試述基于原子吸收光譜的環境重金屬離子檢測技術

張利益

摘? 要：為貫徹落實國家“可持續發展”戰略方針，確保水資源監測工作的有效落實，是現階段環保部門作業的重中之重，為此本文主要基于原子吸收光譜的工作原理和特性，對環境重金屬離子檢測技術進行了系統化剖析，由此為國家可持續發展目標的達成奠定良好基礎。

關鍵詞：原子吸收光譜;作業原理;重金屬離子檢測;技術實踐

一、原子吸收光譜作業的基本概述

（一）原子吸收光譜工作原理

在當前工業化建設進程不斷推進的新產業時代背景下，生態環境污染問題的加劇在損害企業形象的同時，也給區域人們的生命財產埋下了巨大安全隱患，其中水作為生命之源，水質的優劣與人們的健康息息相關。經大量調研數據分析可知，重金屬是水質污染問題的主要因素，其破壞力和影響力是十分巨大的，為提高水環境中重金屬離子檢測數據的精準度，將原子吸收光譜實踐于水質雜質測定現已迫在眉睫。

簡單來講，“原子吸收光譜法”是基于氣態的基態原子外層電子，對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度，來定量被測元素含量為基礎的分析方法，與傳統重金屬檢測方式方法相比，準確度高、靈敏度高、選擇性好、分析范圍廣以及分析速度快等是其顯著優勢。

（二）原子吸收光譜分析儀器

在原子吸收光譜法應用過程中，光譜分析儀作為檢測過程中的主要設備，內部是由發光光源、原子化器、單色器（分光器）及檢測器組成，從某方面而言對元素進行測定時，對不同的元素操作人員需選用不同的元素燈進行測定。在原子吸收光譜儀中，發光發光光源的作用是發出所需測定金屬元素的特定光譜線，而原子化器作為儀器的關鍵部件之一，將待測樣品干燥、蒸發并轉變為氣態原子是其承擔的主要功能，至于由由入射和出射狹縫、反光鏡、聚光鏡和色散元件組成的分光器，主要作用是屏蔽不符合檢測需求的輻射。

二、基于原子吸收光譜的環境重金屬離子檢測技術概述

（一）分離富集技術

就目前來看，在進行重金屬離子檢測過程中，為從根本上提高檢測數據的精準度和科學性，將分離富集技術實踐其中，不僅規避了以往檢測問題的發生，此外在推動產業進一步發展中也發揮了重要性作用。目前來看由于水環境中水樣的基體組成較為復雜，被測重金屬元素在水樣中的含量往往又很低，分離富集技術在實踐過程中，其方式方法主要包括：

1.萃取

1.1固相萃取

作為近年來一種常用的樣品預處理技術手段，固相萃取是由液固萃取和柱液相色譜技術相結合發展而來的，用以樣品的分離、凈化和富集。與傳統萃取方式相比，固相萃取在提高分析物回收率以及有效分離分析物和干擾成分的同時，還降低了樣品處理的操作流程，解放了人力資源。目前來看分析物和干擾成分在分離過程中，常用的模式有三種，即——正相（吸附劑極性大于洗脫液極性，可保留極性物質）、反相（吸附劑極性小于洗脫液極性，中等極性到非極性化合物是主要萃取化合物）、離子交換（吸附劑是帶有電荷的離子交換樹脂，電荷的化合物是萃取目標化合物，兩者之間依據靜電吸引力相互作用），目前來看目標化合物和吸附劑兩者之間的極性越相似，保留越好。

1.2單滴微萃取

簡單來講，“單滴微萃取”就是通過滴加萃取溶劑（一滴）使分析物從水相轉移至有機相（萃取溶劑）后利用相關儀器進行檢測的一種技術手段。在萃取過程中單滴微萃取也是現階段一種常用的重金屬離子萃取手段，與固相萃取相比，有機萃取溶劑用量非常小，為微升級甚至納升級，富集倍數大、萃取效率高、重現性好、可操作性強以及成本低廉是其顯著應用優勢。

1.3濁點萃取

作為種環保型萃取技術，濁點萃取以表面活性劑的濁點現象為基礎，通過改變實驗參數引發相分離進行檢測。相對其它幾種萃取手段而言，濁點萃取只能用于兩水相之間，經濟實惠、分離速度快以及萃取富集效率高是其顯著優勢。

2.在線富集

就目前來看，在分離富集技術應用過程中，在線富集作為現代處理方法的發展方向，在一定程度上通過通過自動前處理有效地消除環境水樣中攜帶的大量鈉鹽和鉀鹽，降低了原子吸收光譜使用過程中的干擾問題，由此在提高環境水樣高效分離的同時，推動了國家的可持續發展，具體而言在線富集技術的應用主要是通過使用流動注射分析技術。

（二）原子化技術

1.火焰原子化

基于原子吸收光譜法，火焰原子化是一種最為普遍的用于測定原子化元素的檢測技術，對于大多數元素而言，這種方式的使用具有極高的靈敏度和檢測精準度，此外操作性強也是這種技術手段最為顯著的應用優勢。但與此同時相對而言，將試液引入火焰并使其原子化經歷了復雜的過程（霧粒的脫溶劑、蒸發、解離），據調查在此過程中只有15%左右的試液被原子化，而剩余的85%由廢液管排出，這樣低的原子化效率成為提高靈敏度的主要障礙。

2.非火焰原子化

經大量調研數據分析可知，石墨爐原子化是現階段非火焰原子化應用過程中最為常用的原子化技術手段，原子化效率高、靈敏度高、用樣量小以及可分析固體和懸浮體（火焰原子化器來分析固體十分困難）是這種技術手段的顯著應用優勢，就目前來講這種技術也常用于作痕量分析。在石墨爐法使用過程中，為確保應用效益的最大化發揮，工作人員需根據待測元素及樣品選擇適合的石墨管——普通石墨管（測定各種元素，特別是低溫（≤2000℃）原子化元素亦或是檢測靈敏度要求低的元素）、熱解石墨管（熱解石墨管通常用鎢或鉭修飾表面，適用于高溫原子化的元素分析）和平臺石墨管（平臺石墨管的特點是將樣品溶液注射到平臺上。適用于中、低溫（≤2400℃）原子化元素）是目前最為常用的三種石墨管。

三、結語

簡而言之，在當前工業化建設進程不斷推進的新產業時代背景下，國民經濟快速化發展的同時，周遭生態環境遭到了嚴重破壞，其中作為生命之源，水資源污染的嚴重化也給人們生命財產埋下了巨大安全隱患，故此為從根本上提高水環境中重金屬離子檢測數據的精準度，基于原子吸收光譜對檢測技術進行不斷優化，推動原子吸收儀器的不斷更新和發展，采取相應的措施進行調節水體環境，是促進我國生態環境可持續發展的重要戰略基礎和根本前提。

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