原子熒光測定飲用水的鉛

農(nóng)瑞桂，黃麗珍

（中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530000）

飲用水，是生命的重要保障，一旦水資源遭受重金屬污染便會影響大片區(qū)的人民群眾的生產(chǎn)生活，威脅生命健康，甚至有些會對人身體造成不可逆的傷害。鉛，是當(dāng)前我國重金屬污染較為突出的元素之一，也是對人身體傷害較大的一種元素。從飲用水的安全性出發(fā)，對其進(jìn)行必要的檢測，是相當(dāng)重要的。就目前來說，我國水資源重金屬污染問題是不容忽視的，一方面要加強(qiáng)水資源的保護(hù)工作，另一方面也需要對居民用水地進(jìn)行重金屬監(jiān)測，雙管齊下，保證人民群眾用水安全。目前，測定飲用水中的鉛，國際上廣泛通用原子熒光測定，其具有方便、高效、準(zhǔn)確等特點，在我國也是使用較為廣泛的一種方法。了解原子熒光測定的價值，對于檢測當(dāng)前我國水資源污染中的其他重金屬含量也是具有積極意義的[1]。

1 原子熒光測定飲用水中鉛的價值

鉛，存在人體中不易排出，且容易形成累積的狀態(tài)，影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)，形成重金屬中毒，因此，長期飲用含鉛的水，對人體生命造成極大的傷害。而當(dāng)前環(huán)境污染已造成飲用水中鉛含量超標(biāo)，是我們必須面對的事實，對此，迫切需要一種高效、準(zhǔn)確的檢測方法，來對飲用水進(jìn)行科學(xué)有效的監(jiān)測。就目前來說，檢測鉛含量的實驗方法眾多，但是由于原理、操作等問題，難以達(dá)到理想的檢測效果，對飲用水實現(xiàn)高效、便捷的檢測。而原子熒光測定法，是比較符合當(dāng)前檢測要求的一種檢測方法，也是國際上較為通用的檢測方法[2]。

1.1 當(dāng)前我國水資源概況

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國自然環(huán)境受到了破壞，其中包括水資源、森林資源等等。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，在流經(jīng)地表的河流中，有百分之九十以上遭受了污染，地表水和飲用水中的重金屬超標(biāo)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。與此同時，我國水資源的人均占有量相當(dāng)少。東部地區(qū)水資源豐富，無論是降水、還是河流相對于西部都較多，但是東部人口密集，水資源總體需求量也更大。而經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的水資源污染問題也更為突出，河流中的重金屬一旦向流海洋，還會對全世界人民造成傷害。由此可見，我國居民飲用水的安全性問題情勢嚴(yán)峻，需要各方面力量的配合，對居民飲用水中的進(jìn)行科學(xué)的檢測，為我國水資源保護(hù)提供技術(shù)支持。

1.2 鉛金屬對人身體的傷害

鉛，是重金屬污染中毒性較大的一種元素，對人體中的傷害也是最為直接的。鉛一旦進(jìn)入人體，便很難被排除，會直接影響到腦細(xì)胞。一旦攝入量超標(biāo)，對孕婦來說，會影響到胎兒的發(fā)育，導(dǎo)致胎兒畸形；對嬰幼兒來說，會影響其腦神經(jīng)，造成智力低下；對老年人來說，會造成癡呆、腦死亡等。據(jù)相關(guān)調(diào)查，我國城市河流中，鉛含量超過地表水三類標(biāo)準(zhǔn)的百分之二十多。如果說，人們對此現(xiàn)象不加以控制，可想而知后果是多么嚴(yán)重。因此，找到一種科學(xué)、準(zhǔn)確的監(jiān)測方法是相當(dāng)重要的。

1.3 原子熒光光譜儀的測定優(yōu)勢

原子熒光光譜儀，是將硼氫化鉀或硼氫化鈉作為還原劑，將待測元素還原成氫化物，通載氣導(dǎo)入原子化器中，使其在氬-氫火焰中原子化成基態(tài)原子，基態(tài)原子吸收激發(fā)光源的能量而變成激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，在躍遷回低態(tài)能級的過程中將吸收的能量以熒光的形式釋放出來，熒光強(qiáng)度與濃度成正比，以此測定待測元素含量。其具有靈敏度高、檢出限低操作簡單等優(yōu)勢，對于測量飲用水中的鉛含量具有重要作用。了解原子熒光光譜儀的工作原理，是為了能夠更好地了解控制測量過程中的影響因素，將其運用價值發(fā)揮到最大。

2 原子熒光測定飲用水中鉛含量的原理

原子熒光測定飲用水中鉛含量的實驗過程中，需要的主要實驗材料為飲用水、鐵氰化鉀、硼氫化鉀、1%鹽酸溶液、鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液。以飲用水為測量樣品，鐵氰化鉀作為氧化劑，硼氰化鉀為還原劑，使測量樣品中的鉛與硼氰化鉀在酸性介質(zhì)中反應(yīng)生成鉛化氫，以氬氣作為載氣，將混合氣體導(dǎo)入原子化器中，以鉛空心陰極燈作為激發(fā)光源激發(fā)鉛化氫產(chǎn)生特征熒光普線，在一定范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度與鉛的濃度呈正相關(guān)。然后根據(jù)相應(yīng)公式以及數(shù)據(jù)繪制工作曲線，計算當(dāng)前測量樣品的鉛含量。就實驗過程來說，是相對簡單的，但是這些簡單的操作背后，是需要檢測人員的精神保持高度集中，確保整個實驗過程中的各項操作都是符合檢測方法的操作規(guī)程，所得結(jié)果才能夠如實反映測量樣品中鉛的含量。

3 影響使用原子熒光測定飲用水中鉛含量的因素

在實驗過程中，個人操作以及檢測設(shè)備的性能等會對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性造成波動，所以如何提高原子熒光測定飲用水中鉛含量的準(zhǔn)確度，是實驗過程中尤為重要的關(guān)注點。下面，將對實驗過程進(jìn)行分析，論述當(dāng)前使用原子熒光測定飲用水中鉛含量的影響因素，并有針對性的提出解決方案。

3.1 酸性介質(zhì)的PH值

通過硼氫化鉀還原生成的鉛化氫，對酸度的要求十分高，過高的酸度會使溶液中的Pb濃度降低，從而影響到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。相反，如果說酸度過低，氫化物生成不完全，也會影響到測量的最終結(jié)果。

因此，在測量過程中，通過控制KOH用量的方式，實現(xiàn)對溶液中PH值的控制，從而使溶液的酸度在合理范圍內(nèi)，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 還原劑的濃度

原子熒光測定法中，核心試劑的便是還原劑——硼氫化鉀。在實驗過程中，通過加入還原劑生成鉛化氫，形成熒光反應(yīng)。加入的硼氫化鉀劑量增加所形成的熒光反應(yīng)會逐漸增強(qiáng)，最終達(dá)到峰值。如果說超越這個峰值，隨著濃度的持續(xù)增加，并不會持續(xù)增強(qiáng)實驗反應(yīng)，相反，還會影響實驗結(jié)果，形成負(fù)向影響，形成大量的氫氣，稀釋容器中鉛化氫的濃度，降低熒光反應(yīng)濃度。另外，如果說硼氫化鉀試劑不足而使鉛未能完全反應(yīng)，也是會使熒光強(qiáng)度偏低。因此，在還原劑的使用量上，要進(jìn)行精準(zhǔn)的計算、稱量，切不可發(fā)生模棱兩可的事情，從而影響到實驗的結(jié)果?？傊?，在開展實驗過程中，需要對實驗的方法以及數(shù)據(jù)做到心中有數(shù)，才能夠確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。畢竟，這是關(guān)系到人們生命健康的大事。

3.3 儀器的精密度

在整個實驗過程中，都是需要儀器進(jìn)行科學(xué)的檢測，更多時候，實驗人員僅僅是進(jìn)行科學(xué)的操作，而不是負(fù)責(zé)檢測、計算。因此，從整個實驗結(jié)果來說，受到儀器精密度影響的可能較大。一般來說，原子熒光對鉛含量的測定范圍為1.0μg/mL～10.0μg/mL，而如果說提供的樣本低于或者高于這個取值范圍，也會形成無法判斷的數(shù)據(jù)誤差，影響實驗結(jié)果。因此，在開展實驗過程中需要通過加標(biāo)或是稀釋的方式減少由于儀器測量范圍所帶來的誤差。另外，在實驗過程中，使用精準(zhǔn)的量杯、天平等等經(jīng)過校準(zhǔn)的的實驗器具，才能夠最大限度保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 影響因素的控制對策

在原子熒光測定飲用水中鉛含量的實驗中，實驗原理較為簡單，其中所受到的影響因素也是相對容易控制，但是我們?nèi)圆荒芎鲆晫嶒炦^程中的任何影響因素。首先，我們要保持謹(jǐn)慎、小心的實驗態(tài)度，在實驗過程始終保持注意力的高度集中，將人為可能造成的影響降到最低。其次，進(jìn)行充分前期準(zhǔn)備，從實驗材料以及整個過程做到心中有數(shù)，保證實驗的順利進(jìn)行。比方說，量杯的清潔、還原劑的適量等等，都是在實驗前期所需要進(jìn)行考量的。不然，實驗過程中出現(xiàn)的任何問題，都有可能對實驗結(jié)果產(chǎn)生不可忽視的影響。最后，便是測量器具的精確度，在實驗過程中我們需要使用精確度量好的燒杯、天平等，確保實驗過程中量器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確?？傊?，在使用原子熒光測定飲用水中鉛含量的實驗過程中，切不可因為簡單就掉以輕心，有效控制各種影響因素便能得到科學(xué)準(zhǔn)確的實驗結(jié)果。另外，在實驗過程中一旦出現(xiàn)突發(fā)情況也需要利用自身的專業(yè)知識解決，保證實驗安全、高效，是使用原子熒光測定的目標(biāo)所在。

4 總結(jié)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的環(huán)境問題是不容小覷的，水污染中的鉛，是對人身體傷害較大的一種重金屬，準(zhǔn)確、高效的測量水中的含鉛量，對于保障我們的用水具有較高的安全價值。原子熒光測定法，實驗過程操作簡單，且安全高效對人體傷害小，是測量飲用水中鉛含量的首選方法之一。但是，我們也需要看到原子熒光測定法背后的缺陷，并針對這些劣勢加以改善，不斷提升我國飲用水中重金屬檢測的效率，為我國廣大人民群眾用水安全筑起一道堅實的屏障。畢竟，科學(xué)技術(shù)是不斷發(fā)展的，檢測飲用水中的重金屬含量也需要更為高效便捷的方式更新?lián)Q代，以便讓人們更為快速準(zhǔn)確的了解飲用水中各項指標(biāo)的含量，采用針對性的解決措施。