75铜、锌、镉、铬、锰及镍的原子吸收分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版增补版)剖析

新项目试验报告
项目名称：铜、锌、镉、锰及镍的原子吸收分光光度法
《空气与废气监测分析方法》（第四版）
项目负责人：
审批日期：
一、项目概述
悬浮颗粒物（SP）中痕量金属（如Pb、Cd、Zn等）是重要的大气污染物之一。

这些颗粒中的金属元素多来源于人为污染，主要存在于《2.5um的细小颗粒物中。

目前已证实颗粒物中至少有10种痕量金属具有生物毒性，以Cd、As等为代表的无机金属元素及其化合物，不但对人体具有毒害，而且具有致癌作用。

在一些城市中Pb、Cd已达有害水平。

用大流量采样器或中流量采样器将SP采集在滤料山，样品酸消解处理后，用原子吸收分光光度法作颗粒物各组分分析。

二、检测方法和原理
检测方法：原子吸收分光光度法。

原理：采集在过氯乙烯滤膜上的颗粒物，用硫酸-灰化法消化，制备成样品溶液，然后将溶液引入火焰或石墨炉原子化器内，用标准曲线法或标准加入法测定溶液中各元素的浓度。

除镉外，其他元素均未见到明显的干扰。

测定镉时，用碘化钾-甲基异丁基酮进行萃取分离以消除干扰。

如用石墨炉测定，则可用氘灯扣除背景，消除干扰。

各元素测定范围见表1（按采样10m3，定容10ml计）。

表1
*经碘化钾-甲基异丁基酮萃取测定。

三、主要仪器和试剂
1.试剂和材料
除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，去离子水或同等纯度的水。

1.1 过氯乙烯滤膜。

1.2 硝酸、盐酸、氢氟酸：优级纯。

1.3 0.7%（V/V）硫酸溶液：用优级纯硫酸配制。

1.4 1%（V/V）硝酸溶液：用优级纯硝酸配制。

1.5 硝酸溶液：0.16mol/L。

1.6 5%（m/V）抗坏血酸溶液：称取 5.0g抗坏血酸，溶解于水中并稀释至100ml。

临用时配制。

1.7 甲基异丁酮。

1.8 碘化钾溶液：1.0mol/L。

1.9铜、锌、镉、锰及镍标准贮备液：称取上述金属（99.99%）各0.5000g，分别用（1+1）盐酸溶液5.0ml、硝酸5.0ml溶解，移入500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

上述溶液每毫升含相应元素1.00mg。

贮于聚乙烯塑料瓶中，冰箱内保存。

1.10铜、锌、镉、锰及镍标准使用液：临用时，吸取10.00ml标准贮备液于100ml容量瓶中，底价1.0ml硝酸，用水稀释至标线。

此溶液没毫升含铜、锌、镉、锰及镍各元素100ug。

2.仪器和设备
2.1 总悬浮颗粒物采样器：大流量采样器或中流量采样器。

2.2 马弗炉。

2.3 铂坩埚或裂解石墨坩埚：20～30ml。

2.4 原子吸收分光光度计：具有火焰、石墨炉原子化器。

四、采样要求和样品预处理技术
同总悬浮颗粒物采样方法。

五、检测步骤
3.1原子吸收分光光度计工作条件
①火焰原子吸收分光光度法工作条件，见表2
表2
②石墨炉原子吸收分光光度法工作条件，见表3
表3
3.2 标准曲线的绘制
取8个100ml容量瓶，按表4配制个待测元素的标准系列，并按照原子吸收分光光度法的工作条件，测定吸光度。

以吸光度对各相应元素的浓度绘制标准曲线。

3.3 样品测定
3.3.1样品溶液制备，硫酸-灰化法：取适量样品滤膜于铂坩埚货裂解石墨坩埚中，加入0.7%硫酸溶液2ml，使样品充分润湿，浸泡1h，然后再电热板上加热，小心蒸干。

将坩埚置于马弗炉中400℃±10℃加热4h，至有机物完全烧尽。

停止加热，待炉温降至300℃以下时，取出坩埚，冷却至室温，加4～6滴氢氟酸，摇动使其中残渣溶解。

在电热板上小心加热至干，再加7～8滴硝酸，继续
加热至干，用0.16mol/L 硝酸溶液将样品定量转移至10ml 容量瓶中，并稀释至标线，摇匀，即为待测样品溶液。

3.3.2按与标准曲线绘制相同的仪器工作条件测定样品溶液的吸光度。

3.3.3取同批号、等面积的空白滤膜，按样品测定步骤测定空白值。

表4
六、结果计算
以铜为例：
()a
1000
C -m /mg Cu t
n 03S S V V
C ⨯
⨯⨯=
），铜（ 式中：C —样品溶液中铜浓度，ug/ml ； C 0—空白溶液中铜浓度，ug/ml ； V —样品溶液体积，ml ； S t —样品滤膜总面积，cm 2；
S a —测定时所取样品滤膜面积，cm 2； V n —标准状态下的采样体积，m 3。

7.2 结果与评价（标准曲线，检出限，精密度，正确度，回收率）
1铜
(1)标准曲线：截距a=0.0008 斜率 b=0.150 相关系数r=0.9999符合r≥0.999的要求具体见附表1。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.012µg/m3。

具体见附表2。

（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为: 2.5%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表4。

(4)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为 1.44mg/L，测定结果在盲样所给的1.42±0.07mg/L范围内。

具体见附表5。

(5)回收率：以试样测定值为11.20ug，11.40ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为97.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表3。

2锌
(1)标准曲线：截距a=0.0019 斜率 b=0.478 相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表6。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.004µg/m3。

具体见附表7。

（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:2.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表9。

(4)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为1.342mg/L，测定结果在盲样所给的1.330±0.07mg/L范围内。

具体见附10。

(5)回收率：以试样测定值为7.40ug，7.55ug的二个样品分别加标量5.0ug，得回收率为100%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表8。

3镉
(1)标准曲线：截距a=0.0024 斜率 b=0.356 相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表11。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.004µg/m3。

具体见附表12。

（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为: 0.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表14。

(4)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.0802mg/L，测定结果在盲样所给的0.0788±0.0042mg/L范围内。

具体见附表15。

(5)回收率：以试样测定值为0.50ug，0.50ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为95.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表13。

4锰
(1)标准曲线：截距a=0.0007 斜率 b=0.170 相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表16。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.012µg/m3。

具体见附表17。

（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为: 4.4%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表19。

(4)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.495mg/L，测定结果在盲样所给的0.500±0.020mg/L范围内。

具体见附表20。

(5)回收率：以试样测定值为5.90ug，5.55ug的二个样品分别加标量5.0ug，得回收率为102.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表18。

5镍
(1)标准曲线：截距a=0.0018 斜率 b=0.056 相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表21。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.04µg/m3。

具体见附表22。

(3)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.780mg/L，测定结果在盲样所给的0.778±0.03mg/L范围内。

具体见附表24。

(4)回收率：以试样测定值为0.00ug，0.00ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为97.2，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表23。

七、项目小结
1 分析人员具有上岗资格，有能力承担该项目的分析。

2 PE900T火焰原子分光光度计经过计量部门检定合格，满足分析要求。

3 设施和环境条件均控制在10℃-35℃，湿度20%-80%条件下，满足环境要
求。

4 运用该方法对水中的铁、锰进行了标准曲线的绘制，检出限实验，精密度实验，正确度实验和回收率实验，测定结果均达到要求。

5 实操，具体见典型报告。