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銅、鋅、鉻、鉛、鎘、鎳、鍶、鋰、鋇、鋁、銀、鉈、釩、鐵、錳、鉀、鈉、鈣、鎂、錫、鈹檢測

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發(fā)布時間：2025-07-31 23:10:06 更新時間：2025-07-30 23:10:07

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

銅、鋅、鉻、鉛、鎘、鎳、鍶、鋰、鋇、鋁、銀、鉈、釩、鐵、錳、鉀、鈉、鈣、鎂、錫、鈹檢測

銅、鋅、鉻、鉛、鎘、鎳、鍶、鋰、鋇、鋁、銀、鉈、釩、鐵、錳、鉀、鈉、鈣、鎂、錫、鈹檢測

在環(huán)境保護(hù)、食品安全、材料科學(xué)、地質(zhì)勘探及工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域，準(zhǔn)確測定環(huán)境介質(zhì)（如水、土壤、沉積物、大氣顆粒物）、食品、原材料及產(chǎn)品中的金屬元素含量至關(guān)重要。銅(Cu)、鋅(Zn)、鉻(Cr)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、鎳(Ni)、鍶(Sr)、鋰(Li)、鋇(Ba)、鋁(Al)、銀(Ag)、鉈(Tl)、釩(V)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鉀(K)、鈉(Na)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、錫(Sn)、鈹(Be)等元素廣泛存在，其中部分元素（如Pb, Cd, Cr(VI), Hg, As, Tl, Be）具有顯著的生物毒性或生態(tài)風(fēng)險，其含量超標(biāo)將對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅；而K, Na, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu等元素則是生命活動必需的常量或微量元素，其含量需維持在適宜范圍；其他元素（如Li, Sr, Ba, Al, Ag, V, Mn, Sn, Ni, Cr(III)）則根據(jù)其存在形態(tài)和濃度水平，可能在特定情境下成為關(guān)注目標(biāo)（如工業(yè)污染物、地質(zhì)示蹤劑、添加劑等）。因此，建立準(zhǔn)確、靈敏、高效的多元素同時檢測方法，對這些元素的含量、形態(tài)（如Cr(III)/Cr(VI)）、空間分布及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行研究，對于評估環(huán)境風(fēng)險、保障產(chǎn)品質(zhì)量、控制工藝流程、確保食品安全及進(jìn)行基礎(chǔ)科學(xué)研究具有不可替代的作用。

檢測項目

檢測項目即為目標(biāo)環(huán)境樣品、食品樣品、生物樣品或工業(yè)產(chǎn)品中上述21種金屬元素（Cu, Zn, Cr, Pb, Cd, Ni, Sr, Li, Ba, Al, Ag, Tl, V, Fe, Mn, K, Na, Ca, Mg, Sn, Be）的總量或特定形態(tài)（如可提取態(tài)、酸溶態(tài)、價態(tài)）的含量。具體項目可依據(jù)不同的應(yīng)用場景和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行組合或單項檢測。

檢測儀器

多元素同時檢測主要依賴于先進(jìn)的原子光譜和質(zhì)譜技術(shù)，常用儀器包括：

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：這是當(dāng)前痕量/超痕量多元素同時分析的首選儀器，具有極高的靈敏度（ppt級甚至更低）、極寬的線性范圍（可達(dá)9個數(shù)量級）和強(qiáng)大的多元素同時分析能力（可一次進(jìn)樣同時測定清單中所有元素）。尤其適用于Tl, Be, Ag, Pb, Cd等毒性大、限量值低的元素以及Li, Sr, Ba, V, Sn等元素的分析。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：對于濃度相對較高的元素（如K, Na, Ca, Mg, Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Cr, Ni, Ba, Sr等）是非常有效的分析工具。具有多元素同時測定、線性范圍寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。對于部分元素（如Al, Ba, Ca, Mg）可能存在光譜干擾，需優(yōu)化波長選擇或使用干擾校正技術(shù)。
石墨爐原子吸收光譜儀：靈敏度高，特別適合超痕量單一元素（如Pb, Cd, Tl, Be）的精確測定。但分析速度慢，難以實(shí)現(xiàn)多元素同時測定。
火焰原子吸收光譜儀：適用于濃度較高的常量或微量元素（如K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Cr, Ni）的常規(guī)分析。操作相對簡單，成本較低，但靈敏度低于ICP-MS和GFAAS，且通常只能單元素順序測定。
原子熒光光譜儀：對某些元素（如Hg, As, Se, Sb, Bi）具有極高的靈敏度，但在此21種元素清單中適用性有限。

對于元素形態(tài)分析（如Cr(III)/Cr(VI)），通常需要結(jié)合高效液相色譜或離子色譜與ICP-MS聯(lián)用。

檢測方法

檢測方法的核心流程包括：樣品采集與保存、樣品前處理（消解/提?。┖蛢x器測定。

樣品前處理：
- 消解：對于需要測定總量的固體或半固體樣品（土壤、沉積物、生物組織、食品、固體廢物等），常采用強(qiáng)酸（如HNO3, HCl, HF, HClO4, H2O2）進(jìn)行濕法消解（電熱板、石墨消解儀、微波消解儀）或干灰化法。微波消解以其高效、安全、空白低、元素?fù)p失少、消解完全等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。含硅量高的樣品（如土壤、地質(zhì)樣品）通常需要加入HF以溶解硅酸鹽。對于水樣，清潔水可直接酸化后測定，含懸浮物或有機(jī)物的水樣也可能需要消解。
- 提取：如需測定特定形態(tài)（如有效態(tài)、可交換態(tài)、酸溶態(tài)），則需使用特定提取劑（如DTPA, EDTA, 醋酸, 稀鹽酸）進(jìn)行提取。
儀器測定：
- ICP-MS法：是目前最主流的方法。將處理好的樣品溶液直接導(dǎo)入ICP-MS，溶液在高溫等離子體中被電離，離子經(jīng)質(zhì)譜分離后按質(zhì)荷比（m/z）進(jìn)行檢測。需注意同質(zhì)異位素干擾（如40Ar35Cl對75As的干擾）、多原子離子干擾（需使用碰撞/反應(yīng)池技術(shù)）和基體效應(yīng)（需內(nèi)標(biāo)校正，常用Sc, Y, In, Tb, Bi等）。
- ICP-OES法：樣品溶液導(dǎo)入ICP-OES，元素原子在等離子體中被激發(fā)，檢測其發(fā)射的特征光譜波長及強(qiáng)度。需優(yōu)化譜線選擇以避開干擾，使用背景扣除或干擾校正方程。
- AAS法：按元素逐一選擇特定光源（空心陰極燈）和波長，測定原子蒸氣對特征譜線的吸收。GFAAS適用于痕量元素，F(xiàn)AAS適用于常量微量元素。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

檢測工作需嚴(yán)格遵循國家、行業(yè)或國際認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)方法，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可比性和法律效力。常用標(biāo)準(zhǔn)包括（具體標(biāo)準(zhǔn)號需根據(jù)樣品類型和最新版本更新）：

中國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T):
- 水質(zhì)：GB/T 5750.6 (生活飲用水), HJ 776, HJ 700, HJ 803 等系列標(biāo)準(zhǔn)（涵蓋多種元素）。
- 土壤和沉積物：GB/T 17141 (Pb, Cd), GB 15618 (土壤環(huán)境質(zhì)量), HJ 491, HJ 803, HJ 766, HJ 780 等（涵蓋多種元素及形態(tài)）。
- 固體廢物：HJ 781 (ICP-MS法測22種元素，包含本清單大部分元素)。
- 食品：GB 5009 系列（如GB 5009.268 食品中多元素測定，包含本清單大部分元素）。
美國環(huán)保局 (EPA) 方法:
- 水質(zhì)：EPA 200.7 (ICP-OES), EPA 200.8 (ICP-MS), EPA 245.1/245.2 (GFAAS/CVAAS for Hg), EPA 1631 (Hg CVAFS) 等。
- 土壤/沉積物/固體廢物：EPA 3050B / 3051A / 3052 (消解), EPA 6010D (ICP-OES), EPA 6020B (ICP-MS), EPA 7000B (FAAS), EPA 7010 (GFAAS) 等。
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 標(biāo)準(zhǔn): 如ISO 11885 (ICP-OES測水中元素), ISO 17294-2 (ICP-MS測水中元素) 等。

實(shí)驗室在進(jìn)行檢測時，必須根據(jù)樣品性質(zhì)、目標(biāo)元素、濃度水平和法規(guī)要求，選擇最合適的標(biāo)準(zhǔn)方法，并嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制（如空白試驗、平行樣測定、加標(biāo)回收率、使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗證等）。