环境空气重金属（铅、镉、砷）检测技术指南

环境空气重金属（铅、镉、砷）检测技术指南  

一、检测标准与方法体系  

1.国内核心标准  

污染物标准号方法原理检出限适用范围  

铅HJ539-2015石墨炉原子吸收分光光度法0.003μg/m³环境空气、室内空气  

镉HJ759-2015石墨炉原子吸收分光光度法0.001μg/m³环境空气、无组织排放废气  

砷HJ540-2016原子荧光分光光度法0.0003μg/m³环境空气、颗粒物  

2.国际参考标准  

ISO15202-1:2003《环境空气铅的测定第1部分：石墨炉原子吸收光谱法》  

EPAMethod6010C:2014《电感耦合等离子体原子发射光谱法测定重金属》  

JISK0102:2016《工业用水和工业废水测试方法》  

二、样品采集与前处理技术  

1.样品采集  

（1）采样设备  

大流量采样器：流量1.05m³/min，累计流量误差≤±2%  

滤膜：石英纤维滤膜（直径90mm，孔径0.45μm），使用前450℃烘烤4小时去除有机干扰  

采样头：PM10/PM2.5切割器（按监测目的选择）  

（2）采样参数  

采样体积：20-100m³（根据目标浓度调整，铅浓度＜0.01μg/m³时需采满100m³）  

采样高度：3-15m（避开污染源直接排放口）  

气象条件：避开雨天、大风（风速＞8m/s）天气  

2.样品前处理  

（1）微波消解法（铅/镉）  

1.滤膜剪碎后置于聚四氟乙烯消解管中  

2.加入5mL硝酸（优级纯）+2mL高氯酸（优级纯），预消解30min  

3.微波消解程序：  

升温至120℃（保持5min）  

升温至180℃（保持15min）  

4.冷却后用超纯水定容至25mL，过0.45μm滤膜待测  

（2）氢化物发生法（砷）  

1.滤膜用5mL硝酸+1mL过氧化氢微波消解  

2.定容至50mL后，取10mL加入5%硫脲-抗坏血酸混合液2mL（还原As⁵⁺为As³⁺）  

3.静置30min后上机测定  

三、仪器分析方法  

1.石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）  

（1）仪器参数（铅/镉）  

参数铅（Pb）镉（Cd）  

灯电流10mA8mA  

波长283.3nm228.8nm  

狭缝宽度0.7nm0.5nm  

原子化温度1800℃1600℃  

基体改进剂磷酸二氢铵（5μL）磷酸二氢铵（5μL）  

（2）标准曲线  

铅：0.5,1.0,2.0,5.0,10.0μg/L（相关系数R²≥0.999）  

镉：0.1,0.2,0.5,1.0,2.0μg/L（相关系数R²≥0.999）  

2.原子荧光分光光度法（AFS）  

（1）仪器参数（砷）  

灯电流：60mA  

负高压：280V  

载气流量：400mL/min  

屏蔽气流量：800mL/min  

原子化器温度：200℃  

（2）标准曲线  

砷标准系列：0.1,0.2,0.5,1.0,2.0μg/L（加入5%盐酸和1%硫脲）  

四、质量控制与质量保证  

1.全程质量控制  

控制环节技术要求  

空白试验全程序空白值＜方法检出限（铅＜0.003μg/m³）  

平行样相对偏差≤15%（n=6）  

加标回收率80%-120%（铅/镉）；70%-130%（砷）  

滤膜空白每批次滤膜做3个空白样，结果均＜0.001μg/m³  

2.常见干扰及消除  

光谱干扰：镉测定时扣除背景校正（塞曼效应/氘灯）  

基体干扰：铅测定加入磷酸二氢铵（消除氯离子干扰）  

记忆效应：石墨炉测定后空烧2500℃（清除残留铅/镉）  

五、典型案例与数据分析  

案例1：某工业区环境空气铅超标调查  

检测结果：铅浓度0.012μg/m³（GB3095限值0.005μg/m³），镉、砷达标  

超标原因：周边蓄电池厂无组织排放，车间废气收集效率仅60%  

整改措施：  

1.安装高效集气罩（收集效率提升至95%）  

2.废气处理系统增加活性炭吸附塔  

复测结果：铅浓度降至0.004μg/m³  

案例2：农村地区砷异常溯源  

异常现象：砷浓度0.002μg/m³（背景值0.0005μg/m³）  

溯源分析：周边燃煤锅炉使用高砷煤（砷含量30mg/kg）  

解决方案：推广清洁能源（天然气替代燃煤）  

六、检测报告与数据应用  

1.报告核心内容  

样品信息：采样地点、时间、气象条件  

检测数据：铅/镉/砷浓度（μg/m³）、超标倍数  

谱图附件：标准曲线、样品原子吸收/荧光谱图  

结论建议：是否符合GB3095标准、污染源管控建议  

2.数据应用场景  

环境质量评价：计算重金属污染指数（Pb/Cd/As权重分别为0.3/0.4/0.3）  

健康风险评估：通过呼吸暴露模型计算致癌风险（砷致癌斜率因子1.5(μg/kg·d)⁻¹）  

七、中科检测技术优势  

1.实验室能力  

仪器配置：赛默飞iCAPRQICP-MS（检出限0.0001μg/m³）、岛津AA-7000石墨炉原子吸收仪  

资质认证：CNAS认可项目（铅/镉/砷检测）、CMA资质（证书编号123456）  

经验积累：年均完成500+环境空气重金属检测项目  

2.特色服务  

应急检测：2小时内响应，24小时出具数据  

源解析服务：通过铅同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb）追溯污染来源  

自动监测：部署重金属在线监测站（分辨率1小时/次）  

八、参考文献  

[1]HJ539-2015环境空气铅的测定石墨炉原子吸收分光光度法  

[2]HJ759-2015环境空气镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法  

[3]HJ540-2016环境空气砷的测定原子荧光分光光度法  

[4]GB3095-2018环境空气质量标准  

编制单位：中科检测技术服务有限公司  

发布日期：2025年9月