摘要 m i = ill m m ．,=． mm nn詈曼皇暑詈詈毫 摘要 氢囮物发生原子荧光 重金属光谱法具有检出限低、灵敏度高和可同时进行多元素分析等 特点在痕量和形态分析的工作中发挥着越来越重要嘚作用。本文主要研究利用氢化物发 生．原子荧光 重金属光谱技术在测定环境样品中的微量元素砷、硒、汞和镉的应用 全文分为四部分： 第一章：悬浮进样．氢化物发生原子荧光 重金属光谱分析研究进展 对氢化物发生原子荧光 重金属光谱分析的原理、悬浮进样与氢化物发苼．原子荧光 重金属光谱法 的结合以及悬浮进样条件的选择和优化几方面进行了概括，引用文献72篇 第二章：超声波辅助悬浮进样一氢化粅发生原子荧光 重金属光谱法：测定土壤中的汞、镉、 砷和硒 取适量土壤样品与盐酸和琼脂溶液混合。在超声波水浴中震荡15分钟使土壤樣品 均匀悬浮于琼脂溶液中再进行测定。实验中讨论了仪器操作条件样品的预处理，以及 其它影响实验信号值、准确性、灵敏度的影响洇素通过对标准土壤样品的测定并且与 传统消化方法迸行对比，都证明该方法的准确性 第三章：超声波辅助悬浮进样一氢化物发生双噵原子荧光 重金属光谱法测定土壤中的痕量 砷和硒及形态 取适量土壤样品，通过超声波的震荡悬浮于琼脂溶液中溶液在与硼氢化钾反应湔， 需要与硫脲．抗坏血酸或者盐酸溶液充分混合硫脲．抗坏血酸用于将五价砷还原成三价 砷，同时增强反应的灵敏度和准确度六价硒与盐酸溶液混合并加热可以还原成四价硒。 通过对标准土壤样品的测定并测定实际土壤样品中的总砷，三价砷和总硒四价硒含 量并與传统的消化方法进行对比，都证明该方法的准确性该法快捷、简便、具有良好 的精密度和准确度，应用于实际样品的测定结果满意 苐四章：氢化物发生原子荧光 重金属光谱法同时测定水中砷和硒 本文采用氢化物一发生原子荧光 重金属光谱法测定水样中砷和硒：用盐酸囷硫脲一抗坏血酸 混合试剂处理样品，并以硼氢化钾为还原剂在盐酸介质中测定砷和硒。砷和硒的检出 限分别为：0．20“g／L和0．13p．g／L本方法具有操作简便、快速、基体干扰少、检出限低， 灵敏度高等优点因此在分析痕量和微量元素的工作中发挥着越来越重要的作用，可鼡 于水样中砷和硒的同时测定

GB/T9木质活性炭试验方法重金属的测萣

GB/T3食品添加剂中重金属限量试验

GB/T纺织品重金属离子检测方法原子吸收分光光度法

GB/T6淀粉及其制品重金属含量第1部分：原子吸收光谱法测定砷含量

GB重金属精矿产品中有害元素的限量规范

GB/T6纺织品重金属的测定第4部分：砷、汞原子荧光 重金属分光光度法

GB/T6纺织品重金属的测定第3部分：陸价铬分光光度法

GB/T6淀粉及其制品重金属含量第2部分：原子吸收光谱法测定汞含量

GB/T6淀粉及其制品重金属含量第4部分：电热原子吸收光谱法测萣镉含量

GB/T6纺织品重金属的测定第1部分：原子吸收分光光度法

GB/T6淀粉及其制品重金属含量第3部分：电热原子吸收光谱法测定铅含量

GB染料产品中10種重金属元素的限量及测定

GB/T7摄影照相级化学品试验方法第5部分：重金属和铁含量的测定

GB/T7纺织品重金属的测定第2部分:电感耦合等离子体原子發射光谱法

GB/T有机化工产品中重金属的测定目视比色法

GB/T化学试剂重金属测定通用方法

GB/T6工业用碳酸氢铵重金属含量的测定目视比浊法

GB/T皮革和毛皮化学试验重金属含量的测定

GB/T无机化工产品中重金属测定通用方法

GB/T有机化工产品中重金属含量测定的通用方法目视限量法

GB/T1工业用碳酸氢铵嘚测定方法第9部分：重金属含量目视比浊法

GB/T化学试剂重金属测定通用方法

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GB/T0工业硼酸重金属含量的测定

GB/T1甘油試验方法重金属的限量试验

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食品中很多重金属峩们肉眼难以发现，很多食品添加剂里含有过多的重金属如果食用过多，人体内的重金属含

量将会超标你需要食品重金属检测！

据介紹，铅离子是一类主要的环境污染物具有致癌性，能够对人体健康以及生态环境产生极大的危害传统的检测方法主要是一些色谱、质譜技术，但这些方法操作麻烦且需要昂贵的仪器，因而限制了它们的广泛应用

中科院广州生物医药与健康研究院构建了一种新型食品偅金属检测方法，

用非酶信号的超灵敏检测的扩增试纸条检测铅离子其原理为，当有铅离子存在时切割的DNAzyme的底物链会启动一系列的DNA自組装过程，从而达到信号放大的目的

新的应用试纸条具有很高的灵敏度，可以检测出10pM的铅离子这一数值远远低于美国环境保护署规定嘚饮用水中铅离子的最大允许量72nM。

业内专家表示非酶信号扩增试纸条操作简便，不需要使用检测仪器为环境中重金属铅离子污染的快速、灵敏检

测提供了一种有效的手段，降低了检测成本在环境重金属检测领域具有重要的应用价值。

我们经常接触铅离子这些铅离子囷食物一起进入我们的身体内部，食品重金属检测能够检测出食物中铅离子的含量让你远离铅中毒！

重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集从而对环境和人的健康造成佷大的危害，工业污染的治理可以通过一些技术方法、管理措施来降低它的污染最终达到国家的污染物排放标准；交通污染主要是汽车

車尾气的排放，国家制定了一系列的管理办法例如：使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等；生活污染

主要是一些生活垃圾的污染，废舊电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制，就多多少少可以减少重金屬污染

专家分析指出：目前中国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后，是造成污染严重的主要原因而管理不善、地方保护及囚们环保意识淡薄，加剧了污染强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来倡导环保，使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展

通常認可的重金属分析方法有：微谱分析（MS）、紫外可分光光度法（UV）、原子吸收（AAS）、原子荧光 重金属法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、X熒光光谱（XRF）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）。微谱技术除上述方法外更引入光谱法来进行检测，精密度更高更为准确！

日本和欧盟国镓有的采用电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）分析，但对国内用户而言仪器本高。也有的采用X荧光光谱（XRF）分析优点是无损检测，可直接分析成品但检测精度和重复性不如光谱法。最新流行的检测方法--阳极溶出法检测速度快，数值准确可用于现场等环境应急检测。

（一）原子吸收光谱法（AAS）

原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法它与主要用于无机元素定性分析的原子发射光谱法相辅楿成，已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段

原子吸收分析过程如下：1、将样品制成溶液（同时做空白）；2、制备一系列已知浓度的分元素的校正溶液（标样）；3、依次测出空白及标样的相应值；4、依据上述相应值绘出校正曲线；5、测出未知样品的相应值；6、依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。

现在由于计算机技术、化学计量学的发展和多种新型元器件的出现使原子吸收光譜仪的精密度、准确度和自动化程度大大提高。用微处理机控制的原子吸收光谱仪简化了操作程序，节约了分析时间现在已研制出气楿色谱—原子吸收光谱（GC-AAS）的联用仪器，进一步拓展了原子吸收光谱法的应用领域

（二）紫外可见分光光度法（UV）

其检测原理是：重金屬与显色剂—通常为有机化合物，可于重金属发生络合反应生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比在特定波长下，比色检测

汾光光度分析有两种，一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定；另一种是生成有色化合物即“显色”，然后测定虽然不尐无机离子在紫外和可见光区有吸收，但因一般强度较弱所以直接用于定量分析的较少。加入显色剂使待测物质转化为在紫外和可见光區有吸收的化合物来进行光度测定这是目前应用最广泛的测试手段。显色剂分为无机显色剂和有机显色剂而以有机显色剂使用较多。夶多当数有机显色剂本身为有色化合物与金属离子反应生成的化合物一般是稳定的螯合物。显色反应的选择性和灵敏度都较高有些有銫螯合物易溶于有机溶剂，可进行萃取浸提后比色检测近年来形成多元配合物的显色体系受到关注。多元配合物的指三个或三个以上组汾形成的配合物利用多元配合物的形成可提高分光光度测定的灵敏度，改善分析特性显色剂在前处理萃取和检测比色方面的选择和使鼡是近年来分

光光度法的重要研究课题。

（三）原子荧光 重金属法（AFS）

原子荧光 重金属光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率輻射能激以下所产生的荧光发射强度以此来测定待测元素含量的方法。

原子荧光 重金属光谱法虽是一种发射光谱法但它和原子吸收光譜法密切相关，兼有原子发射和原子吸收两种分析方法的优点又克服了两种方法的不足。原子荧光 重金属光谱具有发射谱线简单灵敏喥高于原子吸收光

谱法，线性范围较宽干扰少的特点能够进行多元素同时测定。原子荧光 重金属光谱仪可用于分析汞、砷、锑、

铋、硒、碲、铅、锡、锗、镉锌等

种元素现已广泛用环境监测、医药、地质、农业、饮用水等领域。

在国标中食品中砷、汞等元素的测定标准中已将原子荧光 重金属光谱法定为第一法。

气态自由原子吸收特征波长辐射后原子的外层

从基态或低能态会跃迁到高能态，同时发射絀与

原激发波长相同或不同的能量辐射即原子荧光 重金属。原子荧光 重金属的发射强度

与原子化器中单位体积中该元素

成正比当原子囮效率和荧光量子效率固定时，原子荧光 重金属强度与试样浓度成正比

现已研制出可对多元素同时测定的原子荧光 重金属光谱仪，它以哆个高强度空心阴极灯为光源以具有很高

温度的电感耦合等离子体（

）作为原子化器，可使多种元素同时实现原子化多元素分析系统鉯

原子化器为中心，在周围安装多个检测单元与空心阴极灯一一成直角对应，产生的荧光用光电倍增管检

测光电转换后的电信号经放夶后，由计算机处理就获得各元素分析结果

（四）电化学法—阳极溶出伏安法

电化学法是近年来发展较快的一种方法，它以经典极谱法為依托在此基础上又衍生出示波极谱、阳

极溶出伏安法等方法。电化学法的检测限较低测试灵敏度较高，值得推广应用如国标中铅嘚测定方法

中的第五法和铬的测定方法的第二法均为示波极谱法。

阳极溶出伏安法是将恒电位电解富集与伏安法测定相结合的一种电化学汾析方法这种方法一次可连

续测定多种金属离子，而且灵敏度很高能测定

的金属离子。此法所用仪器比较简单操

作方便，是一种很恏的痕量分析手段我国已经颁布了适用于化学试剂中金属杂质测定的阳极溶出伏安法

阳极溶出伏安法测定分两个步骤。第一步为“电析”即在一个恒电位下，将被测离子电解沉积富

集在工作电极上与电极上汞生成汞齐。对给定的金属离子来说如果搅拌速度恒定，预電解时间固定则

即电积的金属量与被测金属离了的浓度成正比。

后在工作电极上施加一个反向电压，由负向正扫描将汞齐中金属重噺氧化为离子回归溶液中，

峰值电流与溶液中被测离了的浓度成正比

可作为定量分析的依据，峰值电位可作为定性分析的依据

示波极譜法又称“单扫描极谱分析法”。一种极谱分析新力一法它是一种快速加入电解电压的极谱

法。常在滴汞电极每一汞滴成长后期在电解池的两极上，迅速加入一锯齿形脉冲电压在几秒钟内得出

一次极谱图，为了快速记录极谱图通常用示波管的荧光屏作显示工具，因此称为示波极谱法其优点：

射线荧光光谱法是利用样品对

射线的吸收随样品中的成分及其多少变化而变化来定性或定量测定

样品中成分嘚一种方法。它具有分析迅速、样品前处理简单、可分析元素范围广、谱线简单光谱干扰少，

试样形态多样性及测定时的非破坏性等特點它不仅用于常量元素的定性和定量分析，而且也可进行微量

元素的测定其检出限多数可达

。与分离、富集等手段相结合可达

。测量的元素范围包括周期

的所有元素多道分析仪，在几分钟之内可同时测定

射线荧光法不仅可以分析块状样品还可对多层镀膜的各层镀膜分别进行成分和膜厚的分析。

射线高能粒子束，紫外光等照射时由于高能粒子或光子与试样原子碰撞，将原子内

层电子逐出形成空穴使原子处于激发态，这种激发态离子寿命很短当外层电子向内层空穴跃迁时，多

射线的形式放出并在教外层产生新的空穴和产生噺的

射线发射，这样便产生一系列的

射线是各种元素固有的它与元素的原子系数有关。所以只要测出了特征

就可以求出产生该波长的え素。即可做定性分析在样品组成均匀，表面光滑平整元素间无相互

射线）做激发原照射试样，使试样中元素产生特征

线）时若元素和实验条件一样，荧光

射线强度与分析元素含量之间存在线性关系根据谱线的强度可

（六）电感耦合等离子体质谱法（

的检出限给人極深刻的印象，

其溶液的检出限大部份为

实际的检出限不可能优于你实

级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的

及固体中濃度的检出限，由于

检出限的优点会变差多达

中有严重的干扰也将恶化其检出限。

焰炬接口装置和作为检测器的质谱仪三部分组成。

所用电离源是感应耦合等离子体（

其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上

端绕有负载线圈三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂

直于线圈平面的磁场如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作鼡下又会与其它氩原子

碰撞产生更多的离子和电子

瞬间使氩气形成温度可达

焰炬。被分析样品通常以

的气溶胶形式引入氩气流中然后進入由射频能量激发的处于大气压下的

氩等离子体中心区，等离子体的高温使样品去溶剂化汽化解离和电离。部分等离子体经过不同的壓力区

进入真空系统在真空系统内，正离子被拉出并按照其质荷比分离在负载线圈上面约

的元素完全电离，电离能低于

由于大部分偅要的元素电离能都低于

，因此都有很高的灵敏度少数电离能较高的元素，如

等也能检测只是灵敏度较低。