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銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-29 18:22:35 更新時(shí)間：2025-07-28 18:22:36

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

引言

銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅是環(huán)境、食品和工業(yè)領(lǐng)域中常見的金屬元素，其檢測在現(xiàn)代社會至關(guān)重要。這些元素廣泛應(yīng)用于電子、冶金和農(nóng)業(yè)等行業(yè)，但過量暴露會帶來嚴(yán)重的健康和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。例如，砷和鉛具有顯著的神經(jīng)毒性和致癌性，可能通過飲用水或污染土壤進(jìn)入人體；鎘和鈹可能導(dǎo)致腎臟損傷和肺部疾??；而鋅和硒雖為必需微量元素，但超標(biāo)也會引發(fā)中毒癥狀。在環(huán)境監(jiān)測、食品安全監(jiān)管和職業(yè)健康保護(hù)中，對這些元素進(jìn)行精確、高效的檢測是預(yù)防污染事件、保障公共安全的核心手段。特別是隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程加速，全球范圍內(nèi)對重金屬污染的關(guān)注度日益提升，相關(guān)檢測需求持續(xù)增長。本文將重點(diǎn)探討這些元素的檢測項(xiàng)目、檢測儀器、檢測方法以及檢測標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)人員提供實(shí)用參考。

檢測項(xiàng)目

銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅的檢測項(xiàng)目主要包括元素濃度、形態(tài)分析和污染源追蹤。具體而言，銻（Sb）常用于電池和阻燃劑生產(chǎn)，其檢測聚焦于水體和土壤中的殘留量；砷（As）以無機(jī)砷形態(tài)存在，檢測項(xiàng)目涉及飲用水和食品中的總砷及As(III)/As(V)區(qū)分；鈹（Be）在航空航天材料中應(yīng)用廣泛，檢測重點(diǎn)為空氣中的可吸入顆粒物；鎘（Cd）作為電鍍和顏料成分，主要檢測項(xiàng)目包括農(nóng)產(chǎn)品和廢水中的累積濃度；鉻（Cr）以Cr(VI)形態(tài)為高毒物質(zhì)，需在工業(yè)廢水和土壤中監(jiān)測其氧化態(tài)比；銅（Cu）和鋅（Zn）作為必需元素，檢測項(xiàng)目涵蓋飲用水和飼料中的安全限值；鉛（Pb）對兒童發(fā)育影響重大，檢測集中于油漆、玩具和血液樣品；鎳（Ni）在合金制造中常見，檢測項(xiàng)目包括職業(yè)環(huán)境暴露評估；硒（Se）具有雙重性，檢測需區(qū)分有益和毒性形態(tài)；銀（Ag）在電子廢料中積累，檢測項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)回收過程中的殘留控制；鉈（Tl）為劇毒元素，檢測項(xiàng)目聚焦于突發(fā)污染事件的應(yīng)急監(jiān)測。這些檢測項(xiàng)目常結(jié)合樣品類型（如水體、土壤、生物組織）設(shè)定目標(biāo)濃度范圍，以確保符合安全閾值。

檢測儀器

針對銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅的檢測，常用儀器包括原子光譜儀、質(zhì)譜儀和X射線設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高精度的定量分析。原子吸收光譜儀（AAS）是基礎(chǔ)儀器，適用于鉛、銅、鋅等元素的常規(guī)檢測，其石墨爐版本（GFAAS）可檢測低至ppb級的鎘和鉈；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）具有超低檢出限（可達(dá)ppt級），是檢測鈹、硒、銀和鉻等痕量元素的首選，適用于復(fù)雜基質(zhì)如水樣和生物樣品；電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）則用于多元素同時(shí)分析，高效檢測銻、鎳和砷的總量；X射線熒光光譜儀（XRF）便于現(xiàn)場快速篩查，常用于土壤和固體廢棄物中鉛和銅的非破壞性檢測；此外，高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC-MS）用于砷和硒的形態(tài)分析，區(qū)分有機(jī)和無機(jī)形態(tài)；電化學(xué)分析儀如陽極溶出伏安法（ASV）設(shè)備，適用于便攜式檢測銅和鋅。這些儀器需定期校準(zhǔn)和維護(hù)，以確保數(shù)據(jù)可靠性。

檢測方法

銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅的檢測方法主要包括樣品前處理和儀器分析兩階段，強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性、重現(xiàn)性和適用性。樣品前處理涉及消解、萃取和凈化：對于固體樣品（如土壤或食品），采用微波消解或酸浸提法溶解金屬；液體樣品（如水或血液）需過濾和濃縮，使用螯合劑萃取痕量元素如鎘和鉛。儀器分析方法多樣：原子吸收光譜法（AAS）通過元素特征吸收光測定濃度，適用于銅、鋅的火焰AAS和鉛、鎘的石墨爐AAS；電感耦合等離子體法（ICP-MS或ICP-OES）實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)檢測，通過等離子體離子化樣品并分析質(zhì)荷比或發(fā)射光譜，特別適合鈹、硒和鉈的低含量分析；X射線熒光法（XRF）基于元素特征X射線進(jìn)行無損定性定量，用于現(xiàn)場快速篩查鉻和鎳；形態(tài)分析方法如高效液相色譜-氫化物發(fā)生原子熒光光譜法（HPLC-HG-AFS），能區(qū)分砷的As(III)和As(V)形態(tài)；此外，電化學(xué)方法如差示脈沖伏安法（DPV）用于鋅和銅的便攜檢測。所有方法均需驗(yàn)證精度（RSD<5%）和回收率（85-115%）。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅的檢測標(biāo)準(zhǔn)以國際、國家和行業(yè)規(guī)范為主，確保檢測結(jié)果的可比性和法律效力。國際標(biāo)準(zhǔn)包括ISO系列：如ISO 11885（水質(zhì)-電感耦合等離子體法測定元素），適用于銅、鉛、鋅等多元素檢測；ISO 17294（水質(zhì)-ICP-MS法）專門用于痕量硒和鉈。美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）標(biāo)準(zhǔn)如EPA Method 200.8（ICP-MS法測定水和廢水中的金屬）和EPA 6010（ICP-OES法），覆蓋砷、鎘和鉻的限值要求。歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 13804規(guī)范食品中鉛、鎳的檢測流程。中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T系列：GB 5009系列（食品安全標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定砷、鎘在食品中的檢測方法；GB/T 5750（生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)）涵蓋鉛、銅的檢測限值；GB/T 17141（土壤質(zhì)量檢測）針對銻、鈹和鉻。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如ASTM D1976（水質(zhì)中金屬的誘導(dǎo)耦合等離子法）和NIOSH方法（職業(yè)暴露監(jiān)測）。這些標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定樣品處理、校準(zhǔn)曲線、質(zhì)量控制（如空白和加標(biāo)實(shí)驗(yàn)）及報(bào)告格式，通常要求檢出限低于μg/L級，以滿足WHO或各國環(huán)保法規(guī)的安全閾值（如鉛在飲用水中限值為10 μg/L）。