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汞、镉、铅检测

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发布时间：2025-07-02 04:06:09 更新时间：2025-07-01 04:06:09

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

引言：汞、镉、铅检测的重要性和背景

汞（Hg）、镉（Cd）和铅（Pb）是三种常见的有毒重金属污染物，它们在环境中广泛存在，主要来源于工业排放、矿山开采、农业化肥使用以及电子废弃物处理等人类活动。这些重金属具有高毒性、生物积累性和持久性，一旦进入生态系统，会通过食物链放大，对环境和人类健康造成严重威胁。汞可导致神经系统损伤，如 Minamata 病；镉可引发肾脏疾病和骨骼问题；铅则会影响儿童智力发育和成人心血管系统，世界卫生组织（WHO）已将其列为优先控制污染物。因此，对这些重金属的检测至关重要，它不仅有助于环境监测、污染源追踪，还能确保食品安全、饮用水安全和工业合规性。

在现代社会，汞、镉、铅检测已成为环境监管、公共卫生和产品质量控制的核心环节。随着全球污染问题加剧，检测需求日益增长，涉及水样（如河流、湖泊和饮用水）、土壤样品、食品（如鱼类、大米和蔬菜）、空气颗粒物以及生物组织（如血液和尿液）等多种基质。通过高效准确的检测，我们可以评估污染水平、制定减排策略，并遵守国际环保协议，如《水俣公约》针对汞的控制。为了确保检测的可靠性和一致性，检测项目、仪器、方法和标准需遵循严格的科学规范，下面将详细探讨这四个关键方面。

检测项目

汞、镉、铅的检测项目主要涉及不同环境介质中的元素含量分析，以评估污染程度和安全阈值。常见检测项目包括：水样中的溶解态和总汞、镉、铅浓度，用于饮用水监测（如 EPA 限值：铅不超过 15 ppb，镉不超过 5 ppb）；土壤样品中的重金属含量，评估农业用地和工业场地风险（例如，中国 GB 15618-2018 标准规定镉限值为 0.3-1.0 mg/kg）；食品基质如鱼类、谷物和蔬菜中的残留量，确保食品安全（WHO/FAO 建议铅在婴儿食品中低于 0.01 mg/kg）；以及生物监测项目，如人体血液或尿液中的铅水平，用于职业病筛查。这些项目通常关注总含量或特定形态（如甲基汞），并设定基于健康风险的限值标准。

检测仪器

用于汞、镉、铅检测的仪器主要包括高灵敏度的光谱和质谱设备，以确保精确测量微量重金属。原子吸收光谱仪（AAS）是基础仪器，常用于火焰原子吸收（FAAS）或石墨炉原子吸收（GFAAS）模式，尤其适用于铅和镉的检测（检出限可达 ppb 级）。电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）能同时分析多种元素，适用于水样和土壤样品（检出限为 0.1-10 ppb）。电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）是最先进的仪器，提供超高灵敏度和多元素同时检测能力，检出限可低至 ppt 级（如铅在 ICP-MS 下的检出限为 0.01 ppb）。此外，冷蒸气原子荧光光谱仪（CV-AFS）专用于汞检测，因其高选择性。这些仪器需定期校准和维护，以符合国际认证要求。

检测方法

汞、镉、铅的检测方法基于样品前处理和仪器分析结合，以确保结果的准确性。常见方法包括：原子吸收光谱法（AAS），如石墨炉原子吸收（GFAAS）用于高灵敏度检测铅和镉（步骤包括样品消解、进样和定量）；电感耦合等离子体法（ICP），如 ICP-MS 用于多元素同时分析（流程涉及样品酸化、过滤、注入等离子体并检测离子信号）；以及针对汞的冷蒸气生成法（CVG），结合原子吸收或荧光光谱（通过还原剂将汞转化为蒸气后检测）。对于复杂基质，方法通常包括消解步骤（如微波消解或酸浸提）以释放重金属，并使用标准加入法或内标法校准干扰。例如，EPA Method 200.8 规定了 ICP-MS 用于水中铅检测的详细步骤，确保方法验证和质控。

检测标准

汞、镉、铅的检测标准是确保结果可比性和法律效力的关键，这些标准由国际和国内机构制定。国际标准包括 ISO 17294-2（水样中重金属检测的 ICP-MS 方法）、ISO 11885（使用 ICP-OES 的通用指南），以及美国环保署（EPA）标准如 EPA 245.1（汞的冷蒸气法）和 EPA 200.8（铅和镉的 ICP-MS 法）。中国国家标准（GB）如 GB 5009.12（食品中铅的测定）、GB 17378.4（海水中汞检测）和 GB/T 17141（土壤中镉的 AAS 方法），规定了采样、分析和报告要求。欧盟标准如 EN 13804 覆盖食品中重金属检测。这些标准不仅定义限值（如饮用水铅限值 10 μg/L），还强调质量控制、实验室认证（如 ISO/IEC 17025），以促进全球检测的一致性和可靠性。