4.4　原子熒光光譜法在環境分析中的應用

原子熒光光譜法具有檢測限低、靈敏度高、譜線簡單、干擾小、線性范圍寬（可達3～5個數量級）及選擇性極佳、不需要基體分離可直接測定等優點。如對Cd的檢出限可達10^-12g·mL^-1，Zn的檢出限可達10^-11g·mL^-1，20多種元素的檢出限優于AAS，特別是采用激光作為激發光源及冷原子化法測定，性能更加突出，同時也易實現多元素同時測定，提高工作效率。不足之處是存在熒光猝滅效應及散射干擾等問題。原子熒光光譜法在食品衛生、生物樣品及環境監測等方面有較重要的應用。

4.4.1　原子熒光光譜法在環境分析中的應用

4.4.1.1　大氣及大氣顆粒物

原子熒光光譜法用于大氣及顆粒物中某些元素的測定，為了解大氣的污染情況提供信息。用雙道原子熒光光度計測定空氣中鉛、硒的含量，檢出限分別達到1μg·L^-1和4.72×10^-5mg·m^-3。用冷原子熒光光譜法測定大氣中痕量氣態總汞、汞礦區冶煉車間空氣中的二價汞、垃圾衛生填埋場排氣筒中的氣態總汞及排氣筒中單甲基汞和二甲基汞的含量。經消解后，采用原子熒光光譜法可對大氣顆粒物中鉛、汞、砷和銻等重金屬元素的分布進行分析。

4.4.1.2　水樣

利用氫化物發生-原子熒光光譜法（HG-AFS）對水中砷、鉍、鎘、汞、鉛、銻、硒、碲、錫和鋅等元素進行分析，可了解其污染情況，為污染的治理與防治提供依據。

利用HG-AFS可以直接測定環境水樣中Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）、江河水及皮革廢水中的痕量砷和硒，通過調節氫化物發生反應的酸度實現As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的形態分離，用HG-AFS直接測定水樣中As（Ⅲ）和As（Ⅴ），無須任何預分離技術，砷的檢出限為0.026μg·L^-1。應用AFS-220-2E型雙道原子熒光光度計測定生活飲用水中的汞，汞的最低檢出限為0.0411μg·L^-1。原子熒光光譜法不僅可以分析金屬元素，在弱酸性介質中，以I^--［Cd（Phen）₃］²⁺-硝基苯為萃取體系，經0.24mol·L^-1的HCl反萃取后用HG-AFS測定鎘，從而間接測定痕量碘。

4.4.1.3　土壤、污泥

原子熒光光譜法在土壤方面的應用主要是測定土壤中的鉛、硒、砷、錫、銻、汞等元素的總量及元素不同形態含量，為了解土壤污染情況、推測污染源及治理提供依據。如結合連續化學提取，使用HG-AFS可檢測各種結合態的硒和總硒；經離子交換樹脂富集，用不同濃度的HCl洗脫，用HG-AFS測定土壤水溶態Se（Ⅳ）和Se（Ⅵ）；選擇合適的掩蔽劑，用HG-AFS測定土壤中水溶態的Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）等。

4.4.1.4　礦物和合金

通過對礦石中某些元素的分析可以了解礦石中各成分的含量，為采礦提供依據和指導，對合金中微量元素的測定可以了解合金的純度。如用HG-AFS測定鋅精礦中的As、Sb、Bi、Sn，銻精礦中的微量砷，鋼鐵中的痕量鉍，以及高純陰極銅中的硒、碲。

AFS除了上面大氣、水、土壤及合金中的應用外，還應用于植物、中草藥、保健品、海產品等樣品中的元素測定。

4.4.2　原子熒光光譜法在環境中的應用實例

以原子熒光光度法測定工業爐氣中的砷。

（1）概述　以原子熒光光度法測定砷，較Ag-DDC光度法具有簡單、快速、靈敏等特點。方法檢測限為2.13ng·mL^-1，樣品加標回收率為95.2%～97.6%，相對標準偏差為3.12%（n=10）。

（2）儀器與主要試劑　XDY-2A型原子熒光光度計；箱形電爐；硫脲-抗壞血酸混合溶液，稱取12.5g硫脲，加入80mL純水，加熱溶解，待冷卻后加入12.5g抗壞血酸，稀釋至100mL；硼氰化鉀溶液，稱取硼氰化鉀70g溶于1g·L^-1的氫氧化鈉溶液中；砷標準儲備溶液，含砷1.0mg·mL^-1；砷標準使用溶液，含砷0.2mg·mL^-1。

（3）儀器主要操作條件　燈電流40mA；PMT負高壓240V；原子化高度8.5mm；原子化器溫度1050℃；載氣流量400mL·min^-1；屏蔽氣流量1000mL·min^-1；測定方式為標準曲線法；讀數方式為峰面積；加液量8mL；進樣體積2mL。

（4）實驗步驟

①配制砷標準儲備溶液、砷標準使用溶液。

②樣品預處理。將采樣的六連球管內的脫脂棉移入400mL燒杯中，用2%氫氧化鈉的熱溶液40mL洗滌采樣管和六連球內壁幾次，洗滌液與硼酸溶液一起并入原燒杯中，加熱煮沸數分鐘。用布氏漏斗抽濾，并用2%氫氧化鈉洗滌燒杯和脫脂棉3～4次。將濾液移入500mL容量瓶中，加3～4滴酚酞指示劑，選用1+1鹽酸調至紅色變淺，再用1+99鹽酸滴至酚酞紅色剛剛褪去，用純水稀釋至刻度，搖勻，備用。

③吸取砷標準使用溶液0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL于25mL比色管中，加HCl（1+1）5.0mL，用純水定容至刻度，相當于砷濃度0.0ng·mL^-1、40.0ng·mL^-1、80.0ng·mL^-1、120.0ng·mL^-1、160.0ng·mL^-1、200.0ng·mL^-1。

吸取空白及樣品溶液10.0mL于25mL比色管中，分別加入HCl（1+1）5.0mL、硫脲-抗壞血酸混合溶液2.0mL，混勻待測。

④根據實驗條件及儀器操作方法調節儀器，待儀器穩定后分別測定標準系列溶液及樣品溶液的熒光強度。由校正曲線即可求得樣品溶液中所含待測元素的濃度。