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砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測

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發(fā)布時間：2025-07-30 13:25:16 更新時間：2025-07-29 13:25:16

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測：重金屬污染防控的關鍵

在現(xiàn)代工業(yè)化和城市化進程中，重金屬污染已成為全球性的環(huán)境與健康問題，其中砷（As）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、汞（Hg）和鉛（Pb）作為常見的五種有害重金屬，因其持久性、生物累積性和高毒性而備受關注。這些元素廣泛源于工業(yè)排放（如采礦、冶煉、化工）、農業(yè)活動（農藥和化肥殘留）、城市廢水以及日常消費品（如電池、油漆），一旦進入水體、土壤或食物鏈，會對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成嚴重威脅。例如，砷可導致皮膚癌和內臟損傷，鉻（尤其六價鉻）具有強致癌性，鎘損害腎臟和骨骼，汞影響神經(jīng)系統(tǒng)（如水俁病），鉛則引發(fā)兒童智力發(fā)育障礙和成人心血管疾病。因此，開展砷、鉻、鎘、汞、鉛的檢測不僅有助于環(huán)境監(jiān)測（如水質、土壤污染評估），還能保障食品安全（如大米、海產(chǎn)品中重金屬殘留控制）和公共健康防護。檢測工作通常在實驗室進行，結合先進儀器和標準化方法，確保數(shù)據(jù)的準確性和可比性。本篇文章將重點介紹檢測項目、檢測儀器、檢測方法及檢測標準，為相關行業(yè)提供實用參考。

檢測項目

檢測項目主要針對砷、鉻、鎘、汞、鉛五種重金屬，這些元素在環(huán)境介質（如水、土壤、空氣）或生物樣品（如食品、人體組織）中的含量需精確量化。每種重金屬具有獨特性質：砷常以三價（As(III)）和五價（As(V)）形態(tài)存在，水溶性強且毒性高；鉻分為三價（Cr(III)，相對低毒）和六價（Cr(VI)，劇毒）；鎘易在植物和動物體內積累，破壞鈣代謝；汞以無機汞和有機汞（如甲基汞）形式出現(xiàn)，后者生物毒性更強；鉛則廣泛分布于環(huán)境中，兒童暴露風險尤其高。檢測目標包括測定總量（總砷、總鉛等）或具體形態(tài)（如區(qū)分Cr(III)和Cr(VI)），以確保風險評估的全面性。項目設定需依據(jù)樣品類型（如飲用水、農產(chǎn)品）和法規(guī)要求，例如，食品樣品中砷的檢測需重點關注可溶性形態(tài)，而土壤樣品則需評估鎘的遷移風險。

檢測儀器

用于砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測的核心儀器包括原子吸收光譜儀（AAS）、電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）、原子熒光光譜儀（AFS）和X射線熒光光譜儀（XRF）。這些設備基于不同原理：AAS通過測量原子對特定光的吸收強度來定量元素含量，適用于單一重金屬（如鉛）的高精度檢測，具有操作簡便、成本較低的優(yōu)勢；ICP-MS則利用等離子體電離樣品，結合質譜分析，能同時測定多種重金屬（如砷和汞），檢出限低（可達ppt級），適合痕量分析；AFS專用于易揮發(fā)元素（如汞），通過熒光信號增強靈敏度，常用于水質檢測；XRF為非破壞性儀器，通過X射線激發(fā)樣品產(chǎn)生特征光譜，適用于固體樣品（如土壤或食品）的快速篩查。選擇儀器時需考慮樣品基質（如水樣優(yōu)先ICP-MS）、檢測限要求和預算，現(xiàn)代實驗室常組合使用多種儀器以提升覆蓋范圍和效率。

檢測方法

檢測方法針對砷、鉻、鎘、汞、鉛開發(fā)了多種技術，核心包括原子光譜法、電化學法和色譜法。原子吸收光譜法（AAS）是基礎方法，通過火焰或石墨爐原子化樣品，適用于鎘和鉛的定量；電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）作為高靈敏度方法，能處理復雜基質中的多元素檢測，如同時分析砷和汞；原子熒光光譜法（AFS）常用于汞的特異性測定，利用冷蒸氣原子化技術提升準確度；分光光度法（如二苯卡巴肼法用于六價鉻）通過顏色反應進行半定量分析，操作簡單但精度較低；電化學方法（如陽極溶出伏安法）適合現(xiàn)場快速檢測鉛和鎘，成本低但易受干擾；此外，高效液相色譜-質譜聯(lián)用（HPLC-MS）可用于形態(tài)分析，如區(qū)分無機砷和有機砷。方法選擇需結合標準要求，通常涉及樣品前處理（如酸消解或萃取）以提高回收率。

檢測標準

檢測標準為砷、鉻、鎘、汞、鉛檢測提供權威指南，確保結果可靠和可比性，主要依據(jù)國際和國內標準體系。國際標準如ISO 17294-2（水質中汞和鉛的ICP-MS檢測）、ISO 11885（水中多元素包括鎘和鉻的ICP-OES方法），以及美國EPA方法（如EPA 200.8用于鉛和鎘的ICP-MS）。在中國，國家標準（GB）主導：GB 5749-2022《生活飲用水衛(wèi)生標準》規(guī)定了砷、鉻、汞、鉛的限值；GB 5009系列（如GB 5009.11-2014食品中總砷的測定）詳細描述AAS或AFS方法；環(huán)境領域標準如HJ 491-2019（土壤中鉻的測定）。這些標準明確了采樣、前處理、儀器校準、質量控制（如加標回收率）和報告要求，例如，汞檢測需遵循冷原子吸收法（CVAAS）的特定步驟。遵守標準能避免誤判風險，支持合規(guī)性審查和污染治理決策。

綜上所述，砷、鉻、鎘、汞、鉛的檢測是防控重金屬污染的基礎，通過科學項目設定、先進儀器應用、標準化方法和嚴格標準的結合，我們能有效評估風險、保護環(huán)境和人類健康。未來，隨著技術發(fā)展（如便攜式檢測設備），檢測效率和精度將進一步提升，為可持續(xù)發(fā)展注入動力。