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总汞、总砷、总铅、总镉、总铬检测

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发布时间：2025-07-16 21:33:43 更新时间：2025-07-15 21:33:43

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

引言

重金属污染物如汞、砷、铅、镉、铬在环境中广泛存在，它们具有高毒性、生物累积性和持久性，对生态系统和人类健康构成严重威胁。总汞（Total Mercury）、总砷（Total Arsenic）、总铅（Total Lead）、总镉（Total Cadmium）和总铬（Total Chromium）的检测是环境监测、食品安全和工业质量控制的核心内容。这些重金属通常来自工业排放、农业污染或自然地质过程，一旦进入水、土壤、食品或人体，可导致慢性疾病如神经损伤、肝肾衰竭或癌症。例如，汞的甲基化形态具有剧毒，而铅易通过食物链累积影响儿童发育；砷则与皮肤癌相关，镉和铬（特别是六价铬）则涉及骨病和DNA损伤。在全球范围内，监管机构如世界卫生组织（WHO）、美国环保署（EPA）和中国生态环境部，都制定了严格的限量标准，因此对这些重金属的全面检测成为风险评估、污染治理和法规遵循的基石。检测过程涉及样品的采集、前处理（如消解）和分析，确保结果准确可靠，以支持污染源识别、减排策略制定和公众健康保护。随着污染问题的加剧和法规的强化，高效、灵敏的检测技术变得愈发重要，本文章将重点解析检测项目、仪器、方法及标准的核心内容。

检测项目

总汞、总砷、总铅、总镉、总铬的检测项目涵盖了这些重金属的“总量”分析，即在样品中其所有化学形态的总和，而非单一形态。总汞检测包括无机汞和有机汞（如甲基汞），重点关注其在水、土壤或生物样品中的累积毒性；总砷则涉及各种砷化合物，如亚砷酸盐和砷酸盐，在农产品或水源中的风险监测；总铅检测关注铅的总体含量，特别是在儿童玩具或饮用水中的暴露水平；总镉则强调其在谷物或海产品中的迁移能力；总铬检测包括三价铬（低毒）和六价铬（高毒），用于工业废水或电子废弃物分析。这些项目通常基于国际或国家标准，要求检测限低（如ppb级别），以满足不同场景的需求，例如食品安全的限量标准（铅在婴儿食品中不得超过0.01mg/kg）或环境水质的阈值（总铬在废水中不超过0.1mg/L）。通过全面检测，可以评估污染程度、追溯来源，并为风险控制提供数据支持。

检测仪器

重金属检测仪器主要包括高精度的光谱和质谱设备，确保灵敏度和准确度。常用仪器包括原子吸收光谱仪（AAS），它利用待测元素的原子蒸气吸收特定波长的光来定量汞、铅或镉，操作简单且成本较低；原子荧光光谱仪（AFS）则适用于痕量汞和砷的检测，基于氢化物发生技术放大信号；电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）是多元素同时分析的核心工具，可检测所有五种重金属，灵敏度高达ppt级别，并能处理复杂基质样品；X射线荧光光谱仪（XRF）则常用于现场快速筛查，无需样品消解，对土壤或固体样品进行非破坏性分析。此外，辅助设备如微波消解仪用于样品前处理，将有机物转化为可测定形态。仪器的选择取决于检测目标、样品类型和预算，例如ICP-MS适用于高精度实验室检测，而XRF则便于野外监测。这些仪器均需定期校准和维护，以确保数据可靠性。

检测方法

重金属检测方法主要包括样品前处理和仪器分析两大步骤。前处理通常采用湿法消解（使用强酸如硝酸和过氧化氢）、干法灰化或微波消解，以溶解样品基质并释放重金属离子。对于总汞检测，常用冷蒸气原子吸收法（CVAAS）或原子荧光法（AFS），通过还原汞离子为原子蒸气进行测定；总砷检测则多采用氢化物发生原子荧光法（HG-AFS）或电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），其中HG-AFS将砷转化为挥发性氢化物提升灵敏度；总铅和总镉常使用火焰原子吸收光谱（FAAS）或石墨炉原子吸收光谱（GFAAS），后者适用于痕量分析；总铬检测优先选用ICP-MS或紫外-可见分光光度法（如二苯碳酰二肼法）。方法选择强调特异性、检出限（如ICP-MS可低至0.1ppb）和抗干扰能力，例如在复杂食品样品中，需用标准加入法消除基质效应。现代趋势包括自动化联用技术，如HPLC-ICP-MS用于形态分析，以提高效率和准确性。

检测标准

重金属检测标准由国际和国家机构制定，确保结果可比性和合规性。国际标准包括ISO系列：总汞检测依据ISO 17852（冷蒸气原子吸收法），总砷参照ISO 17294-2（ICP-MS法），总铅采用ISO 8288（原子吸收法），总镉依据ISO 11212（石墨炉法），总铬参考ISO 11885（ICP-OES法）。美国环保署（EPA）标准如EPA 7473（总汞）、EPA 6010D（总砷和总铬）广泛应用；中国国家标准（GB）包括GB/T 5009.11-2014（食品中总砷测定）、GB/T 5750.6-2006（水中总铅检测）和GB/T 17141-1997（土壤中总铬检测）。这些标准规定了样品准备、校准曲线、质量控制（如加标回收率85-115%）和报告格式，例如总汞在饮用水中的限值为0.001mg/L（WHO标准）。遵守标准是实验室认证（如CNAS）的基础，有助于全球数据互认和污染治理。