八项砷重金属及其常用重金属监测分析方法
摘要：八项砷重金属及其常用重金属监测分析方法
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砷
砷（As）是人体非必须元素，元素砷的度相较低而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，有机砷对人体和生物都有剧毒，砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触人体。如摄入量超过排泄量，砷就会再人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可长达几年甚至几十年。慢性砷中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有至癌作用，能引起皮肤癌。砷危害植物作物的原因是由于砷阻碍了作物中水分的输送，使作物根以上的地上部分氮和水分的供给受到限制，造成作物枯黄。在一般情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量砷，对人体不会造成伤害。砷是我国实施排放总量控制的指标之一，砷的污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水。
测定砷的两个比色法，新银盐分光光度法和二乙氨基二硫代甲酸银光度法，其原理相同，具有类似的选择性。但新银盐分光光度法测定速度快、灵敏度高，适合于水和废水的测定，特别是对天然水样，而二乙氨基二硫代甲酸银光度法适合分析水和废水，但使用三氯甲烷，会污染环境。氢化物发生原子吸收法是将水和废水中的砷以氢化物形式吹出，通过加热产生砷原子，从而进行定量。样品采集后，用硫酸将样品酸化至pH<2保存，废水样品酸化至含酸达1％。
镉
镉（Cd）不是人体必须的元素，镉的毒性很大，它可通过食物链进入动物和人体，可以在人体内蓄积，主要蓄积在肾脏，引起泌尿系统的功能变化，镉在人体内形成镉硫蛋白，它与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合，影响酶的功能，导致蛋白尿和糖尿等；镉还能影响维生素Ｄ3的活性，使骨质疏松、萎缩、变形等。镉对植物的危害表现在其破坏叶绿素，从而降低光合作用，还能使花粉败育，影响植物生长、发育和繁殖。水中含镉0.1mg/L时，可轻度抑制地表水的自净作用。用含镉0.04mg/L的水进行农业灌溉时，土壤和稻米就会受到明显的污染。日本的痛痛病就是镉污染所致。镉是我国实施排放总量控制的指标之一。镉的主要污染源有电镀、 采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水。
直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定镉快速、干扰少，适合分析废水和受污染的水体，萃取或离子交换浓缩火焰原子吸收分光光度法，适用于分析清洁水和地表水。石墨炉吸收分光光度法灵敏度高，但基体干扰比较复杂，适合分析清洁水。此外，双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法或示波极谱法也可以用于镉的测定，等离子发射光谱法是镉及其多种元素同时测定的方法，简便、快速、干扰少，适合于地表水和废水的测定。
铜
铜（Cu）是人体必须的微量元素，成人每日的需要量估计为20mg，铜对水生生物毒性很大，游离态的铜离子的毒性比络合态铜要大的多。
直接吸入火焰原子吸收分光光度法快速、干扰少，适合分析废水和受污染的水体，分析清洁水可选用萃取或离子交换浓缩火焰原子吸收分光光度法，也可以选用石墨炉吸收分光光度法但后一种方法基体干扰比较复杂，要注意干扰的检验和校正，但基体干扰比较复杂，适合分析清洁水。此外，也可以选择二乙氨基二硫代甲酸钠萃取光度法、新亚铜灵萃取光度法、阳极溶出伏安法或示波极谱法，等离子发射光谱法，简便、快速、干扰少，也可以选用，但仪器比较昂贵。
汞
汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积，进入人体的无机汞离子可转换为毒性更大的有机汞，经食物链进入人体，引起全身中毒。汞的污染源主要是仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、温度计及军工等工业废水中，金属汞为亲硫族元素，在自然界中常伴生于铜、铅、锌等有色金属的硫化物矿床中，而这些金属在冶炼过程中，汞大部分挥发进入空气，因此金属冶炼厂附近的土壤汞污染就相对严重。汞是我国实施排放总量控制的指标之一。
冷原子吸收法、冷原子荧光法和原子荧光法是测定水中痕量、微量汞的特效方法、干扰因素少，灵敏度高。双硫腙分光光度法是测定多种金属离子的通用方法，如能掩蔽干扰离子和严格掌握反应条件，也可以得到较好的分析效果。采样时，每采集
铅
铅是可以在人体和动物组织中蓄积的有毒金属，铅的主要毒性效应是导致贫血症、神经机能失调和肾损伤。铅对植物的危害，主要是影响植物的光合租用和蒸腾作用，Pb对土壤中尿酶和转换酶有较强的抑制作用，长期大量施用含Pb的污泥或污灌，有可能使土壤中氮的转化受到较为严重的影响。铅对生生物的安全浓度为0.16mg/L.铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业等排放的废水，铅是我国实施排放总量控制的指标之一。
在测定含铅较高的废水水样时，为了避免大量稀释引入的误差，可使用双硫腙光度法。
锌
锌（Zn）是人体必不可少的有益元素，碱性水中锌的浓度超过5mg/L，水有苦涩味，并出现乳白色，水中含锌超过1mg/L时，对水体的生物氧化过程中有轻微的抑制作用。农灌溉水中锌含量低于1mg/L时，对水稻、小麦的生长无影响。
直接吸入光焰原子吸收分光光度法测定锌，具有较高的灵敏度，干扰少，适合测定各类水中的锌，也可以选用双硫腙比色法、阳极溶出伏安法或示波极谱法。对污水中高含量的锌，为了避免高倍稀释引入的误差，可选用双硫腙法。高盐度的废水或海水中微量锌的测定可选用阳极溶出伏安法或示波极谱法，这两种方法抗干扰能力强。锌时极易受玷污的元素之一，采样瓶必须用酸荡洗，采样时必须做现场空白。地表水酸化至pH<2保存，污水应加入酸，使酸度达到约1％。
镍
镍盐易引起过敏性皮炎，对水生生物具有明显的毒性作用，镍的主要工业污染来源是采矿、冶炼、电镀等工业排放的废水和废渣。
水中镍的测定可采用原子吸收法或等离子发射光谱法，这两种方法灵敏度高、简便、快速、干扰少。在测定含镍较高的废水水样时，为了避免稀释引入的误差，亦可使用丁二酮肟光度法。水样采集后，即用硝酸将水样酸化至pH<2，保存于聚乙烯瓶中，废水样品加硝酸至1％。
铬
铬是生物体所必须的微量元素之一，铬的毒性与其存在的价态有关，通常认为六价铬的毒性比三价铬高100倍，六价铬更容易为人体吸收吸收而在体内蓄积，导致肝癌，而在水体中，受水中pH值、有机物、氧化还原物质、温度及硬度等条件影响，三价铬和六价铬的化合物可以互相转换。铬对植物的毒性主要发生在根部，吸收铬的约有98％保留在根部，高浓度的铬不仅其本身对作物产生危害，而且能干扰植物对必须元素的吸收和运输。六价铬为我国实施总量控制的标准之一。铬的污染来源主要是含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革揉制、印染等行业。
铬的测定可采用二苯酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、等离子发射光谱法和滴定法。清洁的水样可直接用二苯酰二肼分光光度法测定。如测定总铬，用高锰酸钾将三价铬氧化为六价铬，再用二苯酰二肼分光光度法测定，水样含铬量较高时，用硫酸亚铁铵滴定法。
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