(环境监测)第六节金属化合物的测定

(6)流动注射—火焰原子吸收法测定镉（铜、 铅、锌）
用树脂柱吸附富集水样中的镉、铜、铅1~5min，再 用酸洗脱后喷入火焰进行原子吸收测定。
该方法的最低检出浓度为： 铜2μg/L；铅5μg/L；镉2μg/L。
2.石墨炉原子吸收光谱法测定痕量镉（铜、铅）
方法：测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光度法、 原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法。
一、汞
汞及其化合物有强烈毒性，特别是有机汞 化合物，易被吸收和蓄积。
概述
天然水中含汞量少于0.1µg/L。我国饮用 水标准为0.001 mg/L。
汞的测定方法有双硫腙分光光度法、冷原 子吸收光谱法、冷原子荧光光谱法等。
镉甚至在很低的浓度下都具有很强的毒性，可在人 体的肝、肾等组织中蓄积，造成各脏器组织的损坏，尤 以对肾脏损害最为明显。还可以导致骨质疏松和软化。
镉在土壤和岩石中的自然存在，通常情况下与锌及其 化合物共存。绝大多数淡水的含镉量低于1μg/L，海水 中镉的平均浓度为0.15μg/L。我国规定饮用水镉浓度 小于0.005mg/L。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶 炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。我国规定工 厂最高允许镉排放浓度为0.1mg/L。
该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气， 吸收253.7nm的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光， 在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与 汞浓度成正比。
方生活污水和工业废水的测定。
冷原子荧光法
图 冷原子荧光测汞仪示意图
二、镉
图2-20 火焰原子吸收光谱法的测定过程
（1)标3）准定曲量线法分析方法：
2)标准加入法
图2-22 标准加入法工作曲线
A——吸光度； ρ——待测元素的浓度。
(4) 直接吸入AAS测定镉（铜、铅、锌）
水样中待测元素含量较高时采用。 含有悬浮物的水样需用硝酸或硝酸-高氯酸消 解，并进行过滤、定容。
冷原子吸收法
图2-18 冷原子吸收测汞仪的工作流程
测定要点
(1) 水样预处理：在硫酸—硝酸介质中，加入高锰 酸钾和过硫酸钾溶液消解水样，也可以用溴酸钾—溴化 钾混合试剂在酸性介质中于20℃以上室温消解水样。 过剩的氧化剂在临测定前用盐酸羟胺溶液还原。
(2)绘制标准曲线：依照水样介质条件，配制系列汞 标准溶液。分别吸取适量汞标准溶液于还原瓶内，加入 氯化亚锡溶液，迅速通入载气，记录表头的最高指示值 或记录仪上的峰值。以经过空白校正的各测量值(吸光 度)为纵坐标，相应标准溶液的汞浓度为横坐标，绘制 出标准曲线。
(1)方法原理
样品的预处理: 水样于95℃，在酸性介质中用高锰酸钾和过硫 酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。
测定：用盐酸羟胺还原过 剩的氧化剂，加入双硫 腙溶液，与汞离子生成 橙色螯合物，用三氯甲 烷或四氯化碳萃取，再 用碱溶液洗去过量的双 硫腙，于485nm波长处 测定吸光度，以标准曲 线法定量。
第六节 金属化合物的测定
种类：水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量元素和 微量元素，如：钙、镁、铜、锌等；有些是有害于人体健康的， 如汞、镉、铬、铅、砷等。受“三废”污染的地面水和工业废 水中有害金属化合物的含量往往明显增加。
危害：有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去活性而 出现不同程度的中毒症状。其毒性大小与金属种类、理化性 质、浓度及存在的价态和形态有关。
本方法适用于受镉污染的天然水和废水中镉的测 定，测定前应对水样进行消解处理。
（二）原子吸收光谱法 （也称原子吸收分光光度法）
（atomic absorption spectro-photometry, AAS） 测定镉、铜、铅、锌等多种元素
1.火焰原子吸收光谱法
(1)原理
A = kc
（2）原子吸收分光光度计
(2)注意事项
该方法对测定条件控制要求较严格。 在酸性介质中测定，常见干扰物主要是铜离子，
可在双硫腙洗脱液中加入1%（m/V）EDTA二钠 盐进行掩蔽。 还应注意，测完后汞的处理和三氯甲烷的回收。
汞的最低检出浓度为2μg/L，测定上限为 40μg/L。方法适用于工业废水和受汞污染的地 表水的监测。
镉的测定方法有双硫腙比色法(分光光度法)、 原子吸收分光光度法和阳极溶出伏安法等。
（一）双硫腙分光光度法
原理：方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫 腙生成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后， 于518nm处测其吸光度，与标准溶液比较定量。
干扰情况：水样中含铅20mg/L、锌30mg/L、铜 40mg/L、锰和铁4mg/L，不干扰测定，镁离 子浓度达20mg/L时，需多加酒石酸钾钠掩蔽。
（二）冷原子吸收光谱法
目前冷原子吸收法测定汞应用较广泛，该法施测 简便、快速、灵敏度高、干扰小。
方法原理：汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有 选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度 成正比。
水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再 用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生 的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标 准溶液吸光度进行比较定量。
(5) 萃取FAAS测定微量镉（铜、铅）
本方法适用于含量较低，需进行富集后测定 的水样。对一般仪器的适用浓度范围为：镉、铜 1～50μg/L；铅10～200μg/L。
清洁水样或经消解的水样中待测金属离子在酸 性介质中与吡咯烷二硫代甲酸铵（APDC）生成 络合物，用甲基异丁基甲酮（MIBK）萃取后吸 入火焰进行原子吸收分光光度测定。当水样中的 铁含量较高时，采用碘化钾-甲基异丁基甲酮 （KI-MIBK）萃取体系的效果更好。其操作条件 同直接吸入原子吸收法。
(3)水样的测定：取适量处理好的水样于还原瓶中， 按照标准溶液测定方法测其吸光度，经空白校正后， 从标准曲线上查得汞浓度，再乘以样品的稀释倍数， 即得水样中汞浓度。
汞的最低检出浓度为0.1μg/L
（三）冷原子荧光光谱法
与冷原子吸收测汞仪相比，不同之处在于是测定吸 收池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射 的特征荧光(波长较紫外光长)强度。