大气检测

大气金属污染物的检测方法汇总

随着我国对环境监测越来越严格，对大气中重金属的

监测的要求也越来越高，跟小析姐一起看看传统的重金属

检测的方法吧。

对于重金属污染，由于大气污染物的无形无色，比之水中

重金属易被人忽视，但实际上，根据第一次全国污染源普查结

果，2007年全国大气中上述铅、汞、镉、铬、砷污染物年排

放量已达约9500吨。这些重金属污染物可能通过呼吸，或迁

移至水、土壤后，经食物链进入人体。

在大气颗粒物中金属元素的检测方面，目前国内外并存着

原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-

AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、X-射线荧光光谱

法、中子活化分析法以及质子诱导X射线发射光谱法等检测方

法，其中，国内采用较多的有AAS法、ICP-AES法和XRF法。

分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法等在一次检测过

程中都只能检测一种金属元素，且对一般元素的检出限只能达

到ppb级或亚ppb级，原子荧光分光光度法检出限可达ppt

级，但同样只能检测一种金属元素。ICP-AES法能同时检测多

种元素，其可检元素种类也多于AAS法，是一种相对较成熟的

方法，但ICP-AES法对Se、Hg、Be、As、Pb、Tl、U等元素

往往无法满足相应的控制限浓度的要求，要与石墨炉原子吸收

(GF-AAS)和汞冷原子吸收(CV-AAS)技术结合使用才能达到大

部分元素的分析要求。XRF法的优势在于检测快速、简便、无

需复杂的前处理工作、检测无损性、同时检测多种元素，因此

其可以实现现场和在线监测，但XRF法的缺点也很明显，检出

限仅达ppm级，检测对标样有依赖性，对样品量的要求使其需

要一定的富集时间，也部分抵消了其现场优势。ICP-MS法可

以实现多元素分析，具有灵敏度高、检出限低，分析取样量少

等优点，它可以同时测量周期表中大多数元素，测定分析物浓

度可低至纳克/升(ng/L)或万亿分之几(ppt)的水平，但也有

着仪器价格高昂，使用难度和维护使用费用均很高，用于大气

颗粒物金属检测时重现性不佳的缺点。

原子荧光光谱法

原子荧光光谱法是以原子在辐射能量分析的发射光谱分析

法。利用激发光源发出的特征发射光照射一定浓度的待测元素的原子蒸气，使之产生原子荧光，在一定条件下，荧光强度与

被测溶液中待测元素的浓度关系遵循Lambert-Beer定律，通

过测定荧光的强度即可求出待测样品中该元素的含量。

原子荧光光谱法具有原子吸收和原子发射两种分析方法的

优势，并且克服了这2种方法在某些地方的不足。该法的优点

是灵敏度高，目前已有20多种元素的检出限优于原子吸收光

谱法和原子发射光谱法；谱线简单；在低浓度时校准曲线的线

性范围宽达3~5个数量级，特别是用激光做激发光源时更佳，

但其存在荧光淬灭效应，散射光干扰等问题。

该方法主要用于金属元素的测定，在环境科学、高纯物

质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应

用。

原子吸收光谱法

原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度分析法，是基于气

态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共

振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法，

是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。

其基本原理是从空心阴极灯或光源中发射出一束特定波长

的入射光，通过原子化器中待测元素的原子蒸汽时，部分被吸

收，透过的全球通史读后感 部分经分光系统和检测系统即可测得该特征谱线被

吸收的程度即吸光度，根据吸光度与该元素的原子浓度成线性

关系，即可求出待测物的含量。

原子吸收光谱法在农业方面，主要应用与土壤、肥料及植

物中的中微量元素分析、水质分析、土壤重金属环境污染分

析、土壤背景值调查发烧肚子疼怎么回事 及农业环境评价分析等方面。曹禺 该方法的优

点是：选择性强、灵敏度高、分析范围广、抗干扰能力强、精

密度高。其不足之处有多元素同时测定有困难，对非金属及难

熔元素的测定尚有困难，对复杂样品分析干扰也较严重，石墨

炉原子吸收分析的重现性较差。

电感耦合等离子体发射光谱法

电感耦合等离子体发射光谱是根据被测元素的原子或离

子，在光源中被激发而产生特征辐射，通过判断这种特征辐射

的存在及其强度的大小，对各元素进行定性和定量分析。

电感耦合等离子体发射光谱法应用于环境水样、土壤样品

中的微量元素进行分析，排四柱 在元素分析测试中的应用技术具有简

便、快速、分析速度快；检出限低，多数可达0.005g/ml以

下；测量动态线性范围宽，一般可达5～6个数量级，可同时进行高含量元素和低含量元素的分析，可达到石墨炉原子吸收

光谱仪的部分检出水平；可多种元素同时分析，可定性、定量

分析金属元素，也可分析部分非金属元素，提高了分析效率，

基体效应小，低背景干扰、高信噪比、精密度高、准确性好等

优点。

激光诱导击穿光谱法

激光诱导击穿光谱技术是一种最为常用的激光烧蚀光谱分

析技术。其工作原理是：激光经过会聚透镜会聚，高峰值功率

密度使未知样品表面物质气化、电离，激发形成高温、高能等

离子体(温度可达10000K)，等离子体辐射出来的原子光谱和离子光谱被光学系统收集，通过输入光纤耦合到光谱仪的入射

狭缝中，光谱数据通过数据采集控制器传输到计算机，研究该

光谱就可以分析计算出被测物质的成分与浓度。

原子光谱和离子光谱的波长与特定元素是一一对应的，而

且光谱信号强度与对应元素的含量具有一定的定量关系。因此

该技术可以实时、快速地现化学元素的定性和定量分析。

激光诱导击穿光谱可以真正做到现场快速分析，无须进行

样品预处理，分析方便，也不受研究对象的限制。但是，其测

量仪器成本较高，激光脉冲能量的起伏性，样品的不均匀性，

样品的特性会直接影响测量的稳定性，也就是说研坡道定点停车和起步 究样品的特

性对结果的精确性影响较大。

X射线荧光光谱法

X射线荧光光谱技怀表图片 术是一种利用样品对X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

的方法。

X射线荧光光谱仪在结构上基本由激发样品的光源、色

散、探测、谱仪控制和数据处理等几部分组成。该X射线荧光

光谱法和电感耦合等离子体质谱法、发射光谱法在元素分析结

果之间的差异，结果显示它们的差异不显著。从检出限、准确

度、精密度和回收率方面均能满足实验要求。

总结

重金属检测是一项长期的工作，要求各种检测手段向更高

灵敏度、更高选择性、更方便快捷的方向发展，不断推出新的

方法来解决遇到的新的分析问题。随着各种分析方法的建立和

科学技术的不断进步，分析仪器逐渐由简单化向复杂化的方向

发展，可以预见，各种分析仪器会向多功能、自动化、智能化

以及小型化的方向发展，并且检测精度、灵敏度也会得到炝炒白菜 一定

的提高。