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砷、鉍、鎘、鈷、銅、鎳、銻檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-30 16:33:09 更新時(shí)間：2025-07-29 16:33:09

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

引言：砷、鉍、鎘、鈷、銅、鎳、銻檢測(cè)的重要性與背景

砷（As）、鉍（Bi）、鎘（Cd）、鈷（Co）、銅（Cu）、鎳（Ni）和銻（Sb）是環(huán)境中常見(jiàn)的有毒重金屬元素，它們?cè)诠I(yè)、農(nóng)業(yè)和自然過(guò)程中廣泛存在，但高濃度暴露對(duì)人類健康和環(huán)境安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。砷以其劇毒性著稱，可引發(fā)癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，主要來(lái)源于礦產(chǎn)開(kāi)采和農(nóng)藥殘留；鎘是已知的腎毒物和致癌物，常見(jiàn)于電鍍、電池生產(chǎn)和土壤污染；鈷在維生素B12合成中不可或缺，但職業(yè)暴露可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)問(wèn)題；銅作為必需微量元素，過(guò)量時(shí)會(huì)造成肝損傷和威爾遜?。绘嚭弯R則與皮膚過(guò)敏、肺病和潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，尤其在電子和阻燃劑行業(yè)；鉍相對(duì)毒性較低，但在醫(yī)藥和化妝品中仍需嚴(yán)格監(jiān)測(cè)。隨著全球工業(yè)化進(jìn)程加速，這些元素在水體、土壤、食品、藥品和工業(yè)產(chǎn)品中的污染日益顯著，檢測(cè)其含量成為環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、醫(yī)藥監(jiān)管和工業(yè)質(zhì)量控制的核心任務(wù)。相關(guān)國(guó)際組織如WHO和EPA已將其列為優(yōu)先控制污染物，強(qiáng)調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)的必要性。本文將深入探討這些元素的檢測(cè)項(xiàng)目、儀器、方法及標(biāo)準(zhǔn)，為從業(yè)人員提供全面參考。

檢測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)砷、鉍、鎘、鈷、銅、鎳和銻的檢測(cè)項(xiàng)目主要包括環(huán)境樣本（如水、土壤和空氣）、食品及農(nóng)產(chǎn)品（如谷物、海鮮和蔬菜）、生物樣品（如血樣和尿樣）以及工業(yè)材料（如電子廢料和合金）中的元素含量分析。具體項(xiàng)目涉及：砷的檢測(cè)重點(diǎn)在于飲用水和糧食中的無(wú)機(jī)砷形態(tài)（如As(III)和As(V)），以評(píng)估致癌風(fēng)險(xiǎn)；鎘的檢測(cè)常針對(duì)大米和煙草中的積累量，監(jiān)測(cè)腎毒性暴露；鈷的檢測(cè)用于電池制造中的職業(yè)健康監(jiān)控；銅的檢測(cè)涉及飲用水和膳食攝入，防止威爾遜??；鎳的檢測(cè)關(guān)注于化妝品和首飾中的致敏性；銻的檢測(cè)聚焦于塑料制品中的阻燃劑殘留；鉍的檢測(cè)則主要在醫(yī)藥制劑中確保安全劑量。這些項(xiàng)目需結(jié)合樣本類型設(shè)定限值，例如飲用水砷限值為10μg/L（WHO標(biāo)準(zhǔn)），食品鎘限值為0.1-0.2mg/kg（中國(guó)GB2762標(biāo)準(zhǔn)）。

檢測(cè)儀器

檢測(cè)砷、鉍、鎘、鈷、銅、鎳和銻的常用儀器包括原子光譜儀、質(zhì)譜儀和電化學(xué)設(shè)備，確保高靈敏度與準(zhǔn)確性。核心儀器有：原子吸收光譜儀（AAS），用于單元素定量分析，如鎘和銅的檢測(cè)，檢出限可達(dá)μg/L級(jí)；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS），適用于多元素同時(shí)檢測(cè)，對(duì)砷、鎳和銻的痕量分析靈敏度高（檢出限ng/L級(jí)）；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES），用于鈷和鉍的快速篩查；X射線熒光光譜儀（XRF），適合固體樣品（如土壤或合金）的非破壞性分析；陽(yáng)極溶出伏安儀（ASV），專門(mén)用于銅和鎘的電化學(xué)檢測(cè)；以及高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC-MS），用于砷的形態(tài)分析（區(qū)分有機(jī)和無(wú)機(jī)砷）。這些儀器需定期校準(zhǔn)，以確保精度，例如ICP-MS使用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)，并配備自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)提高效率。

檢測(cè)方法

檢測(cè)方法依據(jù)樣本特性和精度要求，分為光譜法、色譜法和電化學(xué)法三大類。主要方法包括：原子吸收光譜法（AAS），適用于水樣中的銅和鎳檢測(cè)，采用火焰或石墨爐技術(shù)，預(yù)處理包括酸消化；電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS），為砷、銻和鈷的多元素分析首選，樣本需經(jīng)微波消解處理；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES），用于鎘和鉍的篩查，檢出限在mg/L級(jí)；X射線熒光光譜法（XRF），適用于土壤或工業(yè)產(chǎn)品的非破壞性檢測(cè)；分光光度法，如砷斑法用于現(xiàn)場(chǎng)快速定性；以及電化學(xué)方法如陽(yáng)極溶出伏安法（ASV），專門(mén)檢測(cè)鎘和銅。針對(duì)復(fù)雜樣本，常采用聯(lián)用技術(shù)，例如高效液相色譜-ICP-MS用于砷形態(tài)分析。所有方法需優(yōu)化參數(shù)：AAS的波長(zhǎng)設(shè)定（如砷193.7nm），ICP-MS的碰撞池消除干擾，并確保樣本制備標(biāo)準(zhǔn)化（如使用硝酸-過(guò)氧化氫消解）。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)確保結(jié)果可比性和合規(guī)性，主要引用國(guó)際和國(guó)家規(guī)范。關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)包括：ISO 17294-2（水質(zhì)-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定元素），適用于砷、鎘、鈷、銅、鎳和銻的飲用水檢測(cè)；ISO 11885（水質(zhì)-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法），用于鉍和多元素同時(shí)分析；EPA Method 6020（美國(guó)環(huán)保署ICP-MS標(biāo)準(zhǔn)），規(guī)范土壤和廢物中的重金屬檢測(cè)；中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5749-2022（生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)），設(shè)定砷限值0.01mg/L，鎘0.005mg/L；GB 2762-2022（食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），規(guī)定食品中鎳限值1.0mg/kg，銅10mg/kg；以及歐盟EN 71-3（玩具安全-重金屬遷移），對(duì)銻和鎳的限量。其他標(biāo)準(zhǔn)如AOAC Official Method 2015.01（食品中砷的測(cè)定）和ASTM E1479（電化學(xué)方法指南）。實(shí)施時(shí)需遵循質(zhì)量保證協(xié)議，包括空白對(duì)照、加標(biāo)回收（回收率90-110%）和參與能力驗(yàn)證計(jì)劃，確保數(shù)據(jù)可靠性。