大氣顆粒物PM2.5中重金屬的檢測技術

陳建紅(江蘇省鹽城市鹽都區環境保護局)

一、PM2.5概述

當前，PM2.5受到社會各界的廣泛關注，人們只知道它會給人們的身體健康帶來影響，卻并不真正了解它。PM，即particu-latematter，譯為中文為“顆粒物”；2.5表示2.5微米。PM2.5即表示為等于或小于2.5微米的，可以吸入人體的有害大氣顆粒物。由于其可以不受鼻腔與咽喉的阻擋，被吸入人體的肺中，甚至通過換氣系統進入人體的其他部位，引發支氣管炎、哮喘與心血管病等嚴重疾病。其中PM2.5中的重金屬物質對人體器官與技能造成的傷害更大。據相關研究發現，人體吸入過量的鋅會引發鋅中毒，造成腹瀉、嘔吐等胃腸道疾病；鉛的影響也很大，當進入人體后很難被排出，且能直接傷害到人體腦細胞，對胎兒造成的傷害更大，可能會造成智障；鎘、鎳、砷等金屬過量進入人體會引發癌癥或心腦血管等疾病；釩也是一種有毒的金屬物質，而且能被全身吸收，能夠影響到人體心臟、神經、胃腸等系統，中毒時表現為腸道蠕動進入亢奮狀態，胃腸道等器官出現血管痙攣。人體吸入過量的硒與鋅會對呼吸道與其他器官造成嚴重傷害。總之，雖然PM2.5中重金屬的含量很少，但是其對人體造成傷害是極其嚴重的。因此，對PM2.5中重金屬進行檢測研究是很有必要的。

二、大氣顆粒物PM2.5中重金屬檢測技術分析

在科學技術進步與研究領域的不斷拓展，人們對大氣中有害物質的研究設備與分析辦法的要求也在不斷提高，傳統的檢測分析技術由于耗時較長、消耗試劑量大、檢測易出現偏差等缺點，是不能滿足當前人們的需要。同時，更加靈敏、更加快捷的檢測儀器設備的更新換代，更加科學的分析技術的推廣，為檢測分析技術的進步奠定了良好的基礎。其中比較常見的檢測技術方法有：

1.分光光度法

該技術辦法通過在一定波長范圍內或特定波長處對被檢測物質進行檢測，記錄其發光強度與吸光度，然后對被檢測物質進行定量與定性分析的技術辦法。分光光度法才用的檢測儀器為分光光度計，并在檢測過程中通過不同波長光的照射，記錄一定濃度的被檢測物質的在該波長的光度照射下的吸光強度，并繪制出該物質的吸收光譜。通常對于無色物質進行紫外線照射測定，被稱為紫外分光光度法；對有色物質進行的測定，被稱為可見光光度法。為保證在進行PM2.5中重金屬檢測的精準度，該技術方法中使用的各種儀器都要費根據國家相關規頂進行定期校正。

2.原子吸收光譜法

原子吸收光譜法(AAS)，是通過氣態原子可吸收一定波長輻射并根據相應原子共振輻射線的吸收強度來對被檢測物質進行定量定性分析的一種技術方法。任何一種元素都可以發射與吸收特征譜線。當有特征波長的光照過原子蒸汽時，原子外層電子選擇性的吸收特征光譜，并使入射光減弱。此時即可對對檢測物質進行含量與性質分析。在量子化的原子能級下，原子可進行有選擇性的吸收輻射。同時由于原子的結構與外層電子的排列不同，元素由基態躍遷為激發態所吸收的能量是不同的，所以各元素的共振吸收線也各不相同。該檢測技術具有準確度高、檢出限低、選擇性好、分析速度快、應用范圍廣等特點，可以很好地適用于PM2.5中重金屬的檢測工作中，但是在進行檢測時還應該物理、化學、電力與光譜等因素的干擾與抑制，保證檢測結果的科學合理。

3.原子熒光光譜法

該技術方法是介于原子吸收光譜與原子發射光譜中間的一種光譜分析技術方法。其基本原理為原子在基態條件下吸收特定波長的輻射而躍遷至高能態，而后通過光輻射的形式發射出具有特征波長的熒光。當原子發射的熒光與吸收線波長一致時，被稱為共振熒光；不同則為非共振熒光。其中，共振熒光強度較大，在進行檢測分析應用的也較多。在特定的條件下，共振熒光強度和被檢測物質的濃度呈正相關關系。該技術辦法在檢測中具有較高靈敏度，且校正曲線范圍較廣，還能對多種元素進行同時檢測，被廣泛應用于環境監督工作中，在PM2.5中重金屬的檢測工作中也發揮著重要的作用。

檢測PM2.5中重金屬性質與含量的技術還有很多，不在此一一進行介紹，但各種檢測技術在使用時都需要的注意的是科學嚴禁的態度，考慮各種可能會影響檢測結果的因素，并進行相應的技術控制，保證檢測結果的科學、合理、有效。

三、PM2.5中重金屬來源分析概述

PM2.5中重金屬物質來源與形成過程不同也會對重金屬物質的理化性質造成影響，對人體的危害也會呈現不同性質的變化，因此要對PM2.5中重金屬物質的形成條件與來源進行分析，然后才能進行針對性的檢測分析，并提出相適應的預防與解決措施。當前，國際上對PM2.5中重金屬物質來源的研究方法最常見的有富集因子法與聚類分析法。通過對污染源頭的分析，并根據其分析解雇采取針對性的措施進行治理與保護。

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