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銅、鋅、鎳、鉻、鉛、鎘檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-30 05:41:22 更新時(shí)間：2025-07-29 05:41:22

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

銅、鋅、鎳、鉻、鉛、鎘檢測(cè)：關(guān)鍵項(xiàng)目與方法概述

重金屬污染是影響生態(tài)環(huán)境和人類健康的重大威脅。其中，銅(Cu)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉛(Pb)、鎘(Cd)是環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、工業(yè)品控及臨床檢驗(yàn)中重點(diǎn)監(jiān)控的污染物。這些元素雖然部分是生命活動(dòng)所必需的微量元素（如Cu、Zn），但超過安全閾值或在特定形態(tài)（如六價(jià)鉻Cr(VI)）存在時(shí)，均具有顯著的生物毒性，可在生物體內(nèi)蓄積，引發(fā)一系列急慢性中毒癥狀，并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的破壞。因此，準(zhǔn)確、靈敏、高效地檢測(cè)環(huán)境中、食品中、材料中以及生物樣本中的這些重金屬元素含量，對(duì)于評(píng)估污染狀況、保障環(huán)境安全、維護(hù)公眾健康及滿足法規(guī)要求至關(guān)重要。

核心檢測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)銅、鋅、鎳、鉻、鉛、鎘的檢測(cè)，核心項(xiàng)目通常包括：

總量檢測(cè)：測(cè)定樣品中特定重金屬元素的總含量，是基礎(chǔ)且常規(guī)的檢測(cè)指標(biāo)。
形態(tài)/價(jià)態(tài)分析（尤其鉻）：鉻的三價(jià)態(tài)(Cr(III))毒性較低甚至為必需元素，而六價(jià)態(tài)(Cr(VI))是強(qiáng)致癌物。區(qū)分不同價(jià)態(tài)的鉻含量對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。
特定基質(zhì)中的含量：根據(jù)樣品來源不同，檢測(cè)重點(diǎn)各異：
- 環(huán)境樣品：水體（地表水、地下水、廢水）、土壤、沉積物、大氣顆粒物中的含量。
- 食品與農(nóng)產(chǎn)品：糧食、蔬菜、水果、水產(chǎn)品、肉類、乳制品、飼料中的殘留量。
- 工業(yè)產(chǎn)品：玩具、涂料、電子電器產(chǎn)品(RoHS指令)、珠寶首飾中的限用物質(zhì)含量。
- 生物樣品：血液、尿液、頭發(fā)等生物樣本中的含量（常用于職業(yè)暴露或健康評(píng)估）。

常用檢測(cè)儀器

實(shí)現(xiàn)銅、鋅、鎳、鉻、鉛、鎘高靈敏度、高選擇性檢測(cè)的核心依賴于先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室分析儀器：

原子吸收光譜儀(AAS)：
- 火焰原子吸收光譜法(FAAS)：適用于較高濃度樣品中Cu, Zn, Ni, Pb等的測(cè)定，操作相對(duì)簡(jiǎn)便，成本較低。
- 石墨爐原子吸收光譜法(GFAAS)：靈敏度極高，尤其適用于痕量Cd, Pb, Cr等的檢測(cè)，但分析速度較慢。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)：可同時(shí)或快速順序測(cè)定多種元素（包括這六種），線性范圍寬，適用于各類復(fù)雜基質(zhì)樣品（需消解），是環(huán)境、食品等領(lǐng)域的常用手段。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)：靈敏度極高（可達(dá)ppt級(jí)），可同時(shí)測(cè)定幾乎所有金屬元素及部分非金屬元素，同位素分析能力，是痕量、超痕量重金屬檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)。尤其適用于Pb, Cd等嚴(yán)格限值元素的精準(zhǔn)測(cè)定。
原子熒光光譜儀(AFS)：對(duì)某些元素（如As, Hg, Se, Cd）具有極高的靈敏度和選擇性，常與氫化物發(fā)生技術(shù)聯(lián)用，成本低于ICP-MS。
紫外-可見分光光度計(jì)(UV-Vis)：常用于特定形態(tài)分析，如利用二苯碳酰二肼法測(cè)定六價(jià)鉻(Cr(VI))。
液相色譜/氣相色譜-元素檢測(cè)器聯(lián)用儀(LC/HPLC-ICP-MS, GC-AAS/AFS等)：用于重金屬元素的形態(tài)分析，特別是分離和測(cè)定不同價(jià)態(tài)的鉻或其他金屬的有機(jī)化合物。

主要檢測(cè)方法

檢測(cè)流程通常包括樣品采集、前處理（至關(guān)重要）和儀器分析：

樣品前處理：
- 消解：對(duì)于固體或有機(jī)質(zhì)含量高的樣品（土壤、生物組織、食品），需采用強(qiáng)酸（HNO3, HCl, HF, HClO4等）進(jìn)行濕法消解、微波消解或干法灰化，將目標(biāo)重金屬轉(zhuǎn)化為可溶的離子形態(tài)。微波消解因效率高、污染少、損失小而被廣泛應(yīng)用。
- 提取/浸提：針對(duì)特定項(xiàng)目（如土壤有效態(tài)重金屬、六價(jià)鉻）或法規(guī)要求（如玩具中的可遷移元素），使用特定試劑（如DTPA、醋酸、人工汗液/唾液）進(jìn)行提取。
- 富集與分離：當(dāng)目標(biāo)物濃度極低時(shí)，可能需要使用螯合樹脂、共沉淀、液液萃取、固相萃取(SPE)等方法進(jìn)行預(yù)富集或去除基體干擾。
- 過濾/稀釋：水樣通常需過濾（如0.45μm濾膜）去除顆粒物，有時(shí)需適當(dāng)稀釋以滿足儀器線性范圍。
儀器分析方法：根據(jù)目標(biāo)元素、濃度范圍、基質(zhì)復(fù)雜性及實(shí)驗(yàn)室條件選擇最合適的儀器（如前所述）。方法需經(jīng)過嚴(yán)格的驗(yàn)證（線性、精密度、準(zhǔn)確度、檢出限、定量限等）。
形態(tài)分析（尤其對(duì)鉻）：
- 六價(jià)鉻(Cr(VI))常用方法：堿性提取后采用二苯碳酰二肼分光光度法（UV-Vis）或聯(lián)用技術(shù)（如IC-ICP-MS）測(cè)定。
- 三價(jià)鉻(Cr(III))：通常通過總鉻減去Cr(VI)得到，或使用特定色譜分離后檢測(cè)。

相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

銅、鋅、鎳、鉻、鉛、鎘的檢測(cè)必須依據(jù)國(guó)家、行業(yè)或國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性。常見的重要標(biāo)準(zhǔn)包括：

環(huán)境領(lǐng)域：
- 水質(zhì)：HJ 700-2014 (ICP-MS法), HJ 776-2015 (ICP-OES法), GB/T 7475-1987 (FAAS法銅鋅鉛鎘)， HJ 491-2019 (六價(jià)鉻二苯碳酰二肼分光光度法)
- 土壤：GB/T 17141-1997 (石墨爐AAS 鉛鎘), GB/T 17138-1997 (火焰AAS 銅鋅), HJ 766-2015 (ICP-MS), HJ 781-2016 (ICP-OES)
- 固體廢物：HJ 781-2016 (ICP-OES), HJ 766-2015 (ICP-MS)
食品領(lǐng)域：
- GB 5009. 系列標(biāo)準(zhǔn)（如 GB 5009.12-2017 食品中鉛的測(cè)定, GB 5009.13-2017 食品中銅的測(cè)定, GB 5009.15-2014 食品中鎘的測(cè)定, GB 5009.123-2014 食品中鉻的測(cè)定, GB 5009.138-2017 食品中鎳的測(cè)定, GB 5009.14-2017 食品中鋅的測(cè)定），方法涵蓋FAAS, GFAAS, ICP-MS, ICP-OES等。
消費(fèi)品領(lǐng)域 (如RoHS)：
- IEC 62321 系列標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定了電子電器產(chǎn)品中限用物質(zhì)（包括Pb, Cd, Cr(VI)）的檢測(cè)方法（如XRF篩選，ICP-OES, GC-MS, UV-Vis等）。
國(guó)際/國(guó)外常用標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（如ISO 11885:2007 水質(zhì)-ICP-OES法）
- 美國(guó)EPA方法（如EPA 200.8 (ICP-MS), EPA 6010D (ICP-OES), EPA 7196A (六價(jià)鉻分光光度法), EPA 3050B/3051A/3052 (消解方法)）
- EN 歐洲標(biāo)準(zhǔn)