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鈹、鎘、鈷、鉻、銅、錳、鉬、鎳、鉛、釩、鋅檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-31 12:50:01 更新時(shí)間：2025-07-30 12:50:01

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

鈹、鎘、鈷、鉻、銅、錳、鉬、鎳、鉛、釩、鋅檢測

重金屬污染已成為全球性的環(huán)境與健康問題。鈹(Be)、鎘(Cd)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、釩(V)、鋅(Zn)等元素，在特定濃度下對生態(tài)環(huán)境和人體健康具有顯著的毒性或潛在風(fēng)險(xiǎn)。它們廣泛存在于工業(yè)廢水、廢氣、固體廢物、土壤、沉積物、飲用水乃至食品中。因此，建立準(zhǔn)確、靈敏、高效的分析方法，對上述多種重金屬元素進(jìn)行同時(shí)或分別檢測，對于環(huán)境監(jiān)測、食品安全控制、職業(yè)衛(wèi)生評價(jià)、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)以及污染溯源治理至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)室需要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，選擇合適的檢測儀器和方法，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

檢測項(xiàng)目

核心檢測項(xiàng)目為：

鈹 (Be)：劇毒金屬，吸入或接觸可致慢性鈹病及肺癌。
鎘 (Cd)：可蓄積于腎臟骨骼，引發(fā)“痛痛病”，具有致癌性。
鈷 (Co)：過量接觸可導(dǎo)致心肌病、甲狀腺損傷、皮炎。
鉻 (Cr)：六價(jià)鉻(Cr(VI))為強(qiáng)致癌物，三價(jià)鉻(Cr(III))為必需微量元素。
銅 (Cu)：必需元素，但過量攝入可致肝損傷、溶血、神經(jīng)毒性。
錳 (Mn)：必需元素，長期高暴露可致帕金森樣神經(jīng)損傷（錳中毒）。
鉬 (Mo)：必需元素，過量攝入可能導(dǎo)致痛風(fēng)及關(guān)節(jié)問題。
鎳 (Ni)：常見致敏原，某些鎳化合物為明確致癌物。
鉛 (Pb)：神經(jīng)發(fā)育毒性強(qiáng)，尤其危害兒童，無安全閾值。
釩 (V)：大量吸入可致呼吸道刺激，可能影響神經(jīng)和生殖系統(tǒng)。
鋅 (Zn)：必需元素，過量可抑制免疫、干擾銅鐵代謝。

檢測通常包括總量測定，鉻元素還需關(guān)注其價(jià)態(tài)（特別是六價(jià)鉻）。

檢測儀器

針對這11種金屬元素的痕量/超痕量分析，主要依賴以下高靈敏度儀器：

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (ICP-MS)： 首選方法。具有極低的檢出限（可達(dá)ppt級）、寬線性范圍、多元素同時(shí)分析能力，適用于各類基質(zhì)（水、土壤、生物組織等）。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 (ICP-OES/ICP-AES)：多元素同時(shí)分析能力強(qiáng)，線性范圍寬，適用于中高濃度樣品（ppb至百分含量級）。檢出限通常高于ICP-MS。
原子吸收光譜儀 (AAS)：
- 火焰原子吸收光譜法 (FAAS)：適用于含量相對較高的元素（如Cu, Zn, Cr, Ni, Mn等），操作簡便，成本較低。
- 石墨爐原子吸收光譜法 (GFAAS)：靈敏度高（可達(dá)ppb級），特別適合Pb, Cd, Cr(VI), Be等低含量元素檢測，但單元素測序分析耗時(shí)較長。
紫外可見分光光度計(jì) (UV-Vis)：主要用于特定元素（如六價(jià)鉻Cr(VI)）的專屬顯色反應(yīng)檢測，方法成熟，設(shè)備普及。
輔助設(shè)備：微波消解儀（用于固體/復(fù)雜基質(zhì)樣品前處理）、超純水系統(tǒng)、精密天平、恒溫水浴/消解器、必要的過濾/分離裝置等。

檢測方法

基本流程包括樣品采集、保存、前處理和分析測定：

樣品采集與保存：
- 水樣：根據(jù)HJ 493, HJ 494等規(guī)范采集，通常需現(xiàn)場酸化（如加硝酸至pH<2）并冷藏避光保存，防止吸附和沉淀。
- 土壤/沉積物/固廢：依據(jù)HJ/T 166, HJ 25.2等規(guī)范采集，去除雜物，風(fēng)干/冷凍干燥，研磨過篩（如100目），均質(zhì)化保存。
- 生物/食品樣品：盡快處理，可冷凍保存。需清洗、均質(zhì)（勻漿）、干燥（冷凍干燥或烘干）、研磨。
樣品前處理：
- 溶解/消解：將樣品中的目標(biāo)元素轉(zhuǎn)化為可測定形態(tài)（通常為酸溶液）。
  - 水樣：通常酸化后過濾即可測定，或濃縮富集。
  - 固體樣品： 微波消解（首選，用濃HNO₃、HNO₃-HCl、HNO₃-HF、HNO₃-H₂O₂等體系）或電熱板/濕法消解。對于含硅量高的樣品（土壤、飛灰），常需加HF脫硅。
- 分離富集：當(dāng)目標(biāo)元素濃度過低或基質(zhì)干擾嚴(yán)重時(shí)，可能需要使用共沉淀、離子交換、螯合萃?。ㄈ鏏PDC/DDTC絡(luò)合-MIBK萃?。⒐滔噍腿?SPE)等方法進(jìn)行預(yù)分離和富集。
- 價(jià)態(tài)分析（如Cr(VI)）：常用堿性提取液（如碳酸鈉/氫氧化鈉溶液）提取，避免三價(jià)鉻氧化，結(jié)合ICP-MS/OES或UV-Vis（二苯碳酰二肼顯色法）測定。
儀器分析：
- ICP-MS/OES：將處理好的澄清樣品溶液直接進(jìn)樣進(jìn)行多元素同時(shí)測定。需優(yōu)化儀器參數(shù)（RF功率、霧化氣流速、采樣深度等），注意基體效應(yīng)（需內(nèi)標(biāo)校正如Sc, Ge, In, Bi, Rh, Re等）和質(zhì)譜干擾（如氧化物/氫氧化物/雙電荷離子/同量異位素干擾，需使用碰撞/反應(yīng)池技術(shù)或數(shù)學(xué)校正）。
- AAS (FAAS/GFAAS)：按照各元素優(yōu)化的儀器條件（波長、燈電流、狹縫寬度、火焰類型/配比、石墨爐升溫程序等）進(jìn)行單元素測定。需注意化學(xué)干擾和背景吸收（使用背景校正器，如氘燈或塞曼效應(yīng)）。
- UV-Vis (Cr(VI))：在酸性條件下，Cr(VI)與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色絡(luò)合物，在540nm波長處測定吸光度。