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砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測

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發(fā)布時間：2025-07-31 16:15:50 更新時間：2025-07-30 16:15:51

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測概述

砷（As）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、鉛（Pb）和汞（Hg）是五種常見的有毒重金屬元素，它們在環(huán)境、食品和工業(yè)產(chǎn)品中的殘留對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成重大威脅。砷元素通常源于工業(yè)廢水、農(nóng)藥殘留和天然地質(zhì)活動，長期暴露可導(dǎo)致皮膚癌、心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)損傷；鉻元素分為三價鉻（相對安全）和六價鉻（強致癌物），常見于電鍍廢水和皮革工業(yè)；鎘元素在電池制造和冶金行業(yè)中廣泛存在，易通過食物鏈積累，引發(fā)骨軟化癥和腎衰竭；鉛元素污染主要來自含鉛涂料、汽車尾氣和舊水管，對兒童發(fā)育影響尤其嚴重，可能導(dǎo)致智力障礙和行為問題；汞元素則以有機汞（如甲基汞）形式在魚類中富集，具有神經(jīng)毒性，可致Minamata病等嚴重健康事件。檢測這些重金屬的濃度至關(guān)重要，不僅是為了符合全球環(huán)保法規(guī)（如歐盟REACH指令和中國《食品安全國家標準》），還能預(yù)防突發(fā)污染事件，保障飲用水安全、食品質(zhì)量和土壤修復(fù)工程。隨著工業(yè)化和城市化進程加速，砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測已成為環(huán)境監(jiān)測、公共衛(wèi)生和食品安全領(lǐng)域的核心任務(wù)，應(yīng)用范圍涵蓋水質(zhì)評估、農(nóng)產(chǎn)品檢測、工業(yè)排放控制和醫(yī)療診斷等，對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標具有重大意義。

檢測項目

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測的具體項目包括濃度測定、形態(tài)分析和風險評估。針對砷元素，檢測項目通常包括總砷（TAs）含量和無機砷（iAs）形態(tài)分析，后者區(qū)分三價砷（AsIII）和五價砷（AsV），因為無機砷毒性更高；鉻元素檢測側(cè)重于六價鉻（CrVI），需評估其在土壤或水體中的遷移性；鎘元素項目涉及總鎘濃度測量，以及生物可利用性評估，例如在農(nóng)產(chǎn)品中的積累量；鉛元素檢測聚焦于總鉛水平，并常結(jié)合年齡相關(guān)性暴露評估；汞元素則包括總汞（THg）和甲基汞（MeHg）檢測，后者在魚類中尤為重要。這些項目需根據(jù)應(yīng)用場景定制，例如食品檢測重點是無機砷含量（如在大米中），而工業(yè)廢水檢測更關(guān)注六價鉻溶解態(tài)。綜合項目有助于量化污染風險，為治理決策提供數(shù)據(jù)支持。

檢測儀器

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測依賴高精度儀器，主要包括原子吸收光譜儀（AAS）、感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）和原子熒光光譜儀（AFS）。原子吸收光譜儀（如PerkinElmer PinAAcle系列）適用于鉛和鎘檢測，通過火焰法（FAAS）或石墨爐法（GFAAS）測量元素濃度，優(yōu)點是操作簡單、成本低；感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS，如Agilent 7900系列）是檢測所有五元素的黃金標準儀器，能同時分析多種重金屬，檢出限低至ppt級別，適用于復(fù)雜樣本（如血液或土壤）；原子熒光光譜儀（如AFS-9700）特別適合砷和汞檢測，尤其冷蒸汽原子熒光法（CVAFS）用于汞分析，靈敏度極高。此外，X射線熒光光譜儀（XRF）可用于現(xiàn)場快速篩查，而電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）則適合高通量實驗室應(yīng)用。這些儀器的選擇取決于樣本類型、預(yù)算和精度要求，通常需配備自動進樣器和樣本前處理設(shè)備。

檢測方法

檢測方法包括光譜法、色譜法和電化學(xué)法，結(jié)合樣本前處理步驟確保準確性。原子吸收光譜法（AAS）是常用方法，如石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）用于鎘和鉛檢測，通過原子化樣本測量光吸收；感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）是多元素同時檢測的首選方法，適用于水體或生物樣本，檢出限低至0.1 μg/L；原子熒光光譜法（AFS）特別適合砷和汞，如冷蒸汽原子熒光法（CVAFS）用于汞檢測，靈敏度達ng/L級別；分光光度法（如二苯碳酰二肼法）用于六價鉻分析，成本低但精度有限。樣本前處理包括酸消解（如微波消解系統(tǒng)）將固體樣本溶解，以及形態(tài)分析技術(shù)（如高效液相色譜-ICP-MS聯(lián)用）區(qū)分砷或汞的不同形態(tài)。方法選擇需參考標準規(guī)范，確?？芍貜?fù)性和準確性，例如在食品檢測中優(yōu)先采用ICP-MS以減少干擾。

檢測標準

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測需遵循國際和國家標準，確保結(jié)果可靠和可比性。國際標準包括ISO 17294-2（水質(zhì)檢測-ICP-MS法）、ISO 11885（水質(zhì)-ICP-OES法）和ISO 17211（空氣污染-重金屬檢測），這些標準規(guī)定采樣、前處理和報告要求；美國環(huán)保署（EPA）標準如EPA 200.8（ICP-MS法）和EPA 245.1（冷蒸汽原子熒光法）廣泛用于環(huán)境樣本；中國國家標準GB 5009.11-2014（食品中砷檢測）、GB 5009.15-2014（食品中鎘檢測）和HJ 700-2014（水質(zhì)重金屬檢測）強制要求食品和環(huán)境安全；歐盟標準如EN 14083（食品鉛鎘檢測）提供限值指導(dǎo)（如飲用水中鉛不得超過10 μg/L）。這些標準強調(diào)質(zhì)量控制，包括空白對照、加標回收和儀器校準，確保數(shù)據(jù)符合全球規(guī)范（如WHO飲水指南），為政策制定提供科學(xué)依據(jù)。