原子荧光光谱法在检测水质重金属中的应用

原子荧光光谱法在检测水质重金属中的应用
随着我国经济建设的不断发展，环境问题也显得越来越突出了，受到了社会各界的普遍关注。

随着原子荧光光谱法在其他领域不断取得检测方面的有效成果，该分析方法也推广应用到了水质检测方面。

本文在阐释和总结原子荧光的内涵和原子荧光光谱法应用原理的基础上，对该分析方法在检测水质中的重金属方面的应用进行了比较详细地分析，主要就汞和砷这两种重金属在进行测定前的取样工作，测定时的最佳条件和为了保证测定结果的稳定性和可靠性所需要考虑的因素等方面进行了分析。

标签：原子荧光；水质检测；重金属
引言
近年来，原子荧光光谱分析法在环境，地质，石油，化工等很多领域得到应用。

随着我国经济的不断发展，环境问题也越来越突出，而水作为生命之源，对于水质中有害元素的测定对水污染的防治拥有重要的意义。

原子荧光光谱法以其特有的优点在测定水质中的重金属的作用越来越大也越来越受到重视。

1、原子荧光光谱法的内涵和基本原理
原子荧光光谱法是一种光化学分析方法，主要是介于原子吸收光谱和原子发射光谱之间的。

其主要优点是谱线简单方便，与其他分析方法相比灵敏度相对比较高，而且能够同时测定出多种元素的含量。

原子荧光光谱法的基本原理：通过在辐射条件下测定待测元素的原子蒸气，经过激发而产生的原子荧光的发射强度来确定待测元素的含量情况。

当某一种物质的气态低能态被共振射线照射时，而且提供照射的共振射线具有某一特定频率的特点，这时处在原子外层的电子就会吸收照射过来的辐射能，通过吸收辐射能原子由低能态跃迁到高能态，但是有很大一部分的原子会因为二次碰撞又回到低能态的状态，不会发生辐射。

但是总会有一小部分受到激发的原子会在从高能态跃迁到低能态的过程中发出辐射，这就是我们所说的原子荧光。

2、原子荧光光谱法在检测水质重金属中的应用
原子荧光光谱法因其具有灵敏度比较高，干扰因素比较少，且能同时测定多种因素的优点成为检测水质中重金属含量的主要方法。

下面就原子荧光光谱法在检测水质中几种重要的重金属的应用进行分析。

2.1 原子荧光光谱法在检测水质中汞的含量的应用
汞是水质检测中重要的重金属指标，是检测水质时必须要测定的项目。

在测定水质时，要先进行对水质的采样工作，对于不同的水质采取不一样的方法进行
采样，例如对于比较清洁的地下水和地表水可以直接进行取样然后测定，而对于污水，工业废水和海水等需要对采取的水样进行相应的预处理然后再进行实验。

在测定实验过程中，要选择最合适的条件来进行检测。

原子荧光光谱法在测定时一般是将水样中的汞还原成为单质，然后再将其气化成为汞蒸气，然后用波长为253.7nm的紫外光激发处于低能态的汞原子，由于此激发，气态汞原子会辐射出具有相同波长的荧光，在一定的条件下，荧光的强度会与汞的浓度成正比，然后再根据相应的比例计算就可以得到水样中汞的含量。

但是在一定的条件下，测定结果会受到很多种因素变化的影响，所以在测定过程中要选择最适宜的条件，才能保证测定结果的准确性。

在测定过程中要对各种影响测量结果的因素进行充分的考虑。

水质中其他元素的含量对汞含量的测定会具有干扰作用，在测量的水质比较复杂时，对基本干扰因素的考虑是很有必要的。

此外，由于汞对人体的毒害作用，地表水水质标准与生活饮用水水质标准中对汞的检出限要求严格，相较其他重金属元素，检测过程中还有其他因素对汞含量的测定结果也会产生影响。

例如：玻璃器皿的洗涤方式，用不适宜的溶液进行清洗后，玻璃器皿上残留的汞或可能产生荧光的元素都会影响最后测量的汞含量；还有进行实验时的温度，选擇的水质样品的稳定程度和稳定时间，仪器的使用正确与否，所使用到溶液的配置是否标准，测定时环境的温湿度等等这些都是在用原子荧光光谱法测定汞含量时需要考虑到的问题。

2.2 原子荧光光谱法在检测水质中砷含量的应用
砷是生物存在必不可少的元素，但是过多的砷对生物也是有害的。

砷也是在检测水质时必须要测定的元素之一。

在测定之前要先取样，取样得到的地下水，地表水，污水等要先进行消解至澄清才可以进行实验。

消解完成之后，让所取得的水样处在一定的酸度情况下，然后在水样中加入一定剂量的硼氢化钾，硼氢化钾能够和水样中的砷发生化学反映，将水样中的砷转化为砷化氢。

同样地，在用原子荧光谱法来测定水样中的砷的含量时，需要在最合适的条件下进行测定，才能保障测定结果的准确性。

首先，要注意针对不同的水样采取的消解方式，对于有污染的地表水和污水，要进行消解，而对于没有很大污染的地下水来说，就可以不再进行消解；其次，水样中存在的其他元素或离子，也会对测定的结果产生干扰，例如：Sn，Pb，Te等离子就会在一定程度上对测定结果的准确性和可靠性产生干扰，可以加入硫脲—抗坏血酸混合溶液，这样可以减轻离子的干扰；再其次，在实验中所用到的介质也会对测定结果产生影响，在测定砷含量时，通常可以用稀硝酸，稀盐酸和稀硫酸，但是要注意溶液的酸度，如果酸度过高则会导致空白值偏高，而如果酸度偏低的话，则会导致灵敏度偏低，所以在实验过程中要选择合适的盐酸溶液，保证溶液处于一个合适的酸度；然后，在实验中还要用到硼氢化钾这样的还原剂，在实验过程中要保证硼氢化钾量的充足，还原剂溶液的浓度合适，如果还原剂的浓度过低，产生的原子荧光值则会降低地很快，影响最终的测定结果；除此之外，在实验过程中还要考虑载气流量，砷灯的定电流的选择，每个步骤操作的最佳时间等，只有把影响测定结果的因素考虑周全，才能在为水质中砷元素含量的测定创造最佳的条件，也才能保证测定
结果的准确性和可靠性。

3、结语
原子荧光光谱法具有测量精确，灵敏度比较高，受到的干扰因素小等优点，可以用于各种水样中测定重金属的含量。

重金属中的汞与砷都是在水质检测过程中必须要检测的因素，也因此已经有国家标准的分析方法。

但是与其他分析方法相比，原子荧光光谱分析方法更加方便可行，测定的效率和可信度也更高，所以这种分析方法值得进一步推广。

参考文献：
[1]杨化勇.氢化物—原子荧光光谱法测定测定水中砷，汞的方法比对实验[J].治淮，2009（12）.。