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铅、镉、汞、砷检测

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发布时间：2025-07-17 21:24:07 更新时间：2025-07-16 21:24:07

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

铅、镉、汞、砷检测的重要性

铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）是四种常见的有毒重金属元素，它们在环境中普遍存在，并通过工业排放、农业污染或自然地质活动进入空气、水体和土壤。这些元素在人体内积累后，可能引发严重的健康问题：铅可导致神经系统损伤和智力发育障碍，尤其对儿童危害极大；镉主要损害肾脏和骨骼系统，长期暴露可引发“痛痛病”；汞（尤其是甲基汞）具有神经毒性，影响大脑发育，常见于鱼类富集；砷则与皮肤癌、肺癌等恶性疾病高度相关。因此，对这些重金属的检测在多个领域至关重要，包括食品安全（如大米、海鲜中的砷污染）、饮用水安全（地下水砷超标问题）、环境监测（土壤和工业废水）以及医疗诊断。随着全球污染问题加剧，各国已制定严格法规，强化铅、镉、汞、砷的检测要求，以保障公众健康和生态平衡。

检测项目

铅、镉、汞、砷的检测项目主要针对其在各类介质中的含量，这些项目通常包括定量分析、形态分析和风险评估。铅主要检测其总含量，常见于油漆、玩具和食品；镉的检测聚焦于土壤、稻米和电池产品中的残留；汞的检测涉及无机汞和有机汞（如甲基汞），尤其在鱼类和海产品中；砷的检测则区分无机砷（剧毒）和有机砷，常见于饮用水和谷物。检测项目通常要求高精度，例如食品中铅的限值为0.1 mg/kg，饮用水砷限值为10 μg/L。样本类型多样，包括固体（土壤、食品）、液体（水、血液）和气体（空气颗粒），需根据介质选择预处理方法。

检测仪器

铅、镉、汞、砷的检测依赖于高灵敏度仪器，常用设备包括原子吸收光谱仪（AAS）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、原子荧光光谱仪（AFS）和紫外可见分光光度计。AAS适用于单一元素定量，如铅或镉的测定，具有成本低、操作简便的优点；ICP-MS则能同时测定多种元素，灵敏度高达ppb级（10^{-9}），尤其适合痕量汞和砷的分析；AFS专用于汞和砷的检测，通过荧光信号实现高选择性；此外，X射线荧光仪（XRF）用于现场快速筛查，而气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）则用于汞的形态分析。这些仪器的选择需考虑检测限、样本通量和成本，例如ICP-MS是实验室检测的首选，而XRF适用于野外监测。

检测方法

铅、镉、汞、砷的检测方法主要包括样品预处理和仪器分析两个阶段，常用技术有原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、原子荧光法（AF）和比色法。标准流程如下：首先进行样品消解，使用硝酸或微波消解法将固体样本转化为溶液；然后，AAS法通过原子化样品并测量吸光度定量铅或镉；ICP-MS法将样品离子化后通过质谱检测，适用于所有四种元素的高精度分析；AF法利用荧光信号测汞或砷，对低浓度样本敏感；比色法（如砷钼蓝法）则用于简单快速检测。汞的特殊方法包括冷原子吸收法（CVAAS），砷常用氢化物发生法增强灵敏度。关键步骤包括质量控制（如空白试验和加标回收）以确保准确性。

检测标准

铅、镉、汞、砷的检测需遵循严格的国际和国家标准，以确保数据可靠性和可比性。国际标准包括ISO系列，如ISO 17294-2（水质中金属元素ICP-MS测定）、ISO 6978（汞的无机形态分析）和ISO 17240（水果蔬菜中铅镉含量）。国家标准以中国为例，GB 5009.12（食品中铅测定）、GB 5009.15（食品中镉测定）、GB 5009.17（食品中汞测定）和GB/T 5750（饮用水中砷测定）是核心规范；美国EPA方法如EPA 6010（ICP-AES）和EPA 7473（汞CVAAS）也广泛应用。这些标准规定了检测限（如砷的LOD为1 μg/L）、允许误差范围（±10%）和验证程序（如使用标准参考物质）。行业标准如食品安全国家标准GB 2762设定了限量值，强制要求定期检测。