王振楚
摘 要：地表水中存在许多金属离子，其中铜、锌、铅、镉作为重金属离子，是造成水环境污染的重要原因之一。大家都知道，重金属离子在水中几乎没有办法降解，也不能通过水体自净来去除，长期存在于地表水中，会对其他生物和植物的正常生存造成严重影响。因此，重金属含量测定及其污染防治工作是十分重要的。原子吸收分光光度法具有一定的灵敏性和较广的应用范围，是检测地表水中重金属含量的有效手段。该文将主要就原子吸收分光光度法在地表水中的重金属含量测定中的应用进行详细的探讨。
关键词：原子吸收分光光度法 地表水 重金属含量测定 应用
中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（a）-0083-02
1 石墨炉原子吸收分光光度法的原理及特点
原子吸收分光光度法简称AAS，它的原理就是在待测元素的特定波长下，让样品经原子化产生蒸汽，然后测量蒸汽中待测元素处于基态的原子所吸收的波长，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出样品中待测元素的含量[1]。原子吸收要遵循分光光度法的吸收定律，在实验的时候要准备空白对照，然后将所测样品和空白样品一起进行测量，以此来求出待测样品中要测的元素的含量。
原子吸收分光光度法中会用到原子吸收分光光度计，这种仪器是由原子化器、光源、单色器、背景校正、检测等系统组成的。其中，光源的作用就是发射光谱。原子化器的作用就是将待测样品中的元素变为原子蒸汽。分光系统由两个部分组成：反射镜、色散原件。色散原件主要就是让符合测定要求的辐射进入检测器。检测系统是由转换器、计算机、光电倍增管组成的，此系统可以将光转化为电，然后再将转化后的电信号进行处理，利用计算机进行分析和计算，最后将待测样品中的金属元素和类金属元素的量在电脑屏幕上表示出来[2]。
和传统的重金属测量方法不同，石墨炉原子吸收分光光度法具有较强的选择性，其检测范围较广，准确度和灵敏度也比较高。具体来说，石墨炉原子吸光光度法和火焰原子吸收分光光度法有以下不同：（1）效率高。石墨炉的原子化效率接近100%，而火焰法的原子化效率只有1%左右。（2）灵敏度高。用石墨炉进行原子化时，基态原子在吸收区内的停留时间较长，石墨炉原子吸收分光光度法的灵敏度可以达到10～14g，根据这个特性，可以将其应用于微量、痕量检测当中。（3）石墨炉原子化程度高，可以测定固体及粘稠试样。（4）选择性方面，由于光源可以发射特定波长的辐射，所以在检测过程中不会产生过多的干扰，所以石墨炉原子吸收分光光度法的选择性比较好，干扰少。
2 用石墨炉原子吸收分光光度法测定在地表水中的铜、锌、铅、镉
该实验取500mL水样放入1000mL烧杯中，然后加入1mL硝酸，在电热板上加热消解。蒸至20mL左右，加入5mL硝酸和10mL过氧化氢，继续消解直到1mL左右。同时，取0.2%硝酸1mL，按上述相同的程序进行操作，将此作为空白样品。接着再配制标准液，于100mL容量瓶中配制0、0.2、0.4、0.6、0.8、1mg/L系列标准混合工作溶液。最后得出结果，用石墨炉原子吸收法直接测定铜、锌、铅、镉，其特征浓度分别为0.019、0.092、0.0049、0.0092mg/L（见表1）。
下面针对其中的步骤进行详细的介绍。
2.1 对含有铜、锌、铅、镉的样品进行前处理
将取来的地表水进行分析，待测水质较好，且没有悬浮物，就可以直接进行测定;若待测水样较浑浊，可能是水中含有较多的有机物且悬浮物颗粒较大，这时实验人员可以先对水样进行处理，一般可采取的处理方法有灰化法、消解法等。若水样中的金属含量较少，那就要进行富集处理，使金属含量达到检测范围，提高检测结果的准确性。在实际的实验操作中，也可以采用基体改进剂法，就是在水样中加入基体改进剂使金属元素变为难挥发的物质，又或者是将一些干扰物转化为易于挥发的物质，通过这种方式也可以保证检测结果的准确性。铜、锌的测定一般用硝酸盐溶液和高氯酸进行消解，在这一过程中也要对空白样品进行同样操作;针对地表水中铅、镉的测定可以用氢氧化镁进行前处理，然后加硝酸溶解沉淀[3]。
2.2 配制标准溶液，进行样品和对照品的分析测定
石墨炉原子吸收分光光度法需要对升温曲线、温度等进行设定，确保整个测定过程中压力处于正常状态，否则就会造成压力不足或者其他异常情况，增加了实验的危险性。最后，在进行标准溶液配置时，一定要选择合适的浓度范围，以便后续分析。在测定完毕后，仪器会根据标准曲线对测定结果进行自动分析，此时工作人员要确保分析过程中能量是平衡的，必要情况下要进行调零。针对地表水中铜、锌、铅、镉的测定首先要选择合适的分析线，实验仪器要用一定浓度的硝酸溶液进行调零操作，然后吸入标准溶液、空白样品和待测水样进行吸光度的测量，在得出数据后将对照水样和待测水样带入标准曲线，然后用得出的数据减去样品空白浓度值就可以得出待测水样的浓度值。
2.3 要在实验过程中注意对实验仪器的使用和维护
一方面，在实验过程中，为了防止水样对实验仪器管路造成损坏（污染或堵塞），工作人员一定要做好样品的预处理工作，并且在实验过程中加入适量浓度的酸性溶液对仪器的各个管路进行清洗。另一方面，工作人员要及时对水封系统中的污染物进行清理，确保水封系统正常工作。针对空心阴极灯的使用一定要是轻取轻放，在取用过程中要保证双手洁净，以防减短阴极灯的使用寿命。
3 结语
综上所述，利用石墨炉原子吸收分光光度法对地表水中的铜、锌、铅、镉进行测量，可以有效提高测量结果的准确度。在测量时要根据具体的情况选择合适的原子吸收方法，针对铜、锌两种元素时可以采用直接吸入火焰原子吸光光度法，针对铅、镉时可以采用共沉淀原子吸收分光光度法等，通过这种方式，确保测量结果的准确性，进而为重金属水污染治理提供依据。
参考文献
[1] 蒙明姜，李丽，俞兰.原子吸收分光光度法测定水溶液中镉含量[J].中国药业，2018，27（16）：17-20.
[2] 张杨.原子吸收分光光度法测定水中重金属含量的应用[J].吉林农业，2018（17）：58，111.
[3] 黄盛楠，肖盛.石墨炉原子吸收分光光度法测定清洁地表水中的Pb、Cd[J].环境与发展，2018，30（6）：111-112，114.
