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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、土壤背景值调查及农业环境评价分析等方面。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