AA-1800原子吸收光譜法在環境分析領域中的應用

原子吸收光譜分析法的基本原理,結合實例介紹其在環境分析領域中的應用，并 簡單分析了現階段原子吸收分光光度法所存在的不足及發展趨勢,

　　原子吸收光譜法也稱原子吸收分光光度法,簡 稱原子吸收法,是測定痕量和超痕量金屬元素的有 效方法,它的測量對象是呈原子化狀態的金屬元素 和少量非金屬元素.1955年澳大利亞物理學家瓦爾 西(walsh)發表的論文“原子吸收光譜法在分析化學 中的應用”為原子吸收光譜分析法的快速發展奠 定了基礎.目前，它可測定70多種元素，而且測定 準確、快速、靈敏、選擇性好,抗干擾能力強,儀器設 備簡單，操作方便,在化工、生物、環境等領域具有 廣泛的應用.

　　1原子吸收光譜的基本原理

　　　原子吸收光譜法是基于試樣蒸氣相中待測元 素的基態原子對光源發出的該原子的特征譜線的 吸收作用來進行元素的定量分析.定量分析的依據 符合比耳定律A=k'c),即,在一定實驗條件下，吸光 度與濃度成正比的關系.

　　2原子吸收光譜分析的定量方法

　　常用定量分析方法有:標準曲線法、標準加入法.

　　2.1標準曲線法

　　用標準物質配制一組合適的標準溶液,有低濃 度到高濃度一次測定標準溶液的吸光度Ai i=1, 2,3,4,5…)為縱坐標,待測元素的濃度Cj   j=1,2,3,4,5 …)為橫坐標,繪制A-C標準曲線.同樣的測定條件 下,測定待測試樣試液的吸光度值Ax,由標準曲線 求得待測試樣溶液中被測元素的濃度cx.從測光誤 差的角度考慮，吸光度在0.1-0.5之間測光誤差較 小，因此,應該這樣來選擇標準曲線的濃度范圍，使 之產生的吸光度位于0.1-0.5之間.為了保證測定 結果的準確性,標準溶液的組成應盡可能接近樣品溶液的組成.

　　2.2標準加入法

　　當樣品中被測元素成分很少，基體成分復雜， 難于配制與樣品組成相似的標準溶液時,可采用標 準加入法，它可以自動進行基體匹配,補償樣品的 物理和化學干擾,提高測定的準確度.

　　先測定一定體積試液(C)的吸光度A?然后在 該試液中加入一定量的與未知試液濃度相近標準 溶液,其濃度為Cs測得的吸光度為A,則Ax=k'cx ； A=k' (cx+Cs).取若干份體積相同的試液cx),依次按比 例加入不同量的待測物的標準溶液(Co。),定容后濃 度依次為：X, CX+C0, CX+2C0, CX+3C0, Cx+4C0…,分別測 得吸光度為：AX,A1,A2,A3,A4….以A對濃度C做圖 得一直線，圖中Cx點即待測溶液濃度.

　　3原子吸收光譜法在環境分析中的應用

　　環境分析研究的對象是環境中的化學物質，其 成分復雜、類繁多、含量低且穩定性差. 　原子吸收光譜法是一種較成熟的分析方法，主要用于測定各 類樣品中的微痕量金屬元素.

　　3.1水質分析

　　對于污水、礦泉水等水體無機物及有機物比較 多,情況復雜,一般采用萃取法、離子交換法等分離技術與校準加入法配合使用，主要測定水體中的 鉛、銅、鉻、鎘和汞等金屬.馬曉國等分散液液微萃 取-石墨爐原子吸收光譜法測定環境水樣中的痕 量鎘,實驗表明，該方法具有靈敏、準確、快速、環保 的特點，是一種分析水樣中痕量鎘的較好方法. 原子吸收法還可以進行元素的形態和價態分析,如 用冷原子吸收法可分別測定河水中的有機汞和無 機汞;采用砷化氫發生器系統，用原子吸收法可分別測定環境水樣中的價態砷,等.

　　3.2 土壤及沉積物

　　利用火焰　原子吸收光譜法可以直接測定土壤 中的鉬.用微波消解-原子吸收光度法測定土壤和 近海沉積物標準物質中的鉻、鉛、鎘等重金屬.況輝 等微波消解-原子吸收分光光度法測定土壤中的 Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和N I,實驗結果表明，該方法在 分析土壤標準樣品中上述六種元素時,除個別樣品 中的個別元素外，測定結果與保證值基本符合,且 重復性好,適合于土壤中金屬元素的例行分析和研 究.葉閨等關于大學校園土壤中重金屬污染研究， 采用了微波消解、火焰原子吸收分光光度法對土樣 中Cu,Zn,Pb,Cr四種重金屬的含量進行了測定.景 麗潔等采用微波消解法預處理待測土壤,火焰原子 吸收分光光度法測定污染土壤消解液中的鋅、銅、 鉛、鎘、鉻5種重金屬，實驗表明，該方法簡便、靈 敏、準確,適用于污染土壤中重金屬含量的測定.

　　3.3大氣及顆粒物

　　利用原子吸收法測定大氣或飄塵中的微量元 素時，需要采用大氣采樣器,然后根據具體測定的 元素選擇消解體系和基本改進劑.目前，原子吸收 法已用于分析環境空氣、工業廢氣及大氣顆粒物中 的汞、銅、鎘等重金屬元素,且結果準確度和度 較高.婁濤等原子吸收光譜法測定大氣顆粒物中的 重金屬，實驗結果表明：采用HNO3-H C 104消解體 系,操作方便,樣品消解較*;結果的準確度和精 密度較高.葉謙輝等用透射電鏡和火焰原子吸收法 分析大氣總懸浮顆粒物,用火焰原子吸收法測定其 水溶性常規元素K、Na、Ca和M g,測定結果的相對 標準偏差為0.6% -2.1% n=6).肖美麗等石墨爐原子 吸收分光光度法測定大氣顆粒物中的鎘,測定結果 的相對標準偏差為2.1% -7.5% ,檢出限為 0.366 μg/L,該方法適用于大氣和固定污染源排氣 中鎘的測定.

　　4存在的不足及發展趨勢

　　目前,原子吸收光譜法已成為一種比較成熟的 儀器分析方法，但現階段還存在不足之處，主要表 現為：(1)不能多元素同時分析.測定元素不同，必須更換光源燈；2)還不能測定共振線處于真空紫外區 域的元素,如磷、硫等；3)標準工作曲線的線性范圍 窄,在高背景低含量樣品測定中，精密度下降.就存 在的問題,近年來國內外很多專家也在致力于研究 新技術以提高測定的靈敏度,如激光在原子吸收分 析方面的應用，用可調諧激光代替空心陰極燈光 源，通過激光使樣品原子化.這種方法的應用將為 微區和薄膜分析提供新手段、為難熔元素的原子化 提供了新方法.塞曼效應的應用，使得能在很高的 背景下也能順利地實現測定.新方法的建立和應 用，將讓　原子吸收光譜法取得更迅速的發展和更廣泛的應用.