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在發(fā)展中求生存,不斷完善,以良好信譽(yù)和科學(xué)的管理促進(jìn)企業(yè)迅速發(fā)展首頁-譜標(biāo)服務(wù)-二手ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜法分析重金屬檢測
重金屬的危害特性 :從環(huán)境污染方面所說的重金屬,實(shí)際上主要是指汞、鎘、鉛、鉻、砷等金屬或類金屬,也指具有一定毒性的一般重金屬,如銅、鋅、鎳、鈷、錫等。我們從自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累積性,對生物體作用的加和性等幾個(gè)方面對重金屬的危害稍作論述。
(一)自然性:長期生活在自然環(huán)境中的人類,對于自然物質(zhì)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。有人分析了人體中60多種常見元素的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)其中絕大多數(shù)元素在人體血液中的百分含量與它們在地殼中的百分含量極為相似。但是,人類對人工合成的化學(xué)物質(zhì),其耐受力則要小得多。所以區(qū)別污染物的自然或人工屬性,有助于估計(jì)它們對人類的危害程度。鉛、鎘、汞、砷等重金屬,是由于工業(yè)活動的發(fā)展,引起在人類周圍環(huán)境中的富集,通過大氣、水、食品等進(jìn)入人體,在人體某些器官內(nèi)積累,造成慢性中毒,危害人體健康。
(二)毒性:決定污染物毒性強(qiáng)弱的主要因素是其物質(zhì)性質(zhì)、含量和存在形態(tài)。例如鉻有二價(jià)、三價(jià)和六價(jià)三種形式,其中六價(jià)鉻的毒性很強(qiáng),而三價(jià)鉻是人體新陳代謝的重要元素之一。在天然水體中一般重金屬產(chǎn)生毒性的范圍大約在1~10mg/L之間,而汞,鎘等產(chǎn)生毒性的范圍在0.01~0.001mg/L之間。
(三)時(shí)空分布性:污染物進(jìn)入環(huán)境后,隨著水和空氣的流動,被稀釋擴(kuò)散,可能造成點(diǎn)源到面源更大范圍的污染,而且在不同空間的位置上,污染物的濃度和強(qiáng)度分布隨著時(shí)間的變化而不同。
(四)活性和持久性:活性和持久性表明污染物在環(huán)境中的穩(wěn)定程度。活性高的污染物質(zhì),在環(huán)境中或在處理過程中易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),毒性降低,但也可能生成比原來毒性更強(qiáng)的污染物,構(gòu)成二次污染。如汞可轉(zhuǎn)化成甲基汞,毒性很強(qiáng)。與活性相反,持久性則表示有些污染物質(zhì)能長期地保持其危害性,如重金屬鉛、鎘等都具有毒性且在自然界難以降解,并可產(chǎn)生生物蓄積,長期威脅人類的健康和生存。
(五)生物可分解性:有些污染物能被生物所吸收、利用并分解,最后生成無害的穩(wěn)定物質(zhì)。大多數(shù)有機(jī)物都有被生物分解的可能性,而大多數(shù)重金屬都不易被生物分解,因此重金屬污染一但發(fā)生,治理更難,危害更大。
(六)生物累積性:生物累積性包括兩個(gè)方面:一是污染物在環(huán)境中通過食物鏈和化學(xué)物理作用而累積。二是污染物在人體某些器官組織中由于長期攝入的累積。如鎘可在人體的肝、腎等器官組織中蓄積,造成各器官組織的損傷。又如1953年至1961年,發(fā)生在日本的水俁病事件,無機(jī)汞在海水中轉(zhuǎn)化成甲基汞,被魚類、貝類攝入累積,經(jīng)過食物鏈的生物放大作用,當(dāng)?shù)鼐用袷秤煤笾卸尽?
(七)對生物體作用的加和性:多種污染物質(zhì)同時(shí)存在,對生物體相互作用。污染物對生物體的作用加和性有兩類:一類是協(xié)同作用,混合污染物使其對環(huán)境的危害比污染物質(zhì)的簡單相加更為嚴(yán)重;另一類是拮抗作用,污染物共存時(shí)使危害互相削弱。
日本和歐盟國家常用電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS)分析重金屬檢測.考慮到成本問題,我國可以選用進(jìn)口二手ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜法來檢測重金屬,解決重金屬的危害。
ICP-MS的檢出限給人極深刻的印象,其溶液的檢出限大部份為ppt級,實(shí)際的檢出限不可能優(yōu)于你實(shí)驗(yàn)室的清潔條件。必須指出,ICP-MS的ppt級檢出限是針對溶液中溶解物質(zhì)很少的單純?nèi)芤憾缘?,若涉及固體中濃度的檢出限,由于ICP-MS的耐鹽量較差,ICP-MS檢出限的優(yōu)點(diǎn)會變差多達(dá)50倍,一些普通的輕元素(如S、 Ca、Fe 、K、 Se)在ICP-MS中有嚴(yán)重的干擾,也將惡化其檢出限。ICP-MS由作為離子源ICP焰炬,接口裝置和作為檢測器的質(zhì)譜儀三部分組成。ICP-MS所用電離源是感應(yīng)耦合等離子體(ICP),其主體是一個(gè)由三層石英套管組成的炬管,炬管上端繞有負(fù)載線圈,三層管從里到外分別通載氣,輔助氣和冷卻氣,負(fù)載線圈由高頻電源耦合供電,產(chǎn)生垂直于線圈平面的磁場。如果通過高頻裝置使氬氣電離,則氬離子和電子在電磁場作用下又會與其它氬原子碰撞產(chǎn)生更多的離子和電子,形成渦流。強(qiáng)大的電流產(chǎn)生高溫,瞬間使氬氣形成溫度可達(dá)10000k的等離子焰炬。被分析樣品通常以水溶液的氣溶膠形式引入氬氣流中,然后進(jìn)入由射頻能量激發(fā)的處于大氣壓下的氬等離子體中心區(qū),等離子體的高溫使樣品去溶劑化,汽化解離和電離。部分等離子體經(jīng)過不同的壓力區(qū)進(jìn)入真空系統(tǒng),在真空系統(tǒng)內(nèi),正離子被拉出并按照其質(zhì)荷比分離。在負(fù)載線圈上面約10mm處,焰炬溫度大約為8000K,在這么高的溫度下,電離能低于7eV的元素完全電離,電離能低于10.5ev的元素電離度大于20%。由于大部分重要的元素電離能都低于10.5eV,因此都有很高的靈敏度,少數(shù)電離能較高的元素,如C,O,Cl,Br等也能檢測,只是靈敏度較低。
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