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镉（Cd)检测

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发布时间：2025-07-17 23:57:51 更新时间：2025-07-16 23:57:52

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

镉（Cd）检测概述

镉（Cadmium，元素符号 Cd）是一种剧毒重金属元素，原子序数为48，在自然界中常以硫化物形式存在于锌矿、铅矿中。由于其高度的生物累积性和持久性，镉污染已成为全球性的环境与健康问题。长期暴露于镉环境中可导致严重的健康风险，包括肾脏损伤、骨质疏松症（“痛痛病”）、肺癌以及心血管疾病，世界卫生组织（WHO）和国际癌症研究机构（IARC）已将其列为1类致癌物。镉的主要污染源包括工业排放（如电池制造、电镀、颜料生产）、农业活动（含镉磷肥的使用）以及电子废弃物处理。在环境监测、食品安全、职业健康和产品质量控制领域，镉的精准检测至关重要，可有效评估污染水平、制定防治策略并保障公共安全。

随着工业化和城市化的加速，镉污染日益严重。例如，在农田土壤中，镉可通过作物吸收进入食物链，威胁人类健康；在饮用水和工业废水中，镉超标会破坏生态系统平衡。因此，建立科学、高效的镉检测体系，不仅能够为环境监管提供数据支持，还能推动可持续发展目标的实现。现代检测技术已从传统的化学分析法发展为高精度仪器分析，结合国际标准化的检测流程，显著提升了检测的灵敏度和可靠性，为全球镉风险管理奠定了坚实基础。

检测项目

镉检测项目广泛覆盖多个领域，主要针对不同介质中的镉含量进行定量分析：

环境介质：包括水体（地表水、地下水、废水）、土壤、沉积物、大气颗粒物等，重点监测其总镉浓度及生物可利用态。
食品与农产品：如谷物（大米、小麦）、蔬菜、水果、海产品、肉类等，评估镉通过食物链的迁移累积风险。
生物样本：血液、尿液、头发及组织样品，用于职业暴露评估和流行病学研究。
工业产品：电池、涂料、塑料、合金等材料，确保其镉含量符合RoHS等有害物质限制法规。

这些项目需根据应用场景设计采样方案，并考虑镉的形态分析（如有机镉、无机镉），以全面评估其毒性和迁移性。

检测仪器

镉检测依赖于高精度仪器设备，确保痕量级（ppb级）的准确测定：

原子吸收光谱仪（AAS）：包括火焰原子吸收（FAAS）和石墨炉原子吸收（GFAAS），后者灵敏度更高（检出限达0.1 μg/L），适用于液体样品。
电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）：具备超高灵敏度（检出限低至0.01 μg/L）和多元素同时分析能力，是痕量镉检测的“金标准”。
X射线荧光光谱仪（XRF）：用于无损快速筛查固体样品，如土壤或电子产品，但需配合校准标准。
阳极溶出伏安仪（ASV）：基于电化学原理，成本低且便携，适用于现场水体检测。
高效液相色谱-质谱联用仪（HPLC-MS）：用于分离和定量镉的有机形态（如镉-金属硫蛋白）。

仪器选择需权衡检测限、样品类型及预算，通常ICP-MS适用于高精度需求，而XRF适合快速筛查。

检测方法

镉检测方法包括化学分析法和仪器分析法，核心流程涉及样品前处理与定量：

样品前处理：采用酸消解（硝酸-过氧化氢体系）、微波消解或萃取技术，将镉转化为可测形态。
原子光谱法：AAS通过原子化样品测量特定波长吸收；ICP-MS利用等离子体离子化进行质谱分析。
分光光度法：如镉-双硫腙络合物显色法，通过比色测定，操作简单但灵敏度较低。
电化学法：ASV在电极上预富集镉后溶出测量电流，适用于低浓度样品。
生物传感法：利用酶或DNA适配体作为识别元件，结合电化学/光学信号输出，实现快速检测。

标准方法需严格优化参数（如消解温度、仪器载气流速），并通过加标回收实验验证准确性（回收率通常要求85-115%）。

检测标准

镉检测遵循国际和国家标准，确保数据可比性和法律效力：

国际标准：ISO 11047（土壤中镉的ICP-MS测定）、ISO 17294-2（水质-ICP-MS法）、ISO 12193（动植物油脂-石墨炉AAS法）。
美国标准：EPA Method 200.8（ICP-MS测水/废水）、EPA Method 7000B（火焰AAS）、FDA标准（食品中镉限值0.1-0.2 mg/kg）。
中国标准：GB/T 5009.15（食品中镉的测定）、GB 3838-2002（地表水镉限值0.005 mg/L）、HJ 491（土壤质量-石墨炉AAS法）。
欧盟标准：EN 14084（食品-原子吸收法）、RoHS指令（电子产品镉限值100 ppm）。

这些标准规定了从采样、保存、前处理到仪器校准的全流程质量控制，包括使用标准参考物质（如NIST SRM）进行校准，确保检测结果的不确定度低于10%。