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砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-30 13:25:16 更新時(shí)間：2025-07-29 13:25:16

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測(cè)：重金屬污染防控的關(guān)鍵

在現(xiàn)代工業(yè)化和城市化進(jìn)程中，重金屬污染已成為全球性的環(huán)境與健康問題，其中砷（As）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、汞（Hg）和鉛（Pb）作為常見的五種有害重金屬，因其持久性、生物累積性和高毒性而備受關(guān)注。這些元素廣泛源于工業(yè)排放（如采礦、冶煉、化工）、農(nóng)業(yè)活動(dòng)（農(nóng)藥和化肥殘留）、城市廢水以及日常消費(fèi)品（如電池、油漆），一旦進(jìn)入水體、土壤或食物鏈，會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成嚴(yán)重威脅。例如，砷可導(dǎo)致皮膚癌和內(nèi)臟損傷，鉻（尤其六價(jià)鉻）具有強(qiáng)致癌性，鎘損害腎臟和骨骼，汞影響神經(jīng)系統(tǒng)（如水俁?。U則引發(fā)兒童智力發(fā)育障礙和成人心血管疾病。因此，開展砷、鉻、鎘、汞、鉛的檢測(cè)不僅有助于環(huán)境監(jiān)測(cè)（如水質(zhì)、土壤污染評(píng)估），還能保障食品安全（如大米、海產(chǎn)品中重金屬殘留控制）和公共健康防護(hù)。檢測(cè)工作通常在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，結(jié)合先進(jìn)儀器和標(biāo)準(zhǔn)化方法，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性。本篇文章將重點(diǎn)介紹檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)儀器、檢測(cè)方法及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)行業(yè)提供實(shí)用參考。

檢測(cè)項(xiàng)目

檢測(cè)項(xiàng)目主要針對(duì)砷、鉻、鎘、汞、鉛五種重金屬，這些元素在環(huán)境介質(zhì)（如水、土壤、空氣）或生物樣品（如食品、人體組織）中的含量需精確量化。每種重金屬具有獨(dú)特性質(zhì)：砷常以三價(jià)（As(III)）和五價(jià)（As(V)）形態(tài)存在，水溶性強(qiáng)且毒性高；鉻分為三價(jià)（Cr(III)，相對(duì)低毒）和六價(jià)（Cr(VI)，劇毒）；鎘易在植物和動(dòng)物體內(nèi)積累，破壞鈣代謝；汞以無機(jī)汞和有機(jī)汞（如甲基汞）形式出現(xiàn)，后者生物毒性更強(qiáng)；鉛則廣泛分布于環(huán)境中，兒童暴露風(fēng)險(xiǎn)尤其高。檢測(cè)目標(biāo)包括測(cè)定總量（總砷、總鉛等）或具體形態(tài)（如區(qū)分Cr(III)和Cr(VI)），以確保風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的全面性。項(xiàng)目設(shè)定需依據(jù)樣品類型（如飲用水、農(nóng)產(chǎn)品）和法規(guī)要求，例如，食品樣品中砷的檢測(cè)需重點(diǎn)關(guān)注可溶性形態(tài)，而土壤樣品則需評(píng)估鎘的遷移風(fēng)險(xiǎn)。

檢測(cè)儀器

用于砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測(cè)的核心儀器包括原子吸收光譜儀（AAS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）、原子熒光光譜儀（AFS）和X射線熒光光譜儀（XRF）。這些設(shè)備基于不同原理：AAS通過測(cè)量原子對(duì)特定光的吸收強(qiáng)度來定量元素含量，適用于單一重金屬（如鉛）的高精度檢測(cè)，具有操作簡(jiǎn)便、成本較低的優(yōu)勢(shì)；ICP-MS則利用等離子體電離樣品，結(jié)合質(zhì)譜分析，能同時(shí)測(cè)定多種重金屬（如砷和汞），檢出限低（可達(dá)ppt級(jí)），適合痕量分析；AFS專用于易揮發(fā)元素（如汞），通過熒光信號(hào)增強(qiáng)靈敏度，常用于水質(zhì)檢測(cè)；XRF為非破壞性儀器，通過X射線激發(fā)樣品產(chǎn)生特征光譜，適用于固體樣品（如土壤或食品）的快速篩查。選擇儀器時(shí)需考慮樣品基質(zhì)（如水樣優(yōu)先ICP-MS）、檢測(cè)限要求和預(yù)算，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室常組合使用多種儀器以提升覆蓋范圍和效率。

檢測(cè)方法

檢測(cè)方法針對(duì)砷、鉻、鎘、汞、鉛開發(fā)了多種技術(shù)，核心包括原子光譜法、電化學(xué)法和色譜法。原子吸收光譜法（AAS）是基礎(chǔ)方法，通過火焰或石墨爐原子化樣品，適用于鎘和鉛的定量；電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）作為高靈敏度方法，能處理復(fù)雜基質(zhì)中的多元素檢測(cè)，如同時(shí)分析砷和汞；原子熒光光譜法（AFS）常用于汞的特異性測(cè)定，利用冷蒸氣原子化技術(shù)提升準(zhǔn)確度；分光光度法（如二苯卡巴肼法用于六價(jià)鉻）通過顏色反應(yīng)進(jìn)行半定量分析，操作簡(jiǎn)單但精度較低；電化學(xué)方法（如陽極溶出伏安法）適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)鉛和鎘，成本低但易受干擾；此外，高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-MS）可用于形態(tài)分析，如區(qū)分無機(jī)砷和有機(jī)砷。方法選擇需結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求，通常涉及樣品前處理（如酸消解或萃?。┮蕴岣呋厥章?。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測(cè)提供權(quán)威指南，確保結(jié)果可靠和可比性，主要依據(jù)國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系。國際標(biāo)準(zhǔn)如ISO 17294-2（水質(zhì)中汞和鉛的ICP-MS檢測(cè)）、ISO 11885（水中多元素包括鎘和鉻的ICP-OES方法），以及美國EPA方法（如EPA 200.8用于鉛和鎘的ICP-MS）。在中國，國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）主導(dǎo)：GB 5749-2022《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了砷、鉻、汞、鉛的限值；GB 5009系列（如GB 5009.11-2014食品中總砷的測(cè)定）詳細(xì)描述AAS或AFS方法；環(huán)境領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)如HJ 491-2019（土壤中鉻的測(cè)定）。這些標(biāo)準(zhǔn)明確了采樣、前處理、儀器校準(zhǔn)、質(zhì)量控制（如加標(biāo)回收率）和報(bào)告要求，例如，汞檢測(cè)需遵循冷原子吸收法（CVAAS）的特定步驟。遵守標(biāo)準(zhǔn)能避免誤判風(fēng)險(xiǎn)，支持合規(guī)性審查和污染治理決策。

綜上所述，砷、鉻、鎘、汞、鉛的檢測(cè)是防控重金屬污染的基礎(chǔ)，通過科學(xué)項(xiàng)目設(shè)定、先進(jìn)儀器應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化方法和嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，我們能有效評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)、保護(hù)環(huán)境和人類健康。未來，隨著技術(shù)發(fā)展（如便攜式檢測(cè)設(shè)備），檢測(cè)效率和精度將進(jìn)一步提升，為可持續(xù)發(fā)展注入動(dòng)力。