Page 93 - 城乡规划与污水治理研究
P. 93
城乡规划与污水治理研究
Research on Urban and Rural Planning and Sewage Treatment
四、水环境重金属污染检测技术进展分析
（一）原子吸收光谱法
原子吸收光谱法是基于气态的原子外层电子对紫外光和可见光进行吸收为基
础的分析方法，因此样品需要原子化，即通过原子系统提供合适的能量将样品中
的被测元素雾化转变为处于基态的原子。
AAS 检测水质重金属过程的基本原理是：当被雾化后的待测重金属原子最
外层电子在吸收一定频率的光辐射时，会从基态跃迁到激发态产生吸收谱线，也
称共振线。由于不同重金属元素的原子结构和外层电子的排布不同，元素从基态
跃迁至激发态时吸收的能量不同，因而不同重金属元素的共振线具有不同的特征，
通过共振线的特征分析，可以定性分辨出不同的重金属元素。
除了特征性地分辨重金属元素外，AAS 还可以对所测的重金属元素定量，
当一束频率恰好与待测重金属元素原子吸收线中心频率重合的发射线通过原子蒸
汽时，吸收光辐射强度在线性范围内与待测重金属元素的浓度与成正比。
原子吸收光谱法工作原理如图 3-1 所示，一般 AAS 仪器由光源、原子化系统、
分光系统、检测系统和显示系统五个部分组成。光源一般采用锐线光源，以空心
阴极灯最为常见；原子化系统是将待测样品中的待测元素转化为气态基态原子状
态的装置，对不同的待测元素和待测样品状态，常见的原子化方式有火焰原子、
石墨炉原子化、冷原子化和电热原子化；分光系统主要是通过狭缝和光栅将待测
元素的特征谱线和元素周围的谱线分开，以便于检测；检测系统和显示系统是将
光信号进行分析处理转化为电信号，并显示出吸光度值。
图 3-1 原子吸收光谱法工作原理
原子吸收光谱法的技术和分析方法已较为成熟，它几乎涵盖了所有元素分
析的领域，而多种元素必须用相应的光源进行原子激发，由于水环境中含有大量
不同种类的离子，待测物的含量往往很低，为了提高测量的灵敏度和准确度，水
82
