铅的检测方法研究进展

第３６卷第４期２０２０年８月
湖南有色金属
ＨＵＮＡＮＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳＭＥＴＡＬＳ
作者简介：左　花（１９８９－），女，助理工程师，主要从事有色金属的分
析检测工作。

铅的检测方法研究进展
左　花
（湖南有色金属研究院，湖南长沙　４１０１００）
摘　要：目前重金属铅的检测方法主要是：原子荧光法、原子吸收光谱法、发射光谱法、质谱分析法、滴定法、双硫腙分光光度法、伏安分析法、Ｘ射线荧光光谱法、极谱分析法和生物传感器法，基本上实现了各种物质中不同浓度铅的检测。

文章对近年来铅的检测方法及其研究进展进行了综述。

关键词：铅；分析方法；检测方法
中图分类号：ＴＧ１１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－５５４０（２０２０）０４－００７７－０４
人类对铅的发现由来已久，由于铅广泛应用于矿冶、制造、能源和建筑等行业，对工业发展极为重要，同时铅的毒性会造成严重的环境污染，威胁人体
健康，因此铅的检测和分析倍受关注［１］。

李宏卫等［２］
在２００８年进行了铅检测方法的调
查，近年来随着科技的进步和研究的深入，人们对以往铅的检测方法进行了验证、改进和补充，目前检测铅的常用方法有：原子吸收光谱法、原子荧光法、发射光谱法、质谱分析法、滴定法、双硫腙分光光度法、伏安分析法、极谱分析法、生物传感器法、Ｘ射线荧光光谱法等，通常会根据不同的检测物质和检出限选择合适的方法。

１　铅检测方法
１ １　原子吸收光谱法（ＡＡＳ）
王文光等
［３］
采用原子吸收光谱法对葵花籽样品
中的铅进行检测，铅浓度在０～８０μｇ／Ｌ内显示良好线性关系，相对标准偏差（ＲＳＤ）为１ ７５％～４ ２１％，相关系数为０ ９９９５；加标量（０ １～１ｍｇ／ｋｇ）的回收率在９
０ ０％～９８ ６％；称样０ ５ｇ且定容至１０ｍＬ时，该方法的检出限为２ ２μｇ／ｋｇ。

陶健等［４］
对石墨炉原子吸收光谱法（ＧＦ－ＡＡＳ）
检测的常用基体进行研究，通过试验得出磷酸二氢铵是ＧＦ－ＡＡＳ测定茶叶中铅含量的理想基体改进剂，试验测得最佳灰化温度是７３０℃，原子化温度是２１６６℃。

测得样本含铅为（１ ４１±０ ０４）ｍｇ／ｋｇ，与
标准值吻合，加标回收率为９５ ７９％，相对标准偏差（
ＲＳＤ）为３ ０６％。

１ ２　原子荧光法（ＡＦＳ）
曹军等［５］
研究了原子荧光法连续测定铜精矿中
铅含量的最佳试验条件，该方法铅的检出限为０ ２μｇ／Ｌ，回收率为８８ １％～９４ ２％，相对标准偏差（ＲＳＤ）在１％～４％之间，试验选择最优盐酸浓度为５％。

陈京京［６］
采用非国标的原子荧光法测定水中的
铅，试验测得铅的浓度值相对标准偏差为２ ３７％～３ ２７％，检出限为０ ０７６μｇ／Ｌ，加标回收率为９１ ６％～１０４％。

对照标样测得的误差为１ ３２％，相对标准偏差（ＲＳＤ）为０ ２５８％。

该方法测定铅有良好的准确度。

陈惠娟等［
７］
使用原子荧光法测定土壤总铅，采用硝酸－高氯酸－氢氟酸进行全消解，通过一系列条件试验得出选用１％的盐酸作为载流溶液结果稳定性好，使用２％的ＫＢＨ４作为还原剂测定数据稳定，测得标准物质的相对标准偏差在２ ３％～４ ７％范围内。

１ ３　发射光谱法（ＡＥＳ）
罗磊等［８］
用电感耦合等离子体发射光谱法（ＩＣＰ
－ＡＥＳ）检测银铅矿与高含量重晶石共生的样品。

该方法能够有效分解高含量重晶石与银铅矿，并且通过加入氯化钡消除样品中硫酸钡对铅测定结果的干扰。

试验中铅的检出限为０
０１３％，相对标准偏差（ＲＳＤ）为１ １％～１ ６％，加标回收率为９７ ９％～１０２ ９％。

陈娜等［９］
采用ＩＣＰ－ＡＥＳ测定土壤中的铅，相
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关系数为０ ９９９９７，称样０ ２ｇ，定容体积５０ｍＬ时，铅的检出限为１ １３ｍｇ／ｋｇ，检出下限为４ ５２ｍｇ／ｋｇ，相对误差ＲＥ为４ ７５％～１２ ６％，相对标准偏差（ＲＳＤ）为１ ９３％～４ ０４％，测定结果可靠。

１ ４　电感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰ－ＭＳ）
刘建军等［１１］用ＩＣＰ－ＭＳ检测土壤中的铅等多种重金属元素，通过对消解方法的条件试验从而确定最佳消解条件，改进传统电热板消解法，测定结果相对标准偏差（ＲＳＤ）＜５％，可以满足多元素同时测定，适用于大批量样品分析。

陈磊磊等［１１］采用ＩＣＰ－ＭＳ测定水中的铅及其它重金属，该方法检测的５种元素工作曲线相关系数均大于０ ９９９，铅检测的稳定性好，检出限为０ ０１７μｇ／Ｌ。

１ ５　滴定法
张润虎等［１２］改进ＥＤＴＡ滴定法检测铅精矿中的铅，试验验证了影响滴定结果的主要因素是缓冲溶液用量、指示剂用量、样品中共存金属离子及样品组分等，改进的方法简化试验操作，分析结果可靠，加标回收率为９９ ６５％～１００ ８０％。

黎香荣等［１３］采用酸消解－自动光度滴定法测定铅精矿中的铅。

回收率为９７％～１０２％，相对标准偏差（ＲＳＤ）在０ ０８％～０ １３％。

该方法准确度较高，可以解决常用滴定法中滴定终点判断困难，结果误差大的不足。

郝璐等［１４］采用ＥＤＴＡ滴定法测定分银渣中的铅含量，通过氟化铵－盐酸－硝酸－高氯酸溶解样品，试验证明在高氯酸体系下加入氢溴酸能比盐酸－硝酸体系溶解样品更有效地去除杂质。

相对标准偏差（ＲＳＤ）为０ ３２％～０ ９０％，加标回收率为１００％～１０２％。

１ ６　双硫腙分光光度法
付宇红［１５］改进双硫腙分光光度法检测铅的方法，选用毒性小的四氯化碳取代三氯甲烷来溶解双流腙，溶液透光率为２０％，制得标准曲线相关系数为０ ９９９９，标准偏差为０ ００４１，平均加标回收率为９９ １１％。

鲁秀国等［１６］采用双硫腙分光光度法检测土壤中的铅。

该方法测定的最大波长为５１７ｎｍ，并研究显色剂用量和显色时间对实验结果影响。

铅浓度在０～１ｇ／ｍＬ范围内相关性好，试验得出线性回归方程ｙ＝０ ０９２８ｘ＋０ １５９２，相关系数为０ ９９９１。

１ ７　伏安分析法
刘琳娟等［１７］研究伏安法检测土壤中的铅，比较了几种传统消解体系和测试方法，得出用王水－氢氟酸－阳极溶出伏安法测定样品操作简单，铅的浸出率大，且样品不需要基体改进剂，试剂用量小，方法检出限为０ ０２ｍｇ／ｋｇ，精密度为２ ７％～４ ５％，加标回收率为８８ ４％～９４ ４％。

刘蕊等［１８］采用伏安分析法检测枸杞子中的铅，并分析碘离子会影响电极上的铅和镉的溶出。

试验验证了在５～５０μｇ／Ｌ浓度区间里铅离子的浓度与溶出峰电流线性相关，相关系数为０ ９９２３，检出限为０ ２μｇ／Ｌ（Ｓ／Ｎ＝３），该方法可以同时测定镉的浓度。

１ ８　极谱分析法
张崇佳［１９］采用示波极谱法测多种矿石中的铅，研究证明该方法简便快速，灵敏度和精确度高，检测需要的样品和药剂少，适宜测定铅品位在５％以内的矿石，还可检测多种金属元素，适宜矿企工业生产。

１ ９　生物传感器法
李宸葳等［２０］研究生物传感器法测铅，该方法适于可视化检测水中的铅离子。

铅的范围为２５～２ ５μｍｏｌ／Ｌ，线性关系为ｙ＝０ ０３９ｘ＋０ ３４８６（相关系数为０ ９９０４），检出限为１０ １ｎｍｏｌ／Ｌ，加标回收率为９８ ２％～１１５ ５％。

周羽婷等［２１］将核酸构象转换与纳米孔膜技术联合，制得的高灵敏电化学传感器可以同时检测铅等多种重金属。

试验证明该传感器检测铅的检测浓度为０ ０５～１ ５０ｎｍｏｌ／Ｌ，检出限为０ ０１７ｎｍｏｌ／Ｌ。

１ １０　Ｘ射线荧光光谱分析（ＸＲＦ）
甘婷婷等［２２］研究ＸＲＦ快速分析测定水中的铅等元素，以氢氧化钠和硫化钠为沉淀剂富集水中铅制成薄膜样品后进行快速分析，得出富集过程中的最佳沉淀反应时间为５ｍｉｎ。

并与ＩＣＰ－ＭＳ检测的结果比对，验证铅的富集率达９０％，测得相关系数为０ ９９９８，检测的水样为５０ｍＬ时铅的检出限为８ ５μｇ／Ｌ。

肖命冬等［２３］研究了湿法分析测定高炉除尘灰中铅等元素，调整仪器检测指标制取粉末压片，建立检测铅和多种元素的工作准曲线。

该方法满足其生产中对铅等多种金属的检测需求。

白万里等［２４］选择硬脂酸制得粉末压片检测样品，测定铝用炭素阳极材料中的铅等多种元素含量。

通过试验确定研磨２０ｓ，１２ｇ样品加入２ｇ硬脂酸为
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第４期左　花：铅的检测方法研究进展
最优条件。

铅元素测定采用一点法排除干扰，使用ＰｂＬβ１制得分析线。

２　检测方法比较
１ 原子吸收法测铅的准确度高，精密度好，测定方法快速简便，抗干扰能力强，检测所需样本量小，灵敏度高，检出限低，适于样品中微量，痕量甚至超痕量铅的分析，但是不能多元素同时分析，样本中铅浓度差异较大时需重新制作标准曲线。

２ 原子荧光法测铅具有高灵敏度、低检出限的特点，但是荧光强度对酸度变化反应强烈，直接影响检测结果；曹军［５］等对铅在不同酸度条件下的荧光强度进行对比分析，铅在酸度为１％～５％范围内荧光强度值呈线性增加，酸度增加到５％以上时荧光强度急剧降低。

３ 原子发射光谱法适宜于分析矿物、土壤和水等各种介质中的铅，前处理简便，分析速度快，检出限较低，可同时测量多种元素，ＩＣＰ－ＡＥＳ标准曲线范围宽，可测定高、中、低不同浓度，抗干扰能力比ＡＡＳ差。

４ 极谱法测铅的操作简单，可测定浓度范围宽，准确度高，能够连续检测，测定过程中会产生重污染的汞蒸气，需要格外注意环境污染和检测人员安全防护［１９］。

５ 隋佳辰等［２５］对传统检测方法、国家标准检测方法及核酸适配体生物传感技术在食品重金属铅中的检测进展作较详细的论述，对核酸适配体生物传感技术在食品重金属铅中的检测前景进行展望。

６ 陈素兰［２６］等分别采用ＡＡＳ，ＩＣＰ－ＡＥＳ和ＸＲＦ检测土壤中铅，对比检出限、精密度、准确度等参数。

结果表明３种方法中ＩＣＰ－ＡＥＳ法和ＸＲＦ法可同时测定多元素，但ＸＲＦ法更快速简便。

３　未来研究方向
随着检测方法、技术和仪器设备的发展，未来铅检测的研究方向可以分为以下几个方向：一是进一步提高试验效率和测量精度；二是减少试验环节产生的污染物；三是在环境卫生、医疗健康等领域进行深入探索；四是研发更加快捷、精准、高效，易维护、可多元素同时检测且直接读数的仪器设备。

生物检测技术在医疗卫生领域的广泛应用，将会在未来发展为一个重点方向。

ＸＲＦ快速检测技术的发展潜力巨大，提高多元素同时检测的准确性和高效性，测定线性宽，适用于多种介质条件下的数据直读，前处理步骤简单，操作过程产污量小，具有广泛的实用性和研究价值。

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收稿日期：２０２０－０６－１２
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＬｅａｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ
ＺＵＯＨｕａ
（ＨｕｎａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｌｅａｄａｒｅａｔｏｍｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄ，ａｔｏｍｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ｔｉｔｒａｔｉｏｎ，ｄｉｔｈｉｚｏｎｅｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ，ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ，Ｘ ｒａｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｐｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｂｉｏｓｅｎｓｏｒｍｅｔｈｏｄ Ｂａｓｉｃａｌｌｙａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｌｅａｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｌｅａｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｅａｄ；ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓ；
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ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ
（上接第５０页）
［１２］Ｄ Ｄｕｍｏｎｔ，Ａ Ｄｅｓｃｈａｍｐｓ，Ｙ Ｂｒｅｃｈｅｔ Ｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎ
ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓｉｎＡＡ７０５０ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ
［Ｊ］ ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ａ，２００３，３５６（１－２）：３２６
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［１３］Ｚ Ｃｖｉｊｏｖｉ。