王振楚

摘 ?要：地表水中存在許多金屬離子，其中銅、鋅、鉛、鎘作為重金屬離子，是造成水環(huán)境污染的重要原因之一。大家都知道，重金屬離子在水中幾乎沒有辦法降解，也不能通過水體自凈來去除，長期存在于地表水中，會對其他生物和植物的正常生存造成嚴重影響。因此，重金屬含量測定及其污染防治工作是十分重要的。原子吸收分光光度法具有一定的靈敏性和較廣的應(yīng)用范圍，是檢測地表水中重金屬含量的有效手段。該文將主要就原子吸收分光光度法在地表水中的重金屬含量測定中的應(yīng)用進行詳細的探討。

關(guān)鍵詞：原子吸收分光光度法 ?地表水 ?重金屬含量測定 ?應(yīng)用

中圖分類號：X830 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（a）-0083-02

1 ?石墨爐原子吸收分光光度法的原理及特點

原子吸收分光光度法簡稱AAS，它的原理就是在待測元素的特定波長下，讓樣品經(jīng)原子化產(chǎn)生蒸汽，然后測量蒸汽中待測元素處于基態(tài)的原子所吸收的波長，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出樣品中待測元素的含量[1]。原子吸收要遵循分光光度法的吸收定律，在實驗的時候要準備空白對照，然后將所測樣品和空白樣品一起進行測量，以此來求出待測樣品中要測的元素的含量。

原子吸收分光光度法中會用到原子吸收分光光度計，這種儀器是由原子化器、光源、單色器、背景校正、檢測等系統(tǒng)組成的。其中，光源的作用就是發(fā)射光譜。原子化器的作用就是將待測樣品中的元素變?yōu)樵诱羝７止庀到y(tǒng)由兩個部分組成：反射鏡、色散原件。色散原件主要就是讓符合測定要求的輻射進入檢測器。檢測系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)換器、計算機、光電倍增管組成的，此系統(tǒng)可以將光轉(zhuǎn)化為電，然后再將轉(zhuǎn)化后的電信號進行處理，利用計算機進行分析和計算，最后將待測樣品中的金屬元素和類金屬元素的量在電腦屏幕上表示出來[2]。

和傳統(tǒng)的重金屬測量方法不同，石墨爐原子吸收分光光度法具有較強的選擇性，其檢測范圍較廣，準確度和靈敏度也比較高。具體來說，石墨爐原子吸光光度法和火焰原子吸收分光光度法有以下不同：（1）效率高。石墨爐的原子化效率接近100%，而火焰法的原子化效率只有1%左右。（2）靈敏度高。用石墨爐進行原子化時，基態(tài)原子在吸收區(qū)內(nèi)的停留時間較長，石墨爐原子吸收分光光度法的靈敏度可以達到10～14g，根據(jù)這個特性，可以將其應(yīng)用于微量、痕量檢測當(dāng)中。（3）石墨爐原子化程度高，可以測定固體及粘稠試樣。（4）選擇性方面，由于光源可以發(fā)射特定波長的輻射，所以在檢測過程中不會產(chǎn)生過多的干擾，所以石墨爐原子吸收分光光度法的選擇性比較好，干擾少。

2 ?用石墨爐原子吸收分光光度法測定在地表水中的銅、鋅、鉛、鎘

該實驗取500mL水樣放入1000mL燒杯中，然后加入1mL硝酸，在電熱板上加熱消解。蒸至20mL左右，加入5mL硝酸和10mL過氧化氫，繼續(xù)消解直到1mL左右。同時，取0.2%硝酸1mL，按上述相同的程序進行操作，將此作為空白樣品。接著再配制標準液，于100mL容量瓶中配制0、0.2、0.4、0.6、0.8、1mg/L系列標準混合工作溶液。最后得出結(jié)果，用石墨爐原子吸收法直接測定銅、鋅、鉛、鎘，其特征濃度分別為0.019、0.092、0.0049、0.0092mg/L（見表1）。

下面針對其中的步驟進行詳細的介紹。

2.1 對含有銅、鋅、鉛、鎘的樣品進行前處理

將取來的地表水進行分析，待測水質(zhì)較好，且沒有懸浮物，就可以直接進行測定;若待測水樣較渾濁，可能是水中含有較多的有機物且懸浮物顆粒較大，這時實驗人員可以先對水樣進行處理，一般可采取的處理方法有灰化法、消解法等。若水樣中的金屬含量較少，那就要進行富集處理，使金屬含量達到檢測范圍，提高檢測結(jié)果的準確性。在實際的實驗操作中，也可以采用基體改進劑法，就是在水樣中加入基體改進劑使金屬元素變?yōu)殡y揮發(fā)的物質(zhì)，又或者是將一些干擾物轉(zhuǎn)化為易于揮發(fā)的物質(zhì)，通過這種方式也可以保證檢測結(jié)果的準確性。銅、鋅的測定一般用硝酸鹽溶液和高氯酸進行消解，在這一過程中也要對空白樣品進行同樣操作;針對地表水中鉛、鎘的測定可以用氫氧化鎂進行前處理，然后加硝酸溶解沉淀[3]。

2.2 配制標準溶液，進行樣品和對照品的分析測定

石墨爐原子吸收分光光度法需要對升溫曲線、溫度等進行設(shè)定，確保整個測定過程中壓力處于正常狀態(tài)，否則就會造成壓力不足或者其他異常情況，增加了實驗的危險性。最后，在進行標準溶液配置時，一定要選擇合適的濃度范圍，以便后續(xù)分析。在測定完畢后，儀器會根據(jù)標準曲線對測定結(jié)果進行自動分析，此時工作人員要確保分析過程中能量是平衡的，必要情況下要進行調(diào)零。針對地表水中銅、鋅、鉛、鎘的測定首先要選擇合適的分析線，實驗儀器要用一定濃度的硝酸溶液進行調(diào)零操作，然后吸入標準溶液、空白樣品和待測水樣進行吸光度的測量，在得出數(shù)據(jù)后將對照水樣和待測水樣帶入標準曲線，然后用得出的數(shù)據(jù)減去樣品空白濃度值就可以得出待測水樣的濃度值。

2.3 要在實驗過程中注意對實驗儀器的使用和維護

一方面，在實驗過程中，為了防止水樣對實驗儀器管路造成損壞（污染或堵塞），工作人員一定要做好樣品的預(yù)處理工作，并且在實驗過程中加入適量濃度的酸性溶液對儀器的各個管路進行清洗。另一方面，工作人員要及時對水封系統(tǒng)中的污染物進行清理，確保水封系統(tǒng)正常工作。針對空心陰極燈的使用一定要是輕取輕放，在取用過程中要保證雙手潔凈，以防減短陰極燈的使用壽命。

3 ?結(jié)語

綜上所述，利用石墨爐原子吸收分光光度法對地表水中的銅、鋅、鉛、鎘進行測量，可以有效提高測量結(jié)果的準確度。在測量時要根據(jù)具體的情況選擇合適的原子吸收方法，針對銅、鋅兩種元素時可以采用直接吸入火焰原子吸光光度法，針對鉛、鎘時可以采用共沉淀原子吸收分光光度法等，通過這種方式，確保測量結(jié)果的準確性，進而為重金屬水污染治理提供依據(jù)。

參考文獻

[1] 蒙明姜，李麗，俞蘭.原子吸收分光光度法測定水溶液中鎘含量[J].中國藥業(yè)，2018，27（16）：17-20.

[2] 張楊.原子吸收分光光度法測定水中重金屬含量的應(yīng)用[J].吉林農(nóng)業(yè)，2018（17）：58，111.

[3] 黃盛楠，肖盛.石墨爐原子吸收分光光度法測定清潔地表水中的Pb、Cd[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（6）：111-112，114.