环境监测中的重金属元素分析方法探讨
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重金属检测方法全汇总(含AAS、AFS、ICP、HPLC等方法)通常认可的重金属分析方法有:紫外可分光光度法(UV)、原子吸收法(AAS)、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体法(ICP)、X荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)。
日本和欧盟国家有的采用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)分析,但对国内用户而言,仪器成本高。
阳极溶出法,检测速度快,数值准确,可用于现场等环境应急检测。
X荧光光谱(XRF)分析,优点是无损检测,可直接分析成品。
1. 原子吸收光谱法(AAS)原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法,它与主要用于无机元素定性分析的原子发射光谱法相辅相成,已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。
这种方法根据被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量。
A AS法检出限低,灵敏度高,精度好,分析速度快,应用范围广(可测元素达70多个),仪器较简单,操作方便等。
火焰原子吸收法的检出限可达到10的负9次方级(10ug/L),石墨炉原子吸收法的检出限可达到10ug/L,甚至更低。
原子吸收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难。
原子吸收分析过程如下:1、将样品制成溶液(空白);2、制备一系列已知浓度的分析元素的校正溶液(标样);3、依次测出空白及标样的相应值;4、依据上述相应值绘出校正曲线;5、测出未知样品的相应值;6、依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。
现在由于计算机技术、化学计量学的发展和多种新型元器件的出现,使原子吸收光谱仪的精密度、准确度和自动化程度大大提高。
用微处理机控制的原子吸收光谱仪,简化了操作程序,节约了分析时间。
现在已研制出气相色谱—原子吸收光谱(G C-A A S)的联用仪器,进一步拓展了原子吸收光谱法的应用领域。
2. 原子荧光法(AFS)原子荧光光谱法是通过待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光发射强度来测定待测元素含量的一种分析方法。
重金属检测方法汇总重金属检测方法及应用一、重金属的危害特性从环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属,也指具有一定毒性的一般重金属,如铜、锌、镍、钴、锡等。
我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性,对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。
(一)自然性:长期生活在自然环境中的人类,对于自然物质有较强的适应能力。
有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律,发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。
但是,人类对人工合成的化学物质,其耐受力则要小得多。
所以区别污染物的自然或人工属性,有助于估计它们对人类的危害程度。
铅、镉、汞、砷等重金属,是由于工业活动的发展,引起在人类周围环境中的富集,通过大气、水、食品等进入人体,在人体某些器官内积累,造成慢性中毒,危害人体健康。
(二)毒性:决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。
例如铬有二价、三价和六价三种形式,其中六价铬的毒性很强,而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。
在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1~10mg/L之间,而汞,镉等产生毒性的范围在0.01~0.001mg/L之间。
(三)时空分布性:污染物进入环境后,随着水和空气的流动,被稀释扩散,可能造成点源到面源更大范围的污染,而且在不同空间的位置上,污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。
(四)活性和持久性:活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。
活性高的污染物质,在环境中或在处理过程中易发生化学反应,毒性降低,但也可能生成比原来毒性更强的污染物,构成二次污染。
如汞可转化成甲基汞,毒性很强。
与活性相反,持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性,如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解,并可产生生物蓄积,长期威胁人类的健康和生存。
(五)生物可分解性:有些污染物能被生物所吸收、利用并分解,最后生成无害的稳定物质。
重金属检查法原理重金属是指相对密度大于5g/cm³的金属元素,包括铅、镉、汞、铬、镍等。
这些重金属在环境中的超标含量会对人体健康和生态环境造成严重危害,因此需要进行重金属检查。
重金属检查法是指通过一系列的化学分析方法来检测样品中重金属的含量,以保障环境和人体健康。
重金属检查法的原理主要包括样品的预处理、金属离子的萃取和测定三个步骤。
首先是样品的预处理,包括样品的采集、研磨、干燥等步骤,以获得代表性的样品。
其次是金属离子的萃取,通常采用萃取剂将金属离子从样品中分离出来,使其达到检测的浓度范围。
最后是金属离子的测定,通过光谱法、原子吸收光谱法、电化学法等手段对金属离子进行定量分析。
光谱法是一种常用的重金属检查法,其原理是通过物质对电磁波的吸收、发射或散射来分析其成分和结构。
常见的光谱法包括紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、原子发射光谱法等。
这些光谱法在重金属检查中具有较高的灵敏度和准确性,能够满足不同样品的检测需求。
另一种常用的重金属检查法是原子吸收光谱法,其原理是利用金属离子对特定波长的光的吸收来测定其浓度。
原子吸收光谱法具有较高的选择性和灵敏度,可以测定微量的金属离子,因此在环境监测和食品安全等领域得到广泛应用。
电化学法是另一种重金属检查法,其原理是利用电化学技术对金属离子进行测定。
常见的电化学法包括极谱法、电感耦合等离子体质谱法等,这些方法具有操作简单、检测速度快的特点,适用于现场快速检测和大样品量的分析。
总的来说,重金属检查法是通过一系列的化学分析方法来检测样品中重金属的含量,主要包括样品的预处理、金属离子的萃取和测定三个步骤。
光谱法、原子吸收光谱法和电化学法是常用的重金属检查方法,它们具有灵敏度高、准确性好、操作简便等特点,能够满足不同领域对重金属检测的需求。
通过重金属检查法的应用,可以及时发现和控制环境中重金属的超标情况,保障人体健康和生态环境的安全。
国家土壤环境监测技术要求,也称为国家标准,是为了规范土壤环境监测工作,保护土壤环境和人类健康而制定的指导性文件。
其中,对于土壤中的重金属含量,也有相应的技术要求。
以下是2024年国家土壤环境监测技术要求中关于重金属部分的主要内容。
1.技术要求的适用范围:-适用于国土范围内的农田土壤、园地土壤和公共场地土壤的重金属污染状况监测与评价。
-适用于重金属污染的调查、监测、评价、治理和修复项目的技术要求。
2.重金属的监测项目:-对常见的重金属元素如铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)和锌(Zn)等进行监测。
-根据实际情况,选择适当的监测项目和方法,确保监测的准确性和可比性。
3.重金属的采样和分析:-采用细菌污染防控措施,规范采样过程,确保采样样品的准确性和代表性。
-采用符合国家标准的分析方法,确保重金属元素的分析准确性和可靠性。
4.重金属含量的限值标准:-依据国家相关法律法规和行业标准,制定土壤中重金属元素的限值标准。
-重金属的限值标准分为两类:土壤质量限值标准(SQC)和土壤环境质量限值标准(SEQ)。
-重金属的土壤质量限值标准适用于土壤资源的利用和农业生产活动;土壤环境质量限值标准适用于土壤环境保护与污染防治。
5.重金属的监测与评价:-根据土壤重金属含量的监测结果,结合土壤类型、土壤用途和区域环境背景值等,进行重金属污染状况的评价。
-评价结果按照污染风险等级划分,并提出相应的治理建议和对策。
6.重金属污染的治理与修复:-根据重金属污染程度和土壤功能要求,制定相应的治理和修复方案。
-重金属污染的治理和修复要求综合考虑技术可行性、经济可行性和社会可行性。
以上是2024年国家土壤环境监测技术要求中关于重金属部分的主要内容。
通过严格遵守这些技术要求,可以有效地监测和评价土壤中重金属污染情况,并采取相应的治理和修复措施,保护土壤环境和人类健康。
重金属检测方法汇总重金属检测方法及应用一、重金属的危害特性从环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属,也指具有一定毒性的一般重金属,如铜、锌、镍、钴、锡等。
我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性,对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。
(一)自然性:长期生活在自然环境中的人类,对于自然物质有较强的适应能力。
有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律,发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。
但是,人类对人工合成的化学物质,其耐受力则要小得多。
所以区别污染物的自然或人工属性,有助于估计它们对人类的危害程度。
铅、镉、汞、砷等重金属,是由于工业活动的发展,引起在人类周围环境中的富集,通过大气、水、食品等进入人体,在人体某些器官内积累,造成慢性中毒,危害人体健康。
(二)毒性:决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。
例如铬有二价、三价和六价三种形式,其中六价铬的毒性很强,而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。
在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1~10mg/L之间,而汞,镉等产生毒性的范围在0.01~0.001mg/L 之间。
(三)时空分布性:污染物进入环境后,随着水和空气的流动,被稀释扩散,可能造成点源到面源更大范围的污染,而且在不同空间的位置上,污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。
(四)活性和持久性:活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。
活性高的污染物质,在环境中或在处理过程中易发生化学反应,毒性降低,但也可能生成比原来毒性更强的污染物,构成二次污染。
如汞可转化成甲基汞,毒性很强。
与活性相反,持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性,如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解,并可产生生物蓄积,长期威胁人类的健康和生存。
(五)生物可分解性:有些污染物能被生物所吸收、利用并分解,最后生成无害的稳定物质。
文章编号:1006-446X(2007)08-0013-05地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨彭 景1 李泽琴1 侯家渝2(11成都理工大学环境与土木工程学院,四川 成都 610059;21天津市地质调查研究院,天津 300191)摘 要:将近年常用于重金属污染的地积累指数法及生态危害指数评价法进行了对比分析,并对西南某铅锌矿矿区表层土壤中重金属(Zn、Pb、Cd、Cu)污染情况进行了评价。
结果表明,该区Cd为极严重污染,Pb为中等污染,Zn和Cu为轻微污染。
地积累指数评价法和生态危害指数评价法两者各有侧重点,对于重金属污染的系统评价各具合理性;但两种方法都是基于沉积学理论提出,在对土壤重金属污染进行评价时,有其局限性,建议在对其参数修正后综合应用。
关键词:土壤;重金属污染;地积累指数评价法;生态风险评价法中图分类号:X825 文献标识码:A近年来,土壤污染问题日渐突出,在不同种类的污染物中,重金属因其持续性和毒性,显得尤为危险。
土壤中的重金属能从土壤迁移到其它生态系统组成部分中,如地下水、植物等,并通过饮用水和食物链影响人类健康[1]。
因此,有必要对土壤中重金属污染程度、危害性进行合理的评价,根据其对环境危害的轻重缓急,采用相应的方法对污染土壤实施科学管理、修复和治理,防止污染的进一步发展和扩大。
重金属污染评价方法种类繁多,从环境地球化学角度出发,应用于土壤重金属污染评价中的有单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法(MULLER,1979)[2]、生态危害指数法(HAK ANS ON,1980)[3],另外,还有引入富集因子的标准化方法(滕彦国等, 2003)[4]、结合模糊数学理论产生的模糊综合评价法[5-6]和改性灰色聚类法[7-9]等。
这些评价方法各具特色,适用范围不一,目前尚未对这些评价方法进行分类系统化。
本文就近几年我国土壤重金属评价中使用最为广泛的地积累指数评价法和生态危害指数评价法进行比较探讨。
粉体重金属检测方法标准
粉体重金属检测方法标准。
在工业生产和环境监测中,粉体重金属检测是非常重要的。
重金属污染对人类健康和环境都会造成严重危害,因此需要准确可靠的检测方法来监测和控制重金属的含量。
以下是一些常见的粉体重金属检测方法标准:
1. X射线荧光光谱法(XRF),这是一种常用的非破坏性检测方法,可以快速准确地测定粉体样品中的重金属元素含量。
XRF技术已经被广泛应用于矿产勘探、金属材料分析和环境监测等领域。
2. 原子吸收光谱法(AAS),AAS是一种常用的金属元素分析方法,可以测定粉体样品中微量重金属的含量。
该方法具有灵敏度高、准确性好的特点,适用于各种类型的粉体样品。
3. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),ICP-MS是一种高灵敏度、高分辨率的重金属分析方法,可以测定粉体样品中痕量重金属元素的含量。
该方法适用于对重金属含量要求非常严格的领域,如食品安全和药品生产等。
以上是一些常见的粉体重金属检测方法标准,不同的方法适用于不同类型的粉体样品和不同的检测要求。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的检测方法,并严格按照相关标准进行操作,以确保检测结果的准确性和可靠性。
环境监测中的重金属元素分析方法探讨
发表时间:
2018-09-12T11:20:21.837Z 来源:《基层建设》2018年第22期 作者: 李楚华
[导读] 摘要:随着我国经济的不断发展,人民的生活水平日益提高。
深圳市华保科技有限公司 518000
摘要:随着我国经济的不断发展,人民的生活水平日益提高。同时,重金属污染情况也逐渐加重。科学技术的进步使我国的监测技术
不断发展和完善,重金属元素的分析方法呈多样化趋势。需要注意的是,在整治重金属污染的工作中,监测工作人员,不仅需要掌握正确
的重金属元素的分析方法,还要根据具体的实际情况、重金属污染程度等因素,对重金属分析方法进行有效地选择。
关键词:重金属元素;环境监测;分析方法
引言
随着我国绿色发展理念的深化,重金属污染防治工作越来越受到重视,防治重金属污染成为我国重要的环保工作之一。为了从根本上
减少重金属污染给人民生活带来的种种危害,对环境监测中的重金属元素进行分析,是解决重金属污染的首要任务。本文将对污染源及危
害进行概述,然后对重金属分析方法及注意事项进行论述。希望本文的探讨能给监测工作者带来一定的借鉴作用,使重金属元素的检测工
作更加高效进行。
一、重金属污染源及其危害
1.1
重金属污染的来源
据研究,重金属污染主要来自工业、农业、城市和环境事故污染几个方面。工业方面,在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等生
产环节都会产生大量的重金属污染,其排放的废水、废渣等污染物进入水体与土壤中,废气中的重金属沉降后也进入土壤、水体等环境
中,从而导致环境受到重金属污染且重金属浓度超标。农业生产过程中,由于使用含重金属的污水进行灌溉或者施用含重金属的农药、化
肥等都会直接造成土壤污染。城市重金属污染主要来源于污水处理厂污泥处置不当、垃圾渗滤液泄漏、含铅汽油的使用以及汽车轮胎等方
面;由于污泥、垃圾焚烧物含有大量重金属,处理不当就会造成重金属污染;轮胎中含锌等重金属,所以一些繁忙的公路附近的土壤重金
属严重超标。突发的环境污染事故也会造成严重的重金属污染,如一些地方发生的砷污染、血铅事件就是由于管理不当、交通事故以及长
期积累等原因造成的环境污染事故。
1.2
重金属的危害
重金属排入土壤和水体后,严重危害土壤、水生生态环境。由于重金属在环境中不能被降解,通过大气、水和土壤等环境进入动植物
体内,再经食物链富集后进入人体。进入人体的重金属,会与蛋白质、核酸等发生作用,引起酶活性下降或消失,导致核酸结构变化,进
而引发基因突变,另外重金属积存在人体内脏中,损伤机体功能,医学已证明水俣病、骨痛病、阿尔滋海默氏病等都与重金属过量有关,
所以重金属的危害是不容忽视的。
二、重金属元素的分析方法
2.1
分析方法概述
在进行重金属元素样本的选择上,主要包括固体样本和水体样本,在采集到的样本中,要做一定的处理,这样才能更好的进行之后的
分析工作,这个环节也被称之为样本的预处理。在现阶段都是使用仪器方法来检验重金属,其中比较常用的有电化学法和光学分析法。就
光学分析法而言,主要有原子吸收光谱法,以及原子荧光光度法,其中的电感耦合等离子体发射光谱法因为其速度快,操作简单等特点,
逐渐被广泛的推广和使用。在电化学分析法中,主要包括极谱分析法。选择分析的方法主要是根据重金属的浓度,以及元素之间互相影响
的关系。高浓度金属元素样本检测多用电化学法,中浓度金属元素样本检测多用原子吸收光谱法及原子荧光光度法,低浓度金属元素样本
的检测多用电感耦合等离子体发射光谱法。
2.2
分析样品的预处理方法
在对重金属污染分析中,对样品的预处理是非常重要的,其在很大程度上会直接影响分析的结果。在重金属样品中,通常其含有的重
金属比较低,如果样品有严重的污染,那么样品处理的结果和实际情况会有很大的误差。在进行水样预处理过程中,其根本原则就是处理
样本的干挠物质,最大程度减少干挠物质造成的误差。例如悬浮物、有机物就很可能存吸附的被测元素,在分析过程中如果对试液进
行预处理就会造成误差。在预处理过程中,首先使用微孔滤膜除去悬浮物等杂质,然后酸化到
PH 值为 1 到 2,予以保存,再进行消解处
理,
例如使用 NHO3、王水、HC1O4 等。如果样品在酸化后会挥发,那么就应该使用碱性来消解,或者是使用 Na OH-H2O2 进行消解。如
果是对固体样本进行预处理,比如沉积物和土壤,主要方法有碱熔法,酸分解法,以及固体悬浮液进样法,直接固体进样法等。使用酸分
解法,根据加热和敞闭方式可以分成高压密闭消解法,电热板法以及微波消解法。最经典的方式是电热板法,但是缺点是加热时间长,有
些易挥发的元素容易损失掉。因此在很多地方都被高压密闭法和微波消解法所取代。这种方式的优点是可以加快加热的速度,同时还可以
减少试剂的使用量,避免造成元素的损失。
2.3
重金属元素的分析方法
本文以 ICP-AES 方法,ICP-AES 是电感耦合等离子体原子发射光谱的简称,是以电感耦合等离子矩为激发光源的光谱分析方法,具有
检测快速、检出限低、灵敏度高和线性范围宽等特点,尤其是它能够同时测定多种元素的优势,使其在重金属监测中成为重要的分析手
段。
(1)按前述方法采集、消解水样;再以试样同样方法、体积的去离子水进行消解,制备空白溶液。(2)仪器参数。影响 ICP-AES 分
析的特性因素很多,主要参数有高频功率、载气流量、观测高度、元素波长等,分析不同的项目应选择合适的参数。(
3)试剂。使用分析
纯或优级纯的试剂。分别配制单元素和多元素混合标准溶液。(
4)水样测定。以选定的仪器参数,分别将试样和空白溶液按照规程进行操
作。标准化后,做试样和空白测定。消除干扰采用背景去除法或干扰系数法。(
5)进行结果分析,按照 ICP-AES 谱图分析结果,选择信
号适中,或者干扰情况比较小的谱线进行分析,对于检出限而言,都是使用检出限的
5 倍作为方法定,最后加标回收率和精密度都要符合
基本要求。
2.4
液体样品预处理
进行液体的预处理,实质上是对吸附在液体表面的杂志与有机物质等进行处理,目的是消除对分析结果的影响,减少监测误差。在液
体样品处理之前,应用洗涤液将预装样品的瓶子进行清洁,然后在弱酸性的溶液中放置十五分钟,用清水冲洗干净后盛装液体样品。处理
方法采用化学过滤法,使用孔径为
0.45 微米的滤纸进行过滤,将酸碱度降低到 1到2之间。若使用硝酸溶液,硝酸的加入其溶液的质量比例
为
1:500,重金属溶液可快速溶解到溶液中。保存后应用氯化酸消解方法进行试验。采用碱性溶液防治样品挥发。消解过程中,用电热板进
行加热。消解法被普遍应用在重金属检测试验中,具有方便、高效的特点。
2.5
污染程度分析
水质和土质的污染受到金属污染实际上是重金属含量的超标,超过的标准越多,污染程度越严重。实际监测中,重金属元素的样品含
量分布,可经过多种分析方法体现,进而确定重金属的污染程度。通常可以采用公式法计算,污染程度用单因子指数表示,不同重金属的
采样点单因子指数不同,污染程度不同。重金属的实际检测浓度为变量,污染程度与其成正比。该金属元素的背景值为定量,背景值的大
小有关采样区域,污染程度与其成反比。
2.6
空气样品预处理
在化工与煤矿厂集中地带,周围空气中重金属离子含量较大,便于采样和研究。利用中流量采样器,采集固定污染源排气筒中颗粒
物,以此分析其中的重金属含量。在采集过程中注意避免降雨天气,在风向稳定、温度适宜的情况下进行采集。由于空气采样的较难实
施,采样人员需要学习有关检测技术规范,正确使用仪器设备。采样后,将样品滤膜用锡箔纸夹好,放在干燥箱内保存,便于日后实验室
的分析测试。空气样品的预处理可参照固体样品处理方式。
三、结语
重金属污染是对环境造成巨大危害的污染之一。在“十三五”规划中,国家出台了重金属污染综合治相关政策及加强重金属污染防治工
作的指导意见,国家的指导与支持使金属元素污染防治工作更加高效。做好环保防治工作,需要在环境检测中加强对重金属元素的分析。
本文分析了重金属污染的源头和危害,分别阐述了液体样品和固体样品,制备过程及监测之前进行处理的注意事项。根据分析结果以及重
金属污染程度,采取不同的应对防范措施和治
理措施。以上针对监测环境中的重金属分析方法的探究,可供监测工作人员参考。除此之
外,保护环境是人类共同的责任,在防治工作的顺利开展时,更重要的是,提升企业及民众的环境保护意识。只有这样,重金属污染问题
才能得到根本上的解决。保护与治疗应双管齐下,将我国的持续发展战略方针实施到底。
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