重金属含量检测是环境监测(水、土壤、大气)、食品安全、职业卫生、临床医学(如重金属中毒诊断)和材料科学等领域的重要分析任务。由于重金属(如铅Pb、镉Cd、汞Hg、砷As、铬Cr、镍Ni、铜Cu、锌Zn等)即使在低浓度下也可能对人体健康和生态环境造成严重危害，因此需要高灵敏度、高选择性的检测方法。
下面是主要的重金属含量检测方法，按技术原理分类：
一、 原子光谱法 (Atomic Spectroscopy)
这是主流、应用广泛的重金属检测技术，基于原子外层电子能级跃迁。
原子吸收光谱法 (AAS - Atomic Absorption Spectroscopy)
原理: 将样品原子化(通常用火焰或石墨炉)，特定波长的光通过原子蒸气时，基态原子会吸收该波长的光。吸收强度与原子浓度成正比。
类型:
火焰原子吸收 (FAAS): 操作简单，适合较高浓度(ppm级)的检测，如水样中的Cu、Zn。
石墨炉原子吸收 (GFAAS): 灵敏度极高(可达ppb甚至ppt级)，样品用量少，适合痕量分析，如血铅、尿镉检测。
优点: 选择性好，准确性高，成本相对较低。
缺点: 通常一次只能测一种元素，分析速度慢。
电感耦合等离子体原子发射光谱法 (ICP-AES / ICP-OES)
原理: 样品在高温等离子体(~6000-10000K)中被激发，不同元素的原子或离子发出特定波长的特征光，通过检测发射光的强度进行定量。
优点: 可同时检测多种元素(多元素分析)，线性范围宽，精密度好，灵敏度高(ppb级)。
缺点: 仪器昂贵，运行成本高，对样品基体较敏感，可能产生光谱干扰。
电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS)
原理: 样品在等离子体中离子化，产生的离子通过质谱仪按质荷比(m/z)进行分离和检测。
优点: 灵敏度极高(可达ppt甚至ppq级)，可同时检测几乎所有金属元素(包括同位素)，动态范围极宽，是痕量和超痕量分析的“金标准”。
缺点: 仪器极其昂贵，操作复杂，易受质谱干扰(如多原子离子干扰)，需要高纯度试剂和严格的样品前处理。
二、 电化学分析法 (Electrochemical Methods)
基于电极反应和电流/电压/电荷的变化。
阳极溶出伏安法 (ASV - Anodic Stripping Voltammetry)
原理: 先在负电位下将金属离子在工作电极(如汞膜电极、铋膜电极)上还原并富集(沉积);然后施加正向电压，使沉积的金属氧化溶出，记录溶出过程的电流-电压曲线。峰电流与金属浓度成正比。
优点: 灵敏度高(ppb级)，可同时检测多种金属(如Pb, Cd, Cu)，便携式设备可用于现场检测。
缺点: 电极易中毒，对操作条件(pH、络合剂)敏感，汞电极有环境风险。
阴极溶出伏安法 (CSV): 用于检测能形成阴极溶出峰的金属或金属络合物。
三、 X射线荧光光谱法 (XRF - X-ray Fluorescence)
原理: 用X射线照射样品，激发原子内层电子，外层电子跃迁填补空位时发出特征X射线荧光。通过检测荧光能量和强度进行定性和定量分析。
类型:
能量色散X射线荧光 (EDXRF): 常见于手持式设备。
波长色散X射线荧光 (WDXRF): 实验室用，精度更高。
优点: 非破坏性，可直接检测固体、液体、粉末样品，速度快，可现场使用(手持式XRF)。
缺点: 灵敏度相对较低(ppm级)，对轻元素和痕量元素不敏感，结果受样品均匀性和表面状态影响大。
应用: 土壤重金属筛查、玩具和消费品中Pb/Cd检测、合金成分分析。
四、 其他方法
比色法 / 分光光度法:
原理: 重金属离子与特定显色剂反应生成有色络合物，通过分光光度计测量其吸光度进行定量。
优点: 仪器简单，成本低，适合现场快速筛查(如检测试剂盒)。
缺点: 选择性差，易受干扰，灵敏度较低(ppm级)，通常一次只能测一种元素。
应用: 水质快速检测(如六价铬、总铬)。
中子活化分析 (NAA - Neutron Activation Analysis):
原理: 样品在核反应堆中用中子辐照，某些元素的原子核俘获中子后变成放射性同位素，通过测量其衰变特征(如γ射线)进行分析。
优点: 非破坏性，灵敏度高，可多元素分析。
缺点: 需要核反应堆设施，成本极高，有放射性风险，不适用于常规检测。
生物传感器:
原理: 利用生物分子(如酶、抗体、DNA、微生物)对重金属的特异性响应(如抑制酶活性、改变电化学信号)来检测。
优点: 可能实现高选择性和便携化。
缺点: 稳定性、重现性和抗干扰能力有待提高，多处于研究阶段。
来源：网络
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