重金屬測試是對環(huán)境、生物、食品、工業(yè)產(chǎn)品等樣品中重金屬元素含量進行檢測的過程。

一.測試對象

1.環(huán)境樣品

①土壤

土壤中的重金屬來源廣泛，包括工業(yè)廢棄物排放、農(nóng)藥化肥的使用、大氣沉降等。檢測土壤中的重金屬可以了解土壤的污染狀況，例如，對礦區(qū)周邊土壤進行重金屬檢測，重點關(guān)注銅（Cu）、鋅（Zn）、鉛、鎘等與礦產(chǎn)開采和加工相關(guān)的重金屬元素。

②水體

包括地表水（河流、湖泊、水庫等）、地下水和海水。工業(yè)廢水、生活污水以及雨水沖刷等都可能導(dǎo)致水體受到重金屬污染。例如，電鍍廢水可能含有大量的鉻、鎳（Ni）等重金屬，對地表水和地下水造成嚴重污染。檢測水體中的重金屬通常會分析汞、鎘、鉛、鉻、砷（As）等常見有害元素。

③大氣顆粒物

大氣中的重金屬主要附著在顆粒物上，來源有工業(yè)煙囪排放、汽車尾氣、沙塵等。例如，城市交通繁忙區(qū)域的大氣顆粒物中可能含有鉛、鋅等重金屬，這些重金屬會隨著呼吸進入人體，危害健康。

2.工業(yè)產(chǎn)品

①電子產(chǎn)品

如電路板、電池等。電子產(chǎn)品中可能含有鉛、汞、鎘、六價鉻等重金屬。例如，傳統(tǒng)的含鉛焊料在電子制造中有廣泛應(yīng)用，但由于鉛的毒性，現(xiàn)在許多國家和地區(qū)都在限制其使用，通過重金屬測試確保電子產(chǎn)品符合無鉛化等環(huán)保要求。

②玩具

為防止兒童吞食或接觸有害物質(zhì)，玩具產(chǎn)品的材料（如塑料、涂料等）需要進行重金屬測試，重點檢測鉛、汞、鎘、銻（Sb）等元素。

二.測試方法

1.樣品采集與預(yù)處理

①樣品采集

根據(jù)測試對象和目的采用不同的采集方法。對于土壤樣品，一般采用多點混合采樣法，在一定區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個采樣點，將采集的土壤混合均勻后作為一個樣品。水體樣品采集要考慮水體的類型、深度和流速等因素，使用專業(yè)的采水器在不同位置和深度采集水樣。生物樣品采集要確保樣品具有代表性，例如采集植物樣品時，要選擇不同生長階段和不同部位的植物組織。

②樣品預(yù)處理

采集后的樣品通常需要進行預(yù)處理，以便后續(xù)的測試分析。預(yù)處理方法包括消解、提取、凈化等。例如，對于土壤和植物樣品，常用酸消解方法將樣品中的重金屬元素從固體基質(zhì)中釋放出來，轉(zhuǎn)化為可溶性的離子狀態(tài)。對于食品樣品，可能需要采用合適的提取方法將重金屬從食品基質(zhì)中分離出來，如使用有機溶劑或酸性溶液進行提取。凈化步驟則是去除樣品提取液中的雜質(zhì)，以減少對測試結(jié)果的干擾。

2.儀器分析方法

①原子吸收光譜法（AAS）

這是一種常用的重金屬測試方法。其原理是基于原子對特定波長光的吸收特性來測定元素含量。它包括火焰原子吸收光譜法（FAAS）和石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）。FAAS 適用于檢測較高濃度的重金屬元素，如土壤和水樣中濃度相對較高的銅、鋅、鉛等元素；GFAAS 則具有更高的靈敏度，可用于檢測痕量重金屬元素，如生物樣品中的鎘、汞等。

②原子發(fā)射光譜法（AES）

通過激發(fā)樣品中的原子使其發(fā)射出特征光譜，根據(jù)光譜的波長和強度來測定元素含量。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP - AES）是一種常用的 AES 技術(shù)，它可以同時測定多種重金屬元素，具有分析速度快、線性范圍寬等優(yōu)點，常用于環(huán)境和工業(yè)樣品的批量分析。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP - MS）：這是一種高靈敏度、高選擇性的分析方法。它將電感耦合等離子體（ICP）的高溫電離特性與質(zhì)譜（MS）的質(zhì)量分析能力相結(jié)合，可以檢測極低濃度的重金屬元素，并且能夠區(qū)分不同同位素。ICP - MS 在痕量重金屬分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如在食品、生物和環(huán)境樣品的超痕量重金屬檢測中發(fā)揮重要作用。

③比色法和分光光度法

基于重金屬離子與特定試劑反應(yīng)生成有色化合物，通過測量溶液顏色的深淺（吸光度）來確定重金屬含量。這種方法操作相對簡單、儀器設(shè)備要求較低，常用于一些對精度要求不是特別高的場合，如現(xiàn)場快速檢測或初步篩選。例如，雙硫腙分光光度法可用于檢測鉛、汞等重金屬。

三.測試標準

①國際標準

國際標準化組織（ISO）制定了一系列關(guān)于重金屬測試的標準，如 ISO 11885《水質(zhì) - 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP - AES）測定選定元素》，規(guī)定了使用 ICP - AES 技術(shù)檢測水中多種重金屬元素的方法，包括樣品采集、預(yù)處理、儀器操作參數(shù)、校準方法和結(jié)果報告等內(nèi)容。這些標準在全球范圍內(nèi)為環(huán)境、食品和工業(yè)產(chǎn)品等領(lǐng)域的重金屬測試提供了統(tǒng)一的規(guī)范和指導(dǎo)。

歐盟等國際組織也出臺了相關(guān)的法規(guī)和指令，如歐盟的《關(guān)于限制在電子電氣設(shè)備中使用某些有害物質(zhì)指令》（RoHS 指令），嚴格限制了電子電氣設(shè)備中鉛、汞、鎘、六價鉻等重金屬的使用量，為電子產(chǎn)品的重金屬測試提供了明確的標準。

②國內(nèi)標準

在環(huán)境領(lǐng)域，我國有《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準（試行）》（GB 15618 - 2018）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838 - 2002）等標準，規(guī)定了土壤和水體中各種重金屬的限量標準以及相應(yīng)的測試方法。這些標準對于我國的環(huán)境監(jiān)測和污染治理具有重要的指導(dǎo)意義。

在食品安全領(lǐng)域，《食品安全國家標準食品中污染物限量》（GB 2762 - 2017）明確了各類食品中鉛、鎘、汞、砷等重金屬的限量標準，保障了我國消費者的食品安全。在工業(yè)產(chǎn)品方面，不同行業(yè)也有相應(yīng)的標準，如玩具安全標準 GB 6675 - 2014，對玩具中的重金屬含量作出了嚴格規(guī)定。