環境水質分析是指利用水質檢測技術對天然水資源進行檢測，得到水解水的成分及各成分的比例。由于水是一種溶劑，它在自然循環過程中會不斷溶解許多其他物質，而這些物質就會造成水體污染。它們要么溶解在水體中，要么懸浮在水面上。受化學工業發展的影響，一些污水在排放時不同程度地攜帶有鐵離子、鋅離子、銅離子、鈣離子、鎂離子等金屬物質。這些金屬物質摻雜在環境水體中。水循環的全過程會給人體健康帶來嚴重危害。
水中重金屬的檢測方法
01 原子光譜
??原子光譜法是微量元素分析的重要方法，包括原子吸收光譜法、原子發射光譜法和原子熒光光譜法。其優點是檢出限低、靈敏度高。原子吸收光譜法的特點是測定高濃度元素時檢測靈敏度高、分析速度快、干擾小、信號穩定。原子吸收光譜法的缺點是對某一種元素的測定需要該元素的光源，同時測定多種元素仍有困難。復雜樣品測定中干擾比較嚴重，部分元素的測定靈敏度不夠。
??火焰原子吸收光譜法測定鉛的靈敏度較低，直接用于樣品中痕量鉛的測定是提高靈敏度的關鍵。為了提高火焰原子吸收光譜法的靈敏度，常采用分離富集技術對樣品進行預處理。有研究者通過添加敏化劑簡化了前處理，消除了Fe、Ca、Al等元素的干擾，降低了檢出限。微波消解可簡化前處理工作，降低檢出限。火焰原子吸收分光光度法操作比較簡單，測試速度快，但檢出限高，因此只能應用于含鉛量高的樣品分析。
      石墨爐原子吸收分光光度計價格昂貴，分析速度慢，但檢出限低，可分析水、食品、塑料制品等中的痕量鉛。石墨爐原子吸收分光光度法對鉛的測定靈敏度高。適用于不同樣品中鉛的測定，但由于樣品中鉛含量過低，鉛在低溫下易揮發，在實際樣品分析中基體干擾往往比較嚴重。由于基體效應，采用石墨爐原子吸收光譜法測定鉛時，需對樣品進行分離富集處理。采用漂浮有機物微萃取分離富集富集樣品中的鉛，采用石墨爐原子吸收光譜法測定鉛含量，相對標準偏差為5.4%，檢出限為0.9ngL-1，可應用該方法自來水、井水、河水和海水的測定。
02 紫外-可見分光光度法
??分光光度法是通過測定被測物質在特定波長或一定波長范圍內的吸光度，對物質進行定性和定量分析的方法。定量檢測方法的基本原理是比爾-朗伯定律（A=εbc）。紫外-可見分光光度法的優點是操作簡單，是一種相對便宜的檢測方法。水樣中的大部分離子可以用紫外-可見分光光度法測定，檢測限可以達到很低。
03 質譜分析
??質譜是將待測物質的分子轉化為帶電粒子，利用穩定的磁場（或交變電場）將帶電粒子按質荷比的順序分離，形成可檢測的譜圖。等離子質譜法（ICP-MS）一般用于重金屬的檢測，將電感耦合等離子體與質譜相結合，利用電感耦合等離子體使樣品氣化，分離出待測金屬，然后進入質譜儀進行測定。ICP-MS通過離子荷質比對無機元素進行定性和定量分析，可與高效液相色譜、氣相色譜、毛細管電泳等取樣或分離技術聯用，具有較低的檢出限高于原子吸收法。是微量元素分析領域的先進方法。具有靈敏度高、精密度好、檢出限極低（可達ppt或ppq級）、分析曲線線性范圍寬、干擾小等優點。可用于除汞以外的大多數重金屬的測定。但其價格昂貴，易污染，推廣應用受到限制。
04 電化學分析法
??電化學分析法是根據物質的電化學性質和在溶液中的變化來確定物質的組成和濃度的方法。檢測重金屬的電化學分析方法主要有伏安法、極譜法和離子選擇電極法。電化學分析的測量信號是電導、電位、電流、電量等電信號，因此電化學分析的儀器儀表比較簡單，易于自動化和連續分析，是一種快速、靈敏、準確的微量和痕量分析方法。
??其檢出限低10-12，儀器簡單廉價。伏安法和極譜法雖然檢出限很低，但其檢測條件苛刻，儀器操作難度大，在實際檢測中應用并不廣泛。以極譜法為例，樣品消解后，鉛以離子形式存在。
在酸性介質中，Pb2+和I-形成的2-絡離子具有電活性，在滴汞電極上產生還原電流。峰值電流與鉛含量呈線性關系，定容與標準系列比較。用示波器極譜儀記錄峰值電位-470mV處鉛的峰值電流。樣品中的鉛含量采用標準曲線法計算。極譜法檢出限為0.085mg/kg。極譜設備相對便宜，檢測速度快，操作簡單，但檢出限較高，重現性較差。離子選擇電極法是一種通過測量電極電位來測量離子活度的電化學方法。所需設備輕便便宜，分析操作簡單快速，測量線性范圍寬，選擇性和靈敏度高。因此可以在現場進行分析。尚處于開發階段，應用還不夠成熟，有待完善。
05 基于QCM技術的檢測方法
??石英晶體微天平是一種基于壓電效應的高靈敏度質量傳感器（靈敏度可達ng級），裝置簡單，使用方便，已廣泛應用于生化傳感和檢測，金納米粒子的大團簇質量提供了高靈敏度。以石英晶體微天平為代表的質量敏感傳感器的靈敏度物質基礎。目前，已有一些基于石英晶體微天平的納米金探針檢測重金屬的研究。該方法不僅具有靈敏度高、選擇性好等特點，而且簡單、快速、成本低廉，便于現場分析，易于推廣。據報道通過在石英晶體微天平表面形成納米復合物引起質量變化來檢測溶液中的痕量重金屬離子。其方法是讓金屬離子絡合吸附在修飾的QCM表面，然后加入修飾的納米金與吸附在QCM表面的重金屬離子結合形成一層夾層-QCM表面的結構化納米復合材料。使QCM的諧振頻率明顯下降，從而實現定量檢測。該方法大大提高了QCM檢測重金屬離子的靈敏度，具有重現性好、傳感器易再生等特點。
06 電感耦合等離子體發射光譜法
??電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP）在鉛的特征譜線處有吸收。在一定濃度范圍內，吸收值與鉛含量成正比。樣品中的鉛含量。ICP法的檢出限可達0.1-1μg/g。ICP分析速度快，可同時快速分析多種元素，檢出限低，標準曲線線性范圍寬，可達4～6個數量級，進樣量小。
??通過與其他檢測方法相結合，檢出限可以達到更低的數量級，重復性更好。因此ICP在醫藥衛生、食品安全、地質冶金等諸多領域得到廣泛應用。但ICP設備價格昂貴，制樣復雜，儀器消耗大量氬氣，不能廣泛應用。展望工業高速發展的現代時代，環境保護顯得尤為重要。為科學評價和控制重金屬離子污染程度，需要對水中重金屬離子含量進行現場實時分析。