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微波消解在PM2.5重金属检测中的应用
点击次数:522 发布时间:2018-04-26

PM2.5事件背景
2011年10月,一场灰霾笼罩北京城,但北京环保局公布的每日空气质量报告中,zui严重的地方仅为“轻度污染”,而美国在中国自测的空气质量PM2.5指数反复跳上200大关,达到美国国家环保局认定的“危险”级别。数据差异是因计算方法不同,美环保署应用AQI指标(综合考虑PM2.5、PM10、CO、SO2、O3和NO2浓度),而中国采用API指标(综合考虑PM10、SO2、NO2浓度)。PM2.5开始进入中国公众的视线,并成为社会热点。
     
PM2.5世界各国及组织检测标准

PM2.5重金属检测的重要性
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5um的颗粒物,也称可入肺颗粒物,主要来源于日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有Cu、Ni、Zn、Pb、Mn、Cr、Fe、Co、Cd等重金属物质以及挥发性物质。而这些重金属随着微小颗粒通过支气管和肺泡进入并溶解在血液中,从而影响人体的呼吸系统、新血管系统、神经系统及生殖系统的正常生理机能。据世界卫生组织统计,在欧洲PM2.5每年导致386000人死亡,人均期望寿命缩短8.6个月。


PM2.5样品采集与质量浓度测定
PM2.5质量浓度的测量方法主要有重量法、微量振荡天平法、Beta射线法/β射线法,我国目前对大气颗粒物的测定主要采用重量法。其原理是分别通过一定切割特征的采样器,以恒速抽取定量体积空气,使环境空气中的PM2.5和PM10被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差和采样体积,计算出PM2.5浓度。


PM2.5重金属含量测定
据中科院大气物理研究所研究员王跃思博士分析,以北京地区为例,有机物(OC)在PM2.5细粒子中的比重已经由20%-30%上升到30%-40%。因此针对PM2.5中主要重金属元素Pb,Cu,Fe,Cr,Ni,Cd,Zn等的测定,首先要保证对截留颗粒的滤膜进行快速和彻底的前处理,微波消解无疑是zui高效的前处理方式,一次消解可处理多个样品,可完成所有元素的测定,既可以保证试验人员的安全性,又可以保证样品的准确性和平行性。
以TOPEX全能型微波化学工作平台为例,PM2.5金属元素检测步骤如下:
实例参考:

微波消解-原子荧光光度法快速测定空气中铅含量
王野,刘淼,尚颖,苗昱霖  吉林大学环境与资源学院,长春 130012


 

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