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电感耦合等离子体发射光谱法

电感耦合等离子体发射光谱是根据被测元素的原子或离子,在光源中被激发而产生特征辐射,通过判断这种特征辐射的存在及其强度的大小,对各元素进行定性和定量分析。

电感耦合等离子体发射光谱法应用于环境水样、土壤样品中的微量元素进行分析,在元素分析测试中的应用技术具有简便、快速、分析速度快;检出限低,多数可达0.005μg/ml以下;测量动态线性范围宽,一般可达5~6个数量级,可同时进行高含量元素和低含量元素的分析,可达到石墨炉原子吸收光谱仪的部分检出水平;可多种元素同时分析,可定性、定量分析金属元素,肥料重金属检测价格,也可分析部分非金属元素,提高了分析效率,基体效应小,低背景干扰、高信噪比、精密度高、准确性好等优点。

电化学法—阳极溶出伏安法

电化学法是近年来发展较快的一种方法,它以经典极谱法为依托,在此基础上又衍生出示波极谱、阳极溶出伏安法等方法。电化学法的检测限较低,测试灵敏度较高,值得推广应用。如国标中铅的测定方法中的第五法和铬的测定方法的第二法均为示波极谱法。

阳极溶出伏安法是将恒电位电解富集与伏安法测定相结合的一种电化学分析方法。这种方法一次可连续测定多种金属离子,而且灵敏度很高,能测定10-7-10-9mol/L的金属离子。此法所用仪器比较简单,操作方便,是一种很好的痕量分析手段。我国已经颁布了适用于化学试剂中金属杂质测定的阳极溶出伏安法国家标准。




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溶出伏安法

将待测物质预电解富集,待溶出后进行扫描测定的一种方法。该法操作简便、抗干扰能力强、灵敏度高,长期以来被认为是重金属检测方法中最为有效的一种,可同时实现对多个元素含量的测定,并且检测限可达 mol/L。于庆凯等采用微分脉冲阳极溶出伏安法对海水中的重金属进行检测,同时测定了海水中 Cu、Pb、Cd 和 Zn 四种痕量元素; 赵广英采用丝网印刷的碳支持电极,应用微分脉冲溶出伏安法及同位镀膜电极法的联用,对茶叶中痕量铅的快速测定进行了相关研究,皮肤重金属检测多少钱,取得了较好的检测效果,得到该法适用于茶叶重金属的快速检测的结论。

目前,相对来说技术更加成熟的电化学检测仪主要是极谱仪,它继承了光学检测范围广、精度高的优点,可以在很宽的范围内进行测定,且具有良好的选择性,可实现连续测量,特别是对于液体样品不需经过前期消化处理,可直接测定,铅、镉离子的测定,往往可以得到更好的结果。

酶分析法

其原理是重金属具有一定生物毒性,它会结合甲琉基或琉基形式的酶活性中心,改变酶的活性中心的结构及性能,可以依据重金属浓度与酶系统变化的定量关系来测定相关重金属的含量。

Yunhui 等采用了脲酶抑制法对 Hg2 + 的含量进行了检测; Shukor 等通过利用木瓜蛋白酶的 特定性质建立了一种测定重金属的方法,且用该方 法检测到的毒性被原子发射光谱分析法证实是存在 的; 李慧等通过使用体外筛选技术( SELEX) 得到了多种金属离子的脱氧核酶,并与天然酶进行了比较,推测理论上可以找到每一种金属离子的脱氧核酶( DNAzyme) ,进行相关重金属的检测; 柳畅先等利用镉离子对醇脱氢酶具有抑制作用这一性质,通过醇脱氢酶测定了 Cd2 + 的浓度,其检出限为2.00μg/L,且尝试把该法应用于蔬菜中Cd2+的检测中,对这方面工作进行了的初步研究; 硝1酸盐还原酶可以将硝1酸盐还原为亚硝1酸盐,Cu2 + 的存在能够抑制硝1酸盐向亚硝1酸盐反应的进行,且其还原程度在一定范围内与 Cu2 + 的浓度存在线性关系; 周焕英等通过间接测定反应生成的 NO2 - 浓度能够确定Cu2 + 的浓度的原理,土壤重金属的检测报价,通过与自制光反射传感器的联用,建立了能够用于现场快速定量检测水中 Cu2 + 的方法。



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重金属污染的大面积立体监测

以往土壤重金属有效性研究侧重于野外采样,重金属检测,实验室检测或实验室试验检测阶段,其研究结果局限于点检测与监测,时空代表性受到一定限制。针对我国农田土壤污染较突出的现状,应综合利用便携式高光谱仪、航空遥感、航天遥感等现代化检测技术。今后研究的重点应放在研发面源重金属污染快速精准检测、监测技术和装备,开展由点到面,立体动态监测。基于遥感、地理信息系统和GPS 的高光谱遥感技术在检测与监测土壤重金属全量方面已有诸多报道,将是土壤重金属有效态含量的快速、大面积立体监测的重要研究方向。

高光谱遥感技术及数据处理技术的发展

成像光谱仪的出现已使从便携式成像光谱仪到飞机到卫1星平台获取高光谱分辨率图像数据成为可能,现在高光谱数据处理技术也越来越多,如应用于反射光谱的连续统去除(continuum removal)、倒数对数、微分、小波变换等光谱预处理技术及应用于高光谱图像的光谱匹配、混合像元分解等技术。通过植被的光谱特征来监测土壤重金属污染的主要方法,就是通过分析光谱数据或光谱图像,找出对胁迫变化敏感的光谱参数及光谱指数,利用单因素回归、主成分分析、偏小二乘回归、模糊神经网络等分析方法,找出光谱参数及光谱指数与土壤重金属含量的相关关系,并构建模型来间接反映土壤重金属污染状况。但由于不同植物对同种重金属的吸收不同,甚至同种作物对不同种金属的吸收也存在显著差异,目前利用高光谱遥感技术监测土壤重金属污染研究还处于探索阶段,研究模型没有统一的标准,如何提取优光谱参数及如何构建光谱指数等没有指导性的方法,如现有的光谱指数大多是基于有限物种的小的独立数据集来构建,甚至在不同的研究中,相同的重金属用不同的指数来估测,这使模型的选择和应用上没有一致性,因此设计一个规范的高光谱数据转换及处理方法也是今后重要研究方向之一。


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