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砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測

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發布時間：2025-07-31 16:15:50 更新時間：2025-07-30 16:15:51

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測概述

砷（As）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、鉛（Pb）和汞（Hg）是五種常見的有毒重金屬元素，它們在環境、食品和工業產品中的殘留對人類健康和生態系統構成重大威脅。砷元素通常源于工業廢水、農藥殘留和天然地質活動，長期暴露可導致皮膚癌、心血管疾病和神經系統損傷；鉻元素分為三價鉻（相對安全）和六價鉻（強致癌物），常見于電鍍廢水和皮革工業；鎘元素在電池制造和冶金行業中廣泛存在，易通過食物鏈積累，引發骨軟化癥和腎衰竭；鉛元素污染主要來自含鉛涂料、汽車尾氣和舊水管，對兒童發育影響尤其嚴重，可能導致智力障礙和行為問題；汞元素則以有機汞（如甲基汞）形式在魚類中富集，具有神經毒性，可致Minamata病等嚴重健康事件。檢測這些重金屬的濃度至關重要，不僅是為了符合全球環保法規（如歐盟REACH指令和中國《食品安全國家標準》），還能預防突發污染事件，保障飲用水安全、食品質量和土壤修復工程。隨著工業化和城市化進程加速，砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測已成為環境監測、公共衛生和食品安全領域的核心任務，應用范圍涵蓋水質評估、農產品檢測、工業排放控制和醫療診斷等，對實現可持續發展目標具有重大意義。

檢測項目

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測的具體項目包括濃度測定、形態分析和風險評估。針對砷元素，檢測項目通常包括總砷（TAs）含量和無機砷（iAs）形態分析，后者區分三價砷（AsIII）和五價砷（AsV），因為無機砷毒性更高；鉻元素檢測側重于六價鉻（CrVI），需評估其在土壤或水體中的遷移性；鎘元素項目涉及總鎘濃度測量，以及生物可利用性評估，例如在農產品中的積累量；鉛元素檢測聚焦于總鉛水平，并常結合年齡相關性暴露評估；汞元素則包括總汞（THg）和甲基汞（MeHg）檢測，后者在魚類中尤為重要。這些項目需根據應用場景定制，例如食品檢測重點是無機砷含量（如在大米中），而工業廢水檢測更關注六價鉻溶解態。綜合項目有助于量化污染風險，為治理決策提供數據支持。

檢測儀器

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測依賴高精度儀器，主要包括原子吸收光譜儀（AAS）、感應耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）和原子熒光光譜儀（AFS）。原子吸收光譜儀（如PerkinElmer PinAAcle系列）適用于鉛和鎘檢測，通過火焰法（FAAS）或石墨爐法（GFAAS）測量元素濃度，優點是操作簡單、成本低；感應耦合等離子體質譜儀（ICP-MS，如Agilent 7900系列）是檢測所有五元素的黃金標準儀器，能同時分析多種重金屬，檢出限低至ppt級別，適用于復雜樣本（如血液或土壤）；原子熒光光譜儀（如AFS-9700）特別適合砷和汞檢測，尤其冷蒸汽原子熒光法（CVAFS）用于汞分析，靈敏度極高。此外，X射線熒光光譜儀（XRF）可用于現場快速篩查，而電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES）則適合高通量實驗室應用。這些儀器的選擇取決于樣本類型、預算和精度要求，通常需配備自動進樣器和樣本前處理設備。

檢測方法

檢測方法包括光譜法、色譜法和電化學法，結合樣本前處理步驟確保準確性。原子吸收光譜法（AAS）是常用方法，如石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）用于鎘和鉛檢測，通過原子化樣本測量光吸收；感應耦合等離子體質譜法（ICP-MS）是多元素同時檢測的首選方法，適用于水體或生物樣本，檢出限低至0.1 μg/L；原子熒光光譜法（AFS）特別適合砷和汞，如冷蒸汽原子熒光法（CVAFS）用于汞檢測，靈敏度達ng/L級別；分光光度法（如二苯碳酰二肼法）用于六價鉻分析，成本低但精度有限。樣本前處理包括酸消解（如微波消解系統）將固體樣本溶解，以及形態分析技術（如高效液相色譜-ICP-MS聯用）區分砷或汞的不同形態。方法選擇需參考標準規范，確保可重復性和準確性，例如在食品檢測中優先采用ICP-MS以減少干擾。

檢測標準

砷、鉻、鎘、鉛、汞檢測需遵循國際和國家標準，確保結果可靠和可比性。國際標準包括ISO 17294-2（水質檢測-ICP-MS法）、ISO 11885（水質-ICP-OES法）和ISO 17211（空氣污染-重金屬檢測），這些標準規定采樣、前處理和報告要求；美國環保署（EPA）標準如EPA 200.8（ICP-MS法）和EPA 245.1（冷蒸汽原子熒光法）廣泛用于環境樣本；中國國家標準GB 5009.11-2014（食品中砷檢測）、GB 5009.15-2014（食品中鎘檢測）和HJ 700-2014（水質重金屬檢測）強制要求食品和環境安全；歐盟標準如EN 14083（食品鉛鎘檢測）提供限值指導（如飲用水中鉛不得超過10 μg/L）。這些標準強調質量控制，包括空白對照、加標回收和儀器校準，確保數據符合全球規范（如WHO飲水指南），為政策制定提供科學依據。