大气颗粒物PM2.5中重金属的检测技术

陈建红(江苏省盐城市盐都区环境保护局)

一、PM2.5概述

当前，PM2.5受到社会各界的广泛关注，人们只知道它会给人们的身体健康带来影响，却并不真正了解它。PM，即particu-latematter，译为中文为“颗粒物”；2.5表示2.5微米。PM2.5即表示为等于或小于2.5微米的，可以吸入人体的有害大气颗粒物。由于其可以不受鼻腔与咽喉的阻挡，被吸入人体的肺中，甚至通过换气系统进入人体的其他部位，引发支气管炎、哮喘与心血管病等严重疾病。其中PM2.5中的重金属物质对人体器官与技能造成的伤害更大。据相关研究发现，人体吸入过量的锌会引发锌中毒，造成腹泻、呕吐等胃肠道疾病；铅的影响也很大，当进入人体后很难被排出，且能直接伤害到人体脑细胞，对胎儿造成的伤害更大，可能会造成智障；镉、镍、砷等金属过量进入人体会引发癌症或心脑血管等疾病；钒也是一种有毒的金属物质，而且能被全身吸收，能够影响到人体心脏、神经、胃肠等系统，中毒时表现为肠道蠕动进入亢奋状态，胃肠道等器官出现血管痉挛。人体吸入过量的硒与锌会对呼吸道与其他器官造成严重伤害。总之，虽然PM2.5中重金属的含量很少，但是其对人体造成伤害是极其严重的。因此，对PM2.5中重金属进行检测研究是很有必要的。

二、大气颗粒物PM2.5中重金属检测技术分析

在科学技术进步与研究领域的不断拓展，人们对大气中有害物质的研究设备与分析办法的要求也在不断提高，传统的检测分析技术由于耗时较长、消耗试剂量大、检测易出现偏差等缺点，是不能满足当前人们的需要。同时，更加灵敏、更加快捷的检测仪器设备的更新换代，更加科学的分析技术的推广，为检测分析技术的进步奠定了良好的基础。其中比较常见的检测技术方法有：

1.分光光度法

该技术办法通过在一定波长范围内或特定波长处对被检测物质进行检测，记录其发光强度与吸光度，然后对被检测物质进行定量与定性分析的技术办法。分光光度法才用的检测仪器为分光光度计，并在检测过程中通过不同波长光的照射，记录一定浓度的被检测物质的在该波长的光度照射下的吸光强度，并绘制出该物质的吸收光谱。通常对于无色物质进行紫外线照射测定，被称为紫外分光光度法；对有色物质进行的测定，被称为可见光光度法。为保证在进行PM2.5中重金属检测的精准度，该技术方法中使用的各种仪器都要费根据国家相关规顶进行定期校正。

2.原子吸收光谱法

原子吸收光谱法(AAS)，是通过气态原子可吸收一定波长辐射并根据相应原子共振辐射线的吸收强度来对被检测物质进行定量定性分析的一种技术方法。任何一种元素都可以发射与吸收特征谱线。当有特征波长的光照过原子蒸汽时，原子外层电子选择性的吸收特征光谱，并使入射光减弱。此时即可对对检测物质进行含量与性质分析。在量子化的原子能级下，原子可进行有选择性的吸收辐射。同时由于原子的结构与外层电子的排列不同，元素由基态跃迁为激发态所吸收的能量是不同的，所以各元素的共振吸收线也各不相同。该检测技术具有准确度高、检出限低、选择性好、分析速度快、应用范围广等特点，可以很好地适用于PM2.5中重金属的检测工作中，但是在进行检测时还应该物理、化学、电力与光谱等因素的干扰与抑制，保证检测结果的科学合理。

3.原子荧光光谱法

该技术方法是介于原子吸收光谱与原子发射光谱中间的一种光谱分析技术方法。其基本原理为原子在基态条件下吸收特定波长的辐射而跃迁至高能态，而后通过光辐射的形式发射出具有特征波长的荧光。当原子发射的荧光与吸收线波长一致时，被称为共振荧光；不同则为非共振荧光。其中，共振荧光强度较大，在进行检测分析应用的也较多。在特定的条件下，共振荧光强度和被检测物质的浓度呈正相关关系。该技术办法在检测中具有较高灵敏度，且校正曲线范围较广，还能对多种元素进行同时检测，被广泛应用于环境监督工作中，在PM2.5中重金属的检测工作中也发挥着重要的作用。

检测PM2.5中重金属性质与含量的技术还有很多，不在此一一进行介绍，但各种检测技术在使用时都需要的注意的是科学严禁的态度，考虑各种可能会影响检测结果的因素，并进行相应的技术控制，保证检测结果的科学、合理、有效。

三、PM2.5中重金属来源分析概述

PM2.5中重金属物质来源与形成过程不同也会对重金属物质的理化性质造成影响，对人体的危害也会呈现不同性质的变化，因此要对PM2.5中重金属物质的形成条件与来源进行分析，然后才能进行针对性的检测分析，并提出相适应的预防与解决措施。当前，国际上对PM2.5中重金属物质来源的研究方法最常见的有富集因子法与聚类分析法。通过对污染源头的分析，并根据其分析解雇采取针对性的措施进行治理与保护。

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