微波消解在PM2.5重金屬檢測中的應(yīng)用

PM2.5事件背景
2011年10月，一場灰霾籠罩北京城，但北京環(huán)保局公布的每日空氣質(zhì)量報告中，最嚴(yán)重的地方僅為“輕度污染”，而美國在中國自測的空氣質(zhì)量PM2.5指數(shù)反復(fù)跳上200大關(guān)，達(dá)到美國國家環(huán)保局認(rèn)定的“危險”級別。數(shù)據(jù)差異是因計算方法不同，美環(huán)保署應(yīng)用AQI指標(biāo)（綜合考慮PM2.5、PM10、CO、SO2、O3和NO2濃度），而中國采用API指標(biāo)（綜合考慮PM10、SO2、NO2濃度）。PM2.5開始進(jìn)入中國公眾的視線，并成為社會熱點。
     
PM2.5世界各國及組織檢測標(biāo)準(zhǔn)

PM2.5重金屬檢測的重要性
PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5um的顆粒物，也稱可入肺顆粒物，主要來源于日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，大多含有Cu、Ni、Zn、Pb、Mn、Cr、Fe、Co、Cd等重金屬物質(zhì)以及揮發(fā)性物質(zhì)。而這些重金屬隨著微小顆粒通過支氣管和肺泡進(jìn)入并溶解在血液中，從而影響人體的呼吸系統(tǒng)、新血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)的正常生理機能。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，在歐洲PM2.5每年導(dǎo)致386000人死亡，人均期望壽命縮短8.6個月。

PM2.5樣品采集與質(zhì)量濃度測定
PM2.5質(zhì)量濃度的測量方法主要有重量法、微量振蕩天平法、Beta射線法/β射線法，我國目前對大氣顆粒物的測定主要采用重量法。其原理是分別通過一定切割特征的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環(huán)境空氣中的PM2.5和PM10被截留在已知質(zhì)量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差和采樣體積，計算出PM2.5濃度。

PM2.5重金屬含量測定
據(jù)中科院大氣物理研究所研究員王躍思博士分析，以北京地區(qū)為例，有機物(OC)在PM2.5細(xì)粒子中的比重已經(jīng)由20%-30%上升到30%-40%。因此針對PM2.5中主要重金屬元素Pb，Cu，F(xiàn)e，Cr，Ni，Cd，Zn等的測定，首先要保證對截留顆粒的濾膜進(jìn)行快速和徹底的前處理，微波消解無疑是最高效的前處理方式，一次消解可處理多個樣品，可完成所有元素的測定，既可以保證試驗人員的安全性，又可以保證樣品的準(zhǔn)確性和平行性。
以TOPEX全能型微波化學(xué)工作平臺為例，PM2.5金屬元素檢測步驟如下：
實例參考：

微波消解-原子熒光光度法快速測定空氣中鉛含量
王野，劉淼，尚穎，苗昱霖  吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，長春 130012