能够精准捕捉低浓度重金属信号。葡萄糖氧化酶传感器工作参数如图2所示。

图2

3.4免疫分析重金属检测技术的应用

通过研究，可以发现免疫分析技术具有高特异性与高灵敏度的优势，在水环境重金属检测领域中的应用价值显著。该技术分析重金属离子需完成两项核心操作，一是筛选适配化合物与重金属离子结合，构建特定空间结构以生成反应原性；二是将结合后的化合物与载体蛋白连接，使其产生免疫原性，其中化合物的选择是制备特异性抗体的核心环节，能够直接影响检测精准度，因此，需要从实际出发，科学选择化合物。在水环境重金属检测实践中，该技术能够有效提升工作效率与便捷性，工作人员可以携带便携检测设备完成现场操作，不需要依赖复杂实验室环境^[6]。同时，免疫分析技术能够与纳米免疫传感器联用，实现对特定重金属元素的精准分析与定量测定。在各类重金属检测场景中，不同类型免疫学检测技术均能发挥作用，其中单克隆抗体检测表现尤为突出，不仅可以进一步提升检测效率，还可以降低检测成本，满足多样化水环境检测需求。

4结语

综上诉述，目前我国水体重金属污染问题十分严峻，在水环境检测中充分发挥重金属检测技术的作用，有利于污染溯源与风险预警，避免水质重金属超标；有利于制定与评估治理策略，确保水污染治理效果；有利于提供健康饮用水，保障居民饮用水安全。相关单位与技术人员应构建高效精准的检测体系，发挥原子荧光光谱检测技术、电感耦合等离子检测技术、生物传感器检测技术、免疫分析重金属检测技术的作用，满足当下重金属检测需求。未来，重金属检测技术在水环境检测中的应用优化需从明确污染来源与特点、选择合适的重金属检测技术、制定合理采样方案、依监测数据定防治措施四个方面推进，实现对水环境中重金属污染的精准监测和有效控制。

参考文献：

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[2]李艳玲,吕鹏飞,李宁.重金属检测技术在水环境检测中的应用研究[J].皮革制作与环保科技,2025,6(12):10-12.

[3]黄静.重金属检测技术在水质检测中的应用[J].农村科学实验,2025(7):67-69.

[4]刘洁.环境水质分析中重金属检测技术的应用探析[J].黑龙江环境通报,2025,38(2):133-135.

[5]李德.水环境重金属污染现状及检测技术的应用[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术,2025(1):148-151.

[6]李丽丽.重金属检测技术在水环境检测中的应用[J].山西化工,2023,43(7):102-103106.

[7]杨金辉.重金属检测技术在水环境检测中的应用分析[J].皮革制作与环保科技,2025,6(5):73-75.

作者简介：张金朝(1990.10.14--),女,山东莱阳人，汉族，本科学历，华测检测认证集团（山东）有限公司，研究方向：环境检测。