水中重金属检测方法研究进展.pdf

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1、水中重金属检测方法研究进展杨烨(成都外国语学校，四川成都611700)摘要：随着工业发展，重金属在水环境污染中已十分普遍，如何监测水中重金属并加以治理，是现阶段关乎人类健康的重大问题，目前，重金属检测的方法主要包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、溶出伏安法、奈米金比色法等。本文对各重金属检测技术的原理、仪器和特点等方面进行了综述，对各方法的优缺点进行了比较。关键词：重金属；检测方法；光谱法近几十年来，全球经济迅速发展，金属行业类似金属冶炼、电镀等行业高速发展，伴随而来的也有其在创造经济价值时排放的工作废水，在这等行

2、业的废水造成的污染中，重金属污染占到其中很大的一部分比例，重金属的本义是密度大于4．59每立方厘米的金属，在原子序数1-90中，有54种金属元素从密度的角度讲都属于重金属，但是在工业上真正划入重金属的只有镍、钴、铜、汞、锡、铅、锌、锑、镉和铋10种金属元素。这10种重金属并无共性，对环境和人体的损害方式也各不相同。在自然界中，重金属可以通过食物链产生富集效应，对食物链上层的生物例如人类和人类食用的动物产生很大的毒性，对生态环境的稳定和人类的生命健康产生很大威胁。在这一背景下，为了监控和控制水中重金属的含量，如何准确经济的检测水中重

3、金属的含量变成关系到环境保护和人类健康的关键问题。本文将对目前常用的重金属的检测方法进行总结。目前，重金属检测的常用方法主要有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、溶出伏安法以及新出现的奈米金比色法等。1原子吸收光谱法(AAS)1．1原子吸收光谱法原理原子吸收光谱法检测重金属元素的基本原理是：最外层电子在吸收一定频率的辐射能时，会从基态跃迁到第一激发态产生吸收谱线，称为共振线resonanceline)。不同的元素原子结构不同，导致不同元素的共振线相互重叠的概率很小，对于大多数元素来说，共振线是最灵敏的分析线。除了特征性

4、的分辨元素外，原子吸收光谱法还可以对所测的元素定量，当一束频率恰好与待测元素原子吸收线中心频率重合的发射线通过原子化器的原子蒸气时，待测元素浓度和吸光度成正比。1．2原子吸收光谱法仪器原子吸收光谱法的主要仪器称为原子吸收分光光度计，不同型号的原子吸收分光光度计的基本相同，由光源、原子化器、分光系统、检测系统、显示系统五个部分组成。光源一般采用锐线光源，以空心阴极灯最为普遍，原子化器是将试样中待测元素转化为气态基态原子状态的装置，对于不同的待测元素和待测样品的状态，常见的原子化方式有火焰原子化(FA)、石墨炉原子化(GFA)、氢化物

5、发生原子化(HGA)。分光系统主要是通过狭缝和光栅将待测元素的特征谱线和元素周围的谱线分开，以便于检测，检测系统和显示系统则对光信号进行分析处理转化为电信号，显示具体的吸光度值。1．3原子吸收光谱法特点由于原子吸收光谱法是基于气态的院子最外层电子对紫外光或者可见光进行吸收为基础的，因此，样本需要原子化，样品原子化的效果直接影响测定的灵敏度和重现性，火焰原子化样品消耗大、效率低，同时燃烧气体会稀释样品浓度，限制了测定的灵敏度但是精度高，测定元素的范围也较广；石墨炉原子化与火焰原子化相比，样品消耗少，灵敏度高，但是石墨管易损坏，成本较

6、高，氢化物原子化则需要附加装置，并且只能检测有限种类元素。在对水中重金属的测量中，环境水中含有大量的不同类的离子，分析物的含量往往很低，为了提高检测的准确度，水样品需要预处理，例如溶剂萃取、蒸发浓缩等，不同的富集方法，对重金属检测的灵敏度和重现性产生很大的影响，田林等人吧螯合数值填充的微型离子交换柱加流到动注射流路中，对Cd、Mn、Cu、Zn四种元素产生了良好的富集效果。2电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)ICP-AES是高频感应电流产生的高温将反应气加热、电离，利用元素发出的特征谱线进行测定。2．1电感耦合等离子体

7、原子发射光谱法原理ICP-AES是利用加热和电离反应气的高频电流使待测元素发出特征性的谱线，对特征谱线信号进行测量。在ICP—AES的仪器中，待测样本在等离子体激发光源(ICP)作用下，分解为离子和原子，并在光源中吸收能量，激发发光，光谱仪器中的分光器将发射的光分解为按波长排列的光电信号，在检测器中对该光电信号进行检测，对数据进行处理。2．2电感耦合等离子体原子发射光谱仪电感耦合等离子体原子发射光谱仪与原子吸收光谱仪类似，也有五个部分组成，分别为进样系统、激发光源、分光系统、检测系统和显示系统构成。ICP-AES在进行进样时，是借

8、助蠕动泵将试液吸入雾化器，雾化器可以将试液雾化成气溶胶，从而向ICP提供易激发的样本。ICP-AES的激发光源电感耦合等离子体(ICP)是性能优秀的原子发射光谱激发光源，等离子焰炬十分稳定，以氩气为工作气体，光谱背景干扰较少，载气流速低，有利于元素