CN102393401A - 一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法 - Google Patents

一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法，包括以下步骤：A、制备多份附着有多种大气颗粒物的滤膜；B、选择其中一个滤膜放在X-射线荧光能谱仪上进行测试，验证初步测试效果；C、将收集的滤膜依次进行X-射线荧光光谱仪测试和化学分析，得出大气颗粒物中所有有害元素的准确含量并将元素含量标定到仪器里面；D、重新制备附着有大气污染颗粒物滤膜；并进行X-射线荧光能谱仪测试，统计出各种参数，再将滤膜进行化学分析，对比两种方法得到的结果；E、长期稳定性效果测试。本发明利用X-射线荧光能谱法对大气污染颗粒物中的有害元素进行定性和定量分析，避免了化学方法测试的繁冗，提高了工作效率。

Description

一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法
技术领域
本发明涉及一种空气质量的检测方法，特别涉及一种对空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法。
背景技术
大气悬浮颗粒物(也称气溶胶)是评价大气质量的重要指标之一。随着我国工业化和国民经济的高速发展，大气悬浮颗粒物对大气环境的影响越来越大，对它的监测、分析和研究是当前环境保护工作的热点。大气颗粒物及其吸附物的化学成分非常复杂，受其来源、粒径、形成方式，所处气候条件等因素的影响，其化学组分主要包含无机元素(无机离子和微量元素)、元素碳、有机碳、无机及有机化合物和生物微粒。
目前，大气颗粒物的分析方法主要有化学方法和仪器分析方法。针对颗粒物不同的组分和检测内容，可采取不同的分析仪器。仪器分析方法主要有化学元素分析法、有机物分析法和粒径分布分析法等。这些方法的前处理比较复杂，且耗时长，但精度比较高。从化学元素分析中可以得到很多污染源判别的信息，应用仪器检测的方法有很多，主要有热核反应器、原子吸收光谱仪、X-射线荧光能谱法(XRF)等，这些方法可以很好地对颗粒物中的化学元素进行定性或定量的检测。其中X-射线荧光光谱法对样品的破坏很少，样品分析后还可以用于其他测量。因此，如何使用X-射线荧光光谱法测量空气污染物中重金属元素含量并且达到化学方法检测的精度问题，成为该技术领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有化学检测方法工序复杂且耗时长的问题，本发明提出以下技术方案：
一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法，包括以下步骤：
A、运用大气采样装置，将大气颗粒物附着在滤膜上，形成一层比较坚实的颗粒物，采集不同污染程度的大气颗粒物，收集一系列含有不同有害元素且其含量也不同的滤膜，并对其进行编号；
B、选择其中一个附着有大气颗粒物的滤膜放在X-射线荧光能谱仪上进行测试，看能否测试出其含有的有害元素，验证初步测试效果；
C、将收集的一系列含有不同有害元素且其含量也不同的滤膜依次放在X-射线荧光能谱仪上进行测试；然后将滤膜进行化学分析，得出大气颗粒物中所有有害元素的准确含量；接下来，运用经验系数法将元素含量标定到仪器里面；
D、运用大气采样装置采集新的大气污染颗粒物，将颗粒物附着在滤膜上；然后将滤膜放在X-射线荧光能谱仪上进行多次测试，然后统计测试结果的平均值、标准偏差、相对标准偏差等参数；接下来，将滤膜进行化学分析，和X-射线能谱仪的测试结果进行对比；
E、长期稳定性效果测试，每天进行上一步中的实验操作，持续一周左右，然后统计一周所做实验的数据，得到精确的空气污染颗粒物中重金属元素的含量。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤A中选用的滤膜为聚氯乙烯、玻璃纤维滤膜或者石英滤膜。
本发明带来的有益效果是：利用X-射线荧光能谱法对大气污染颗粒物中的有害元素进行定性和定量分析，避免了化学方法测试的繁冗，提高了工作效率，同时测试精度达到ppm级别。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法，其具体步骤如下：
A、运用大气采样装置，将大气颗粒物附着在滤膜上，形成一层比较坚实的颗粒物，选用的滤膜为玻璃纤维滤膜滤膜，采集不同污染程度的大气颗粒物，收集一系列含有不同有害元素且其含量也不同的滤膜，并分别编号为：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#；
B、从10个样品中，选择其中一个附着有大气颗粒物的滤膜5#，放在X-射线荧光能谱仪上进行测试，看能否定性出其含有的有害元素，验证初步测试效果；
C、依次冲将1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#滤膜，放在X-射线荧光能谱仪上进行测试；然后将滤膜进行化学分析，得出大气颗粒物中所有有害元素的准确含量；接下来，运用经验系数法将元素含量标定到仪器里面；
D、运用大气采样装置采集新的大气污染颗粒物，将颗粒物附着在滤膜上；然后将滤膜放在X-射线荧光能谱仪上进行多次测试，然后统计测试结果的平均值、标准偏差、相对标准偏差等参数；接下来，将滤膜进行化学分析，和X-射线能谱仪的测试结果进行对比；
E、长期稳定性效果测试，每天进行上一步中的实验操作，持续一周左右，然后统计一周所做实验的数据，得到大气污染颗粒物金属元素含量的精确数据。
依照如上方法得到的大气中Ni、Pb、Cu、Zn、Cr五种重金属元素的含量如表一所示。
表一大气中Ni、Pb、Cu、Zn、Cr五种重金属测试结果
  测试元素   Ni/ppm   Pb/ppm   Cu/ppm   Zn/ppm   Cr/ppm
  平均值   107   441   150   886   189
  相对标准偏差   0.070％   0.058％   0.087％   0.092％   0.076％
  化学分析结果   100.08   448.65   167.52   870.98   199.01
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
A、运用大气采样装置，将大气颗粒物附着在滤膜上，形成一层比较坚实的颗粒物，采集不同污染程度的大气颗粒物，收集一系列含有不同有害元素且其含量也不同的滤膜，并对其进行编号；
B、选择其中一个附着有大气颗粒物的滤膜放在X-射线荧光能谱仪上进行测试，看能否测试出其含有的有害元素，验证初步测试效果；
C、将收集的一系列含有不同有害元素且其含量也不同的滤膜依次放在X-射线荧光能谱仪上进行测试；然后将滤膜进行化学分析，得出大气颗粒物中所有有害元素的准确含量；接下来，运用经验系数法将元素含量标定到仪器里面；
D、运用大气采样装置采集新的大气污染颗粒物，将颗粒物附着在滤膜上；然后将滤膜放在X-射线荧光能谱仪上进行多次测试，然后统计测试结果的平均值、标准偏差、相对标准偏差等参数；接下来，将滤膜进行化学分析，和X-射线能谱仪的测试结果进行对比；
E、长期稳定性效果测试，每天进行上一步中的实验操作，持续一周左右，然后统计一周所做实验的数据，得到精确的空气污染颗粒物中重金属元素的含量。
2.根据权利要求1所述的一种空气污染颗粒物中重金属元素含量的检测方法，其特征在于：所述步骤A中选用的滤膜为聚氯乙烯、玻璃纤维滤膜或者石英滤膜。
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