2.4 无机物的测定
1、水体中主要的有害金属：
汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷……
2、主要测定方法：
分光光度法
阳极溶出伏安法
容量法
3、金属以不同形式存在时，其毒性大小不同，所以可以分别测定可过滤金属，不可过滤金属和金属总量。
可过滤态金属指能通过孔径0.45μm 滤膜的部分，不可过滤态系指不能通过0.45μm微孔滤膜的部分，金属总量是不经过滤戏迷ok网
的水样经消解后测得的金属含量，应是可过滤金属与不可过滤金属之和。
2.4.1.1汞的测定
汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积，水体中的无机汞可转变
为有机汞，有机汞的毒性更大。有机汞通过食物链进入人体，引起全身中度。天然水中含汞极少，一般不超过0.1μg/L，我国饮用水标准限值为0.001mg/L。
仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、军工等工业废水中的汞是水体中汞污染
2014山东高考作文的来源。
国家标准规定，总汞的测定采用冷原子吸收分光光度法和高锰酸钾-过硫
酸钾消解双硫腙分光光度法。
总汞，是指未过滤的水样，经剧烈消解后测得的汞浓度，它包括无机的和有机结合的，可溶的和悬浮 的全部汞。
2.4.1.1汞的测定
测定方法见GB7468－87《水质总汞的测定冷原子吸收分光光度法》
和GB4769－87《水质总汞的测定高锰酸钾－过硫酸钾消解法双硫腙分光光
度法》等。
多米诺骨牌理论（1）冷原子吸收法
适用于各种水体，最低检测浓度为：0.1－0.5μg/L。皮尔斯电子
①方法原理
舆情汞原子蒸汽对波长为253.7nm的紫外光有选择性吸收，在一定浓度范
围内，吸光度与汞浓度成正比。水样经消解后，将各种形态的汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气（N2或干燥清洁的空气）将产生
的汞蒸汽带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。 冷原子吸收法
②测定要点
1）水样预处理：硫酸-硝酸介质中，加入高锰酸钾和过硫酸钾消解水样，
使水中汞全部转化为二价汞，过剩氧化剂用盐酸羟胺溶液还原。
2）绘制标准曲线：配制系列汞标准溶液，吸取适量汞标准液于还原瓶内，加入氯化亚锡溶液，迅速通入载气，测定吸光度，绘制标准曲线。
3）水样的测定：取适量处理好的水样于还原瓶内，按照标准溶液测定方
法测其吸光度，经空白校正后，从标准曲线上查得汞浓度，再乘以样品的稀释倍数，即得水样中汞浓度。
（2）双硫腙分光光度法
适用于工业废水和受汞污染的地表水，最低检测浓度为：0.001mg/L，测定上限为0.004mg/L。
a. 方法原理
水样于95度，在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞离子生成橙螯合物，用或四氯化碳萃取，再用碱溶液洗去过量的双硫腙，于485nm波长处测定吸光度，以标准曲线法定量。
b.测定条件控制及消除干扰
该方法对测定条件控制要求较严格，例如，要求加盐酸羟胺不能过量；对试剂纯度要求高；有络合物对光敏感，要求避光或在半暗室里操作等。
对干扰物铜离子，可在双硫腙洗脱液中加1%EDTA（乙二胺二乙酸）
二钠盐进行掩蔽。
对双硫腙的萃取液，应采取相应措施进行回收处理。
2.4.1.2 镉的测定
镉的毒性很强，可在人体的肝、肾、骨骼等组织中积蓄，造成各内脏器官
组织的损害，尤以对肾脏的损害最大。还可以导致骨质疏松和软化。如日本富
山事件（骨痛病事件）。
绝大多数淡水的含镉量低于1ug/L，海水中镉的平均浓度为0.15μg/L。镉的主要污染源是电镀、采矿、染料、电池和化学工业等排放的废水。
测定镉的方法有：
1.原子吸收分光光度法（AAs）
可测定Cu、Pb、Zn、Cd等元素，测定快速，干扰少，应用范围广，可在同一试样中分别测定多种元素。测定时可采用直接吸入、萃取或离子交换富集后再吸
入或石墨炉原子化等方法。
（1）原理
将含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾，随载气进入火焰，并在火焰中
解离成基态原子，当空心阴极灯辐射出待测元素特征波长光通过火焰时，被其
吸收，在一定条件下，特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度
有定量关系，从而与试样中待测元素的浓度C有定量关系。即：A = K× C （2）方法应用
1）标准曲线法：配制相同基体的含有不同浓度待测元素的系列标准溶液，分别测其吸光度，绘制标准曲线，在同样操作条件下，测定试样溶液的吸光度，从
标准曲线上查得浓度。
普通低合金钢2）标准加入法：取若干（不少于4份）体积相同的试样溶液，从第二份开始依
次加入不同等份量的待测元素的标准溶液（如10、20、40μg），然后用蒸馏
水稀释至相同体积后摇匀。在相同的实验条件下依次测得各溶液的吸光度为Ax、A1、A2、A3。以吸光度A为纵坐标，以加入标准溶液的量（浓度、体积、绝对
含量）为横坐标，作出A-C曲线（不过原点），外延曲线与横坐标相交于一点Cx，此点与原点的距离，即为所测试样溶液中待测元素的含量。
AAS具体方式的选择：
①清洁的水样及废水样中含量较高时，可用直接吸入火焰原子吸收法测定；
②微量Cd(Cu、Pb），可经萃取或离子交换处理后用火焰原子吸收法测定；
③痕量Cd(Cu、Pb），可用石墨炉原子吸收法测定。
2.4.1.3 铅的测定
铅是可在人体和动植物组织中蓄积的有毒金属，其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾损伤等。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L。水体中，铅的浓度大于0.1ppm时，即可抑制水体的自净作用。铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业部门的排放废水。
测定水体中铅的方法与测定镉的方法相同。广泛采用原子吸收分光光度法
和双硫腙分光光度法，也可以用阳极溶出伏安法和示波极谱法。
双硫腙分光光度法
基于在pH8.5-9.5的氨性柠檬酸盐-的还原介质中，铅与双硫腙反应生成红螯合物，用（或四氯化碳）萃取后于510nm波长处比测定。
测时要特别注意器皿、试剂及去离子水是否含痕量铅，对某些金属离子如
Bi3+、Sn2+、Fe3+的干扰，应事先予以处理。
该法适用于地面水和废水中痕量铅的测定。检测限为0.01mg/L-0.3mg/L。
2.4.1.4 铜的测定
铜是人体所必须的微量元素，缺铜会发生贫血、腹泻等病症，但过量摄入
铜亦会产生危害。金属铜毒性较小，易溶性铜化合物对水生生物的危害较大。
铜对排水管网和净化工程也有影响，主要是腐蚀和使沉淀池运转效率降低。
世界范围内，淡水平均含铜3ug/L，海水平均含铜0.25ug/L。
铜的主要污染源是电镀、冶炼、五金加工、矿山开采、石油化工和化学工
业等部门排放的废水。
1、二乙氨基二硫代甲酸钠（DDTC）萃取分光光度法
原理：pH 9-10氨性溶液中，铜离子与DDTC作用，生成黄棕胶体络合物，用四氯化碳萃取，于440nm处测吸光度。
此法最低检测浓度为0.01mg/L，测定上限可达2.0mg/L。已用于地面水和
工业废水中铜的测定。
2、新亚铜灵萃取分光光度法
用新亚铜灵测定铜，具有灵敏度高，选择性好等优点。适用于地面水、生
活污水和工业废水的测定。
原理：将水样中的二价铜离子用盐酸羟胺还原为亚铜离子，在中性或微酸
性介质中，亚铜离子与新亚铜灵反应，生成黄络合物，用-甲醛混合
溶剂萃取，于457nm处测吸光度。
如用10mm比皿，该方法最低检出浓度为0.06mg/L，测定上限为3mg/L。
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