分光光度法檢測(cè)水中重金屬離子
分光光度法檢測(cè)水中重金屬離子
目前,重金屬尚沒(méi)有嚴(yán)格的統(tǒng)一定義,一般指比重大于5 的金屬,約有45 種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動(dòng)所需要的微量元素,但大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動(dòng)所必需,而且所有重金屬超過(guò)一定濃度對(duì)人體都有毒。在環(huán)境污染方面的重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷等生物毒性顯著的重金屬元素。如果重金屬元素未經(jīng)處理就直接排入河流、湖泊或海洋,或者進(jìn)入土壤中,由于它們不能被生物降解而使這些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染。在食物鏈的生物放大作用下,它們成千百倍地富集,*后進(jìn)入人體。如魚(yú)類(lèi)或貝類(lèi)積累的重金屬被人類(lèi)所食,或重金屬被稻谷、小麥等農(nóng)作物吸收后被人類(lèi)食用,重金屬就會(huì)進(jìn)入人體,使人產(chǎn)生重金屬中毒,輕則發(fā)生怪病(水俁病、骨痛病等) ,重則導(dǎo)致死亡。其次,重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及酶等發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,使它們失去活性,也可在人體的某些器官中累積,造成慢性中毒,重金屬超標(biāo)引起的中毒事件不勝枚舉。總之，重金屬污染的特點(diǎn)是：(1)含量很低時(shí)就能引起環(huán)境污染。(2)重金屬不能被微生物分解，相反，有些重金屬有可能在微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬一有機(jī)化合物。(3)地表水的重金屬可以通過(guò)生物的食物鏈富集，而達(dá)到相當(dāng)高的濃度。(4)重金屬進(jìn)入人體后能夠和生理高分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、酶等)發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用使它們失去活性，也可能累積在人體的某些器官中，造成慢性累積性中毒。由此，重金屬的在線測(cè)量和應(yīng)急測(cè)量已逐步受到相關(guān)部門(mén)的充分重視，現(xiàn)已成為一個(gè)市場(chǎng)熱點(diǎn)。目前環(huán)保重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的重金屬有砷、鉛、鉻、鎘、汞，另外污染面比較大的電子行業(yè)的特定重金屬還有銅和鎳。
重金屬的測(cè)定方法有很多，比如原子光譜中原子熒光，原子吸收，等離子發(fā)射光譜，質(zhì)譜等；分子光譜中有可見(jiàn)光分光光度法，紫外分光光度法，熒光分光光度法等；電化學(xué)中比如選擇性電極，陽(yáng)極溶出法等；還有其他比如中子活化，離子色譜等方法。對(duì)于便攜現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，主要是 分光光度法檢測(cè)水中重金屬離子和陽(yáng)極溶出法檢測(cè)水中重金屬離子。
| 參數(shù) | HACH具體量程（ppm） | 試劑貨號(hào) |
| 鉻（六價(jià)） | 0.01-0.70, 0.01-0.60, 0.03-1.00 | 12710-99，22425-00，TNT854 |
| 鎘 | 0.7-80.0 ug/L | 22422-01 |
| 汞 | 0.1-2.5 ug/L | 26583-00 |
| 鋅 | 0.01-3.00, 0.02-3.0 | 24293-00 |
| 銅 | 2-210 ug/L, 0.04-5.00 | 26033-00，21058-69 |
| 砷 | 0.02-0.200 | 14571-42，134-49，14580-42，14568-42，14469-49，14476-24，14569-42，795-01 |
| 鉛 | 5-150 ug/L | 23750-00 |
| 硒 | 0.01-1.00 | 22442-01 |
針對(duì)地表水，除汞外，HACH的試劑量程均能滿足標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定要求。
| 參數(shù) | 地表水標(biāo)準(zhǔn)上限（I類(lèi)到V類(lèi)）(“《”) |
| I類(lèi) | II類(lèi) | III類(lèi) | IV類(lèi) | V類(lèi) | HACH量程覆蓋（ppm） |
| 鉻（六價(jià)）√ | 0.01 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.01-1.00 |
| 鎘√ | 0.001 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.01 | 0.0007-0.08 |
| 汞 | 0.00005 | 0.00005 | 0.0001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001-0.0025（不能滿足） |
| 鋅√ | 0.05 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 0.01-3.00 |
| 銅√ | 0.01 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.002 - 5 |
| 砷√ | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0.02-0.2 |
| 鉛√ | 0.01 | 0.01 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.005-0.15 |
| 硒√ | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 0.02 | 0.01-1.00 |
針對(duì)地下水，HACH能滿足鋅、銅、鉛、硒四個(gè)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定要求。
| 參數(shù) | 地下水質(zhì)量分類(lèi)指標(biāo)（I類(lèi)到V類(lèi)）(“《”) |
| I類(lèi) | II類(lèi) | III類(lèi) | IV類(lèi) | V類(lèi)（>） | HACH量程覆蓋（ppm） |
| 鉻（六價(jià)） | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0.01-1.00（不能滿足） |
| 鎘 | 0.0001 | 0.001 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.0007-0.08（不能滿足） |
| 汞 | 0.00005 | 0.0005 | 0.0001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001-0.0025（不能滿足） |
| 鋅√ | 0.05 | 0.5 | 1.0 | 5.0 | 5.0 | 0.01-3.00 |
| 銅√ | 0.01 | 0.1 | 1.0 | 1.5 | 1.5 | 0.002 - 5 |
| 砷 | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.02-0.2（不能滿足） |
| 鉛√ | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0.005-0.15 |
| 硒√ | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.1 | 0.1 | 0.01-1.00 |
目前市場(chǎng)上陽(yáng)極溶出法的便攜重金屬測(cè)試儀炒作很火，但和我們的分光光度法一樣，也在量程上不能完全覆蓋所有重金屬測(cè)試的要求。以下是某進(jìn)口品牌陽(yáng)極溶出法重金屬分析儀的量程滿足地表水及地下水重金屬限值要求的情況，可以看出效果相似：
| 參數(shù) | 陽(yáng)極溶出法 |
| 量程覆蓋 | 地表水 | 地下水 |
| 鉻（六價(jià)） | 0.004-30 | √ | √ |
| 鎘 | 0.0005-30 | √ | |
| 汞 | 0.0005-6 | | |
| 鋅 | 0.005-32 | √ | √ |
| 銅 | 0.0001-32 | √ | √ |
| 砷 | 0.001-8 | √ | √ |
| 鉛 | 0.0005-30 | √ | √ |
| 硒 | 未介紹 | N/A | N/A |
另外，陽(yáng)極溶出法用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，還要注意以下幾點(diǎn)才能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
1、Cr,Hg,As則是在量程范圍內(nèi)有多個(gè)分段濃度曲線。這就造成這三個(gè)參數(shù)在實(shí)際使用過(guò)程中需要不止一次的測(cè)量
2、在測(cè)量的時(shí)候均需要在測(cè)試前仔細(xì)打磨測(cè)量電極，打磨電極如果不好會(huì)影響測(cè)試準(zhǔn)確度，之后Cu,Pb,Zn,Cd四個(gè)參數(shù)還需要在打磨過(guò)的電極上鍍汞膜
3、設(shè)備有三個(gè)電極，其中一個(gè)為參比電極，但測(cè)試過(guò)程依然會(huì)產(chǎn)生漂移的現(xiàn)象，比如六價(jià)Cr，可能測(cè)試3-4次后就需要再測(cè)一次標(biāo)準(zhǔn)樣，考察漂移的程度。而Cu、Pb之類(lèi)則是在測(cè)試6、7次后需要重新測(cè)試一次標(biāo)樣
這樣看來(lái)，陽(yáng)極溶出法是否真的比比色法測(cè)試快速還值得商榷。
另外，總體來(lái)說(shuō)，分光光度法的準(zhǔn)確度和抗干擾的能力是優(yōu)于電化學(xué)檢測(cè)的。陽(yáng)極溶出法雖然對(duì)水樣的濁度色度沒(méi)有要求，但是一些離子和有機(jī)物會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生干擾。而分光光度法，只要做好樣品的預(yù)處理工作，抗干擾能力總體來(lái)講是由于陽(yáng)極溶出法的。
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