分光光度法檢測水中重金屬離子
分光光度法檢測水中重金屬離子
目前,重金屬尚沒有嚴格的統一定義,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、鎘等并非生命活動所必需,而且所有重金屬超過一定濃度對人體都有毒。在環境污染方面的重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類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處理就直接排入河流、湖泊或海洋,或者進入土壤中,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,*后進入人體。如魚類或貝類積累的重金屬被人類所食,或重金屬被稻谷、小麥等農作物吸收后被人類食用,重金屬就會進入人體,使人產生重金屬中毒,輕則發生怪病(水俁病、骨痛病等) ,重則導致死亡。其次,重金屬在人體內能和蛋白質及酶等發生強烈的相互作用,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,重金屬超標引起的中毒事件不勝枚舉。
總之，重金屬污染的特點是：(1)含量很低時就能引起環境污染。(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化為毒性更強的金屬一有機化合物。(3)地表水的重金屬可以通過生物的食物鏈富集，而達到相當高的濃度。(4)重金屬進入人體后能夠和生理高分子物質(如蛋白質、酶等)發生強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，重金屬的在線測量和應急測量已逐步受到相關部門的充分重視，現已成為一個市場熱點。目前環保重點監測的重金屬有砷、鉛、鉻、鎘、汞，另外污染面比較大的電子行業的特定重金屬還有銅和鎳。
重金屬的測定方法有很多，比如原子光譜中原子熒光，原子吸收，等離子發射光譜，質譜等；分子光譜中有可見光分光光度法，紫外分光光度法，熒光分光光度法等；電化學中比如選擇性電極，陽極溶出法等；還有其他比如中子活化，離子色譜等方法。對于便攜現場監測，主要是 分光光度法檢測水中重金屬離子和陽極溶出法檢測水中重金屬離子。
| 參數 | HACH具體量程（ppm） | 試劑貨號 |
| 鉻（六價） | 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 |
針對地表水，除汞外，HACH的試劑量程均能滿足標準的測定要求。
| 參數 | 地表水標準上限（I類到V類）(“《”) |
| I類 | II類 | III類 | IV類 | V類 | HACH量程覆蓋（ppm） |
| 鉻（六價）√ | 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 |
針對地下水，HACH能滿足鋅、銅、鉛、硒四個參數的標準的測定要求。
| 參數 | 地下水質量分類指標（I類到V類）(“《”) |
| I類 | II類 | III類 | IV類 | V類（>） | HACH量程覆蓋（ppm） |
| 鉻（六價） | 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 |
目前市場上陽極溶出法的便攜重金屬測試儀炒作很火，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試的要求。以下是某進口品牌陽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 | 陽極溶出法 |
| 量程覆蓋 | 地表水 | 地下水 |
| 鉻（六價） | 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，陽極溶出法用于現場測定，還要注意以下幾點才能保證數據的準確性。
1、Cr,Hg,As則是在量程范圍內有多個分段濃度曲線。這就造成這三個參數在實際使用過程中需要不止一次的測量
2、在測量的時候均需要在測試前仔細打磨測量電極，打磨電極如果不好會影響測試準確度，之后Cu,Pb,Zn,Cd四個參數還需要在打磨過的電極上鍍汞膜
3、設備有三個電極，其中一個為參比電極，但測試過程依然會產生漂移的現象，比如六價Cr，可能測試3-4次后就需要再測一次標準樣，考察漂移的程度。而Cu、Pb之類則是在測試6、7次后需要重新測試一次標樣
這樣看來，陽極溶出法是否真的比比色法測試快速還值得商榷。
另外，總體來說，分光光度法的準確度和抗干擾的能力是優于電化學檢測的。陽極溶出法雖然對水樣的濁度色度沒有要求，但是一些離子和有機物會對結果產生干擾。而分光光度法，只要做好樣品的預處理工作，抗干擾能力總體來講是由于陽極溶出法的。
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