原子熒光光譜法分析環(huán)境中重金屬研究

單文韜

摘要：近年來(lái)，在經(jīng)濟(jì)推動(dòng)之下，工業(yè)化進(jìn)程日益加快，重大環(huán)境污染事件也頻繁發(fā)生，這給人們的生活帶來(lái)了消極影響，還會(huì)嚴(yán)重威脅人們的生命健康安全，重金屬污染物也會(huì)在環(huán)境中日積月累，形成惡性循環(huán)。文章通過(guò)闡述原子熒光光譜法分析環(huán)境中重金屬的方法，分析了原子熒光光譜法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行重金屬實(shí)例分析的基礎(chǔ)之上，闡述了原子熒光光譜法的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：原子熒光光譜法;環(huán)境;重金屬

重金屬元素可以通過(guò)多種方式滲透到水體、大氣、土壤、生物體等環(huán)境中，并且也能夠在人體內(nèi)富集，與人體的酶蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使之失去原有的生物活性，嚴(yán)重影響人的生理機(jī)能。因此，在具體的工業(yè)活動(dòng)中需要采取有效的方式做好環(huán)境重金屬元素的檢測(cè)工作，充分發(fā)揮原子熒光光譜法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。原子熒光光譜法靈敏度高、選擇性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，被廣泛應(yīng)用在環(huán)境檢測(cè)中。目前原子熒光光譜法主要用在水環(huán)境、土壤環(huán)境重金屬檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)空心陰極燈、急速脈沖的方式能進(jìn)行環(huán)境重金屬的檢測(cè)。為了滿足人們對(duì)環(huán)境的高需求標(biāo)準(zhǔn)，需要提高原子熒光光譜法的精準(zhǔn)度。

1原子熒光光譜法分析環(huán)境中重金屬的方法

1.1原理

原子熒光光譜法是原子熒光技術(shù)的一種，被廣泛使用在重金屬或有毒物質(zhì)的檢測(cè)過(guò)程中。原子熒光光譜法起源于上個(gè)世紀(jì)60年代，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，原子熒光光譜法的檢測(cè)儀器也應(yīng)運(yùn)而生，主要通過(guò)原子吸收光譜和原子發(fā)射光譜相結(jié)合的方式。原子熒光光譜法是一種化學(xué)分析手段，能夠?qū)⑻幱诨鶓B(tài)的自由原子進(jìn)行共振波照射，原子吸收輻射能量之后，最外層的基層電子轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)的原子不具穩(wěn)定性。一般情況下，原子熒光產(chǎn)生的原子數(shù)目和原子熒光發(fā)射強(qiáng)度有著緊密的聯(lián)系。在使用原子熒光光譜法定量分析時(shí)，可通過(guò)測(cè)量待測(cè)原子蒸汽受到激發(fā)光照射之后產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度，得到待測(cè)元素的含量。

1.2特征

原子熒光光譜法主要是通過(guò)利用連續(xù)光源作為重金屬元素的激發(fā)光源。原子熒光光譜法在進(jìn)行中金屬元素分析時(shí)主要有以下特點(diǎn)：首先，它能進(jìn)行多種重金屬元素的檢測(cè)工作，全面提高檢測(cè)效率;其次，計(jì)算方法簡(jiǎn)便，不需要進(jìn)行復(fù)雜的靈敏度曲線校正，能有效的降低人員負(fù)擔(dān)。

2原子熒光光譜法的優(yōu)勢(shì)

在重金屬元素檢測(cè)過(guò)程中，使用原子熒光光譜法可以突破原有技術(shù)的局限。在實(shí)際的金屬元素檢測(cè)過(guò)程中，大多數(shù)的重金屬并不會(huì)產(chǎn)生熒光，需要加入特定的試劑，才能使重金屬發(fā)光，這無(wú)形中加大了檢測(cè)難度，并且添加的試劑可能會(huì)降低檢測(cè)的精準(zhǔn)度。原子熒光光譜法在進(jìn)行環(huán)境中重金屬元素檢測(cè)時(shí)，能有效地提高檢測(cè)速度，方便操作，精確地測(cè)出環(huán)境中的砷汞等重金屬元素。與此同時(shí)，在具體的作業(yè)時(shí)，可以注入相應(yīng)的氫化物，通過(guò)三通道原子熒光光譜法測(cè)得土壤中的砷含量。此外，在使用過(guò)程中，可以將原子熒光光譜法看成無(wú)背景條件，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性[1]。

3原子熒光光譜法分析環(huán)境中重金屬實(shí)例分析

3.1重金屬Pb的分析

在進(jìn)行水中重金屬鉛元素檢測(cè)時(shí)，主要使用氫化物發(fā)光原子熒光技術(shù)。其需配備原子熒光光度計(jì)、雙道原子熒光光度計(jì)等，其中雙道原子熒光光度計(jì)運(yùn)用新興的熒光分析技術(shù)，能同時(shí)對(duì)兩種元素進(jìn)行測(cè)定，樣品中鉛離子分析檢測(cè)時(shí)回收率可達(dá)100%。使用過(guò)程中需要配制好鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)加入簽標(biāo)，確保試劑一致。在最佳實(shí)驗(yàn)條件之下制成標(biāo)準(zhǔn)曲線，做好檢測(cè)結(jié)果的測(cè)定，這樣就能對(duì)水中的鉛元素進(jìn)行檢測(cè)[2]。

3.2重金屬As的分析

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，砷元素?zé)o處不在。進(jìn)行土壤水質(zhì)中的砷元素檢測(cè)時(shí)，常使原子熒光光譜法。砷元素檢測(cè)原子熒光光譜法，需要配制砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的不同濃度梯度，各加入適量相同溶劑，按照濃度由低到高的進(jìn)行分析，制定標(biāo)準(zhǔn)曲線[3]。

4 原子熒光光譜法的發(fā)展

原子熒光光譜法在檢測(cè)過(guò)程中主要測(cè)定容易揮發(fā)的元素。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成的氫化物，也會(huì)出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象，導(dǎo)致元素含量損失，影響測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性。近幾年，在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)之下，新技術(shù)、新工藝應(yīng)運(yùn)而生，原子光譜分析在儀器設(shè)備、方法等各個(gè)方面都有了突破，在分析領(lǐng)域原子熒光光譜實(shí)驗(yàn)儀器研究取得了較大的進(jìn)展，在光源方面可以使用空心陰極燈，無(wú)極放電燈作為輻射源。也可以使用少部分的激光，作為激發(fā)光源，有效的提升照明強(qiáng)度，靈敏度大大提高。原子化器部分可以通過(guò)使用介質(zhì)阻擋放電技術(shù)，解決高耗能問(wèn)題，節(jié)約成本的同時(shí)能夠減少熱量的損失[4]。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在環(huán)境重金屬元素檢測(cè)中，使用原子熒光光譜法能有效地降低檢測(cè)誤差，且操作簡(jiǎn)單。在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)之下，原子熒光光譜也在不斷的完善和創(chuàng)新，信息化、微型化、便攜式成為未來(lái)原子熒光光譜發(fā)展的重要趨勢(shì)，以能夠滿足特殊現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)以及工業(yè)流程檢測(cè)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]覃玉密.原子熒光光譜法分析環(huán)境中重金屬[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019，（12）：9-10.

[2]許琬迎.原子熒光光譜法分析環(huán)境中重金屬[J].化工管理，2019，（12）：87-88.

[3]馮輝，張學(xué)君，張群， 等.北京大清河流域生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)富硒土壤資源分布特征和來(lái)源解析[J].巖礦測(cè)試，2019，38（6）：693-704.

[4]田志仁，封雪，姜曉旭， 等.生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)用AAS/AFS和XRF法測(cè)定土壤重金屬數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].巖礦測(cè)試，2019，38（5）：479-488.