分析儀器在重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用

馬德明

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

對(duì)重金屬來(lái)講，其大多都是以天然的濃度存在在自然界之中，通過(guò)食物、土壤、水、空氣等途徑進(jìn)入到人的身體之內(nèi)，這些低濃度的重金屬在進(jìn)入到人體中后會(huì)大量積蓄在體內(nèi)，導(dǎo)致人體正常生理代謝被破壞，身體健康受到嚴(yán)重的影響。因此，為明確當(dāng)前生活和生態(tài)環(huán)境中存在的重金屬污染，借助各類(lèi)分析儀器來(lái)做好重金屬檢測(cè)工作非常必要。

1 重金屬檢測(cè)應(yīng)用范圍和特點(diǎn)

對(duì)重金屬檢測(cè)來(lái)講，其應(yīng)用的領(lǐng)域相對(duì)較廣，不僅有食品、糧食、飲用水、飲料、保健品、蔬菜、水產(chǎn)品、食品添加劑等同人們生活密切相關(guān)的領(lǐng)域，還包括了土壤、飼料、農(nóng)藥、植物、動(dòng)物、水體等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域；廢氣、固體廢物、植物、工業(yè)廢渣、環(huán)境樣品等環(huán)境領(lǐng)域；兒童玩具、涂料、廢舊電子產(chǎn)品、塑料、紡織品、油漆等工業(yè)領(lǐng)域；中草藥、生物化學(xué)樣品、中成藥等生物醫(yī)藥領(lǐng)域。

對(duì)重金屬檢測(cè)來(lái)講，需要施行檢測(cè)的領(lǐng)域相對(duì)較多、范圍較為寬廣，且重金屬對(duì)生活和生態(tài)的影響需要經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，其本身的毒副作用需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才能夠顯現(xiàn)出來(lái)，這使得重金屬污染問(wèn)題經(jīng)常會(huì)被忽視。加之重金屬檢測(cè)使用的儀器都比較先進(jìn)和貴重，這就需要相關(guān)人員掌握高超的技術(shù)才能夠完成。

2 重金屬檢測(cè)中分析儀器的應(yīng)用

2.1 原子吸收光譜儀

該光譜儀主要是由光源空心陰極燈在內(nèi)的其他光源發(fā)出特征的光譜輻射，在借助原子化器處理之后，根據(jù)分光系統(tǒng)來(lái)獲得單色光，再經(jīng)過(guò)光電倍增管之后最終達(dá)到檢測(cè)器。當(dāng)原子化器中有重金屬檢測(cè)樣品進(jìn)入后，光在通過(guò)原子化器的過(guò)程中，有部分光會(huì)被吸收掉，其透光率就會(huì)因此被減少。按照朗伯·比爾定律，樣品濃度同吸光度之間成正比，所以，根據(jù)吸光度的強(qiáng)弱，就可以確定樣品濃度。對(duì)原子化器來(lái)講，其主要包括了火焰原子化器與石墨爐原子化器兩種，第一種使用起來(lái)相對(duì)比較簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度比較快、檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度高，適合測(cè)定一些重金屬含量較少，或者是重金屬濃度較低的樣品；第二種在使用過(guò)程中的靈敏度更高，可以對(duì)樣品數(shù)量較少，重金屬含量極少或者是只有重金屬存在痕跡的樣品進(jìn)行檢測(cè)，二者因?yàn)闄z測(cè)準(zhǔn)確率高、速度較快，所以都被廣泛的應(yīng)用到重金屬檢測(cè)中[1]。

2.2 ICP光譜儀

在中國(guó)的原子發(fā)射光譜儀中，ICP是應(yīng)用范圍最為廣泛的一種光譜儀，該儀器主要是以高溫氬等離子當(dāng)做激發(fā)光源使用，同時(shí)配合分辨率較高的光柵分光裝置，借助CCD、CID檢測(cè)器或者是光電倍增管，同時(shí)對(duì)樣品中的多個(gè)元素進(jìn)行檢測(cè)，其靈敏度相對(duì)較高，可以將樣品中的金屬元素與非金屬元素同時(shí)檢測(cè)出來(lái)[2]。就ICP光譜儀來(lái)看，其本身屬于應(yīng)用范圍比較廣泛的一種無(wú)機(jī)的元素分析儀。與原子吸收儀相比，ICP光譜儀適合需要同時(shí)對(duì)3個(gè)以上樣品進(jìn)行測(cè)量的工作。

2.3 原子熒光儀

對(duì)原子熒光儀來(lái)講，其本身的工作原理是其他的自由原子在吸收了光源特征輻射之后，原子外層的電子就會(huì)遷躍到一個(gè)較高能級(jí)上，之后，高能級(jí)中的電子再遷躍回到基礎(chǔ)狀態(tài)或者是低能級(jí)上，同時(shí)發(fā)射同原激發(fā)波長(zhǎng)基本相同原子熒光。

就目前來(lái)看，原子熒光儀在對(duì)重金屬物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，大多都會(huì)同氫化法聯(lián)合使用，將氬和氫火焰當(dāng)做原子化器，可以對(duì)樣品中的Hg、Bl、Sn、Pb、Cd等在內(nèi)的11個(gè)元素進(jìn)行測(cè)定，本身的靈敏度相對(duì)較強(qiáng)[3]。同其他分析儀器相比，該檢測(cè)儀的價(jià)格低廉、檢測(cè)成本低、更加便于普及，屬于最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的一種檢測(cè)儀器。

2.4 ICP質(zhì)譜儀

ICP質(zhì)譜儀在對(duì)樣品中的重金屬進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，大多都是講用電感耦合等離子體（ICP）當(dāng)做離子源，激昂質(zhì)譜儀當(dāng)做濾質(zhì)器無(wú)機(jī)元素的分析儀，以此來(lái)對(duì)各種類(lèi)型的金屬和非金屬元素進(jìn)行檢測(cè)。

此種分析儀器檢出限較好，靈敏度相對(duì)較高，能夠同時(shí)進(jìn)行多種元素的測(cè)定，最多可以達(dá)到70多種元素，精密度可以達(dá)到0.15%～2%RSD、動(dòng)態(tài)線(xiàn)性范圍能夠達(dá)到4～6個(gè)數(shù)量級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，在同時(shí)分析多個(gè)元素時(shí)的速度相對(duì)來(lái)講也比較快，且此種檢測(cè)方式對(duì)于樣品的需求量相對(duì)較少，還具有一定的掃描能力，可以進(jìn)行同位素的測(cè)定與鑒別[4]。但同其他分析儀器相比，ICP光譜儀檢測(cè)成本相對(duì)較高，部分元素的檢出限有限，復(fù)雜和位置基體光譜干擾問(wèn)題的存在也會(huì)對(duì)其檢測(cè)效果產(chǎn)生一定的不利影響。

2.5 伏安分析儀

伏安分析儀是一種紫外線(xiàn)可見(jiàn)分光的光度計(jì)與電化學(xué)法所構(gòu)成的、能夠?qū)χ亟饘龠M(jìn)行有效分析的儀器，是以電流和電壓曲線(xiàn)特性的研究為基礎(chǔ)構(gòu)建起來(lái)的分析法作為工作原理[5]。

伏安分析儀對(duì)于痕量金屬的監(jiān)測(cè)可以起到較好的檢測(cè)效果，可以借助溶出分析的方式，對(duì)某些物質(zhì)中重金屬的測(cè)定具有一定的靈敏度和精密度，使最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度相對(duì)較高，且使用的儀器設(shè)備也比較簡(jiǎn)單。屬于痕量分析中比較重要的分析儀器。

3 結(jié)論

總而言之，由重金屬造成的污染問(wèn)題在近些年愈發(fā)受到人們的關(guān)注，相關(guān)部門(mén)和行業(yè)領(lǐng)域更是設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)重金屬污染問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，政府部門(mén)也增加了在此方面的投資力度，通過(guò)逐步引進(jìn)先進(jìn)的儀器設(shè)備，且我國(guó)質(zhì)量檢測(cè)總局也引進(jìn)了多種國(guó)際上的監(jiān)測(cè)方法，對(duì)于出口商品、紡織品、食品和土壤等展開(kāi)全面的檢測(cè)。為保證檢測(cè)效果和質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在引進(jìn)先進(jìn)儀器的同時(shí)，還需要大力培養(yǎng)和引進(jìn)高水平的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，逐步提高相關(guān)人員的技術(shù)水平，以此來(lái)最大化的發(fā)揮分析儀器的作用，保證重金屬檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。