2024年5月17日发(作者：戈绣)

农业与生态环境

DOI：10.16661/.1672-3791.2019.19.083

2019 NO.19

SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

科技资讯

石墨炉法在地表水中的铜锌铅镉测定中的应用

王振楚

(湖南省娄底市双峰县环境监测站 湖南娄底 417700)

①

摘 要：地表水中存在许多金属离子，其中铜、锌、铅、镉作为重金属离子，是造成水环境污染的重要原因之一。大家都知

道，重金属离子在水中几乎没有办法降解，也不能通过水体自净来去除，长期存在于地表水中，会对其他生物和植物的正常

生存造成严重影响。因此，重金属含量测定及其污染防治工作是十分重要的。原子吸收分光光度法具有一定的灵敏性和

较广的应用范围，是检测地表水中重金属含量的有效手段。该文将主要就原子吸收分光光度法在地表水中的重金属含量

测定中的应用进行详细的探讨。

关键词：原子吸收分光光度法 地表水 重金属含量测定 应用

中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)07(a)-0083-02

1 石墨炉原子吸收分光光度法的原理及特点

原子吸收分光光度法简称AAS，它的原理就是在待测

元素的特定波长下，让样品经原子化产生蒸汽，然后测量

蒸汽中待测元素处于基态的原子所吸收的波长，通过测定

辐射光强度减弱的程度，求出样品中待测元素的含量

[1]

。

原子吸收要遵循分光光度法的吸收定律，在实验的时候

要准备空白对照，然后将所测样品和空白样品一起进行测

量，以此来求出待测样品中要测的元素的含量。

原子吸收分光光度法中会用到原子吸收分光光度计，

这种仪器是由原子化器、光源、单色器、背景校正、检测等

系统组成的。其中，光源的作用就是发射光谱。原子化器

的作用就是将待测样品中的元素变为原子蒸汽。分光系统

由两个部分组成：反射镜、色散原件。色散原件主要就是

让符合测定要求的辐射进入检测器。检测系统是由转换

器、计算机、光电倍增管组成的，此系统可以将光转化为

电，然后再将转化后的电信号进行处理，利用计算机进行

分析和计算，最后将待测样品中的金属元素和类金属元

素的量在电脑屏幕上表示出来

[2]

。

原子化效率接近100%，而火焰法的原子化效率只有1%左

右。（2）灵敏度高。用石墨炉进行原子化时，基态原子在吸

收区内的停留时间较长，石墨炉原子吸收分光光度法的灵

敏度可以达到10~14g，根据这个特性，可以将其应用于微

量、痕量检测当中。（3）石墨炉原子化程度高，可以测定固

体及粘稠试样。（4）选择性方面，由于光源可以发射特定

波长的辐射，所以在检测过程中不会产生过多的干扰，所

以石墨炉原子吸收分光光度法的选择性比较好，干扰少。

2 用石墨炉原子吸收分光光度法测定在地表水中的

铜、锌、铅、镉

该实验取500mL水样放入1000mL烧杯中，然后加入

1mL硝酸，在电热板上加热消解。蒸至20mL左右，加入5mL

硝酸和10mL过氧化氢，继续消解直到1mL左右。同时，取

0.2%硝酸1mL，按上述相同的程序进行操作，将此作为空

白样品。接着再配制标准液，于100mL容量瓶中配制0、0.2、

0.4、0.6、0.8、1mg/L系列标准混合工作溶液。最后得出结

果，用石墨炉原子吸收法直接测定铜、锌、铅、镉，其特征浓

度分别为0.019、0.092、0.0049、0.0092mg/L（见表1）。

下面针对其中的步骤进行详细的介绍。

2.1 对含有铜、锌、铅、镉的样品进行前处理

将取来的地表水进行分析，待测水质较好，且没有悬

浮物，就可以直接进行测定；若待测水样较浑浊，可能是

水中含有较多的有机物且悬浮物颗粒较大，这时实验人

员可以先对水样进行处理，一般可采取的处理方法有灰

相关系数

0.9991

0.9996

0.9994

0.9990

c



w

100

(1)

V

和传统的重金属测量方法不同，石墨炉原子吸收分光

光度法具有较强的选择性，其检测范围较广，准确度和灵

敏度也比较高。具体来说，石墨炉原子吸光光度法和火焰

原子吸收分光光度法有以下不同：（1）效率高。石墨炉的

元素

铜

铅

锌

镉

表1 工作曲线方程

标准曲线方程

A=0.2307C+0.0032

A=0.0307C+0.0005

A=1.0928C+0.0050

A=0.3937C+0.0085

①作者简介：王振楚（1972—），男，汉族，湖南双峰人，本科，工程师，研究方向：环境监测。

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化法、消解法等。若水样中的金属含量较少，那就要进行

富集处理，使金属含量达到检测范围，提高检测结果的

准确性。在实际的实验操作中，也可以采用基体改进剂

法，就是在水样中加入基体改进剂使金属元素变为难挥

发的物质，又或者是将一些干扰物转化为易于挥发的物

质，通过这种方式也可以保证检测结果的准确性。铜、锌

的测定一般用硝酸盐溶液和高氯酸进行消解，在这一过

程中也要对空白样品进行同样操作；针对地表水中铅、镉

的测定可以用氢氧化镁进行前处理，然后加硝酸溶解沉

淀

[3]

。

2.2 配制标准溶液，进行样品和对照品的分析测定

石墨炉原子吸收分光光度法需要对升温曲线、温度等

进行设定，确保整个测定过程中压力处于正常状态，否则就

会造成压力不足或者其他异常情况，增加了实验的危险性。

最后，在进行标准溶液配置时，一定要选择合适的浓度范

围，以便后续分析。在测定完毕后，仪器会根据标准曲线对

测定结果进行自动分析，此时工作人员要确保分析过程中

能量是平衡的，必要情况下要进行调零。针对地表水中铜、

锌、铅、镉的测定首先要选择合适的分析线，实验仪器要用

一定浓度的硝酸溶液进行调零操作，然后吸入标准溶液、

空白样品和待测水样进行吸光度的测量，在得出数据后将

对照水样和待测水样带入标准曲线，然后用得出的数据减

去样品空白浓度值就可以得出待测水样的浓度值。

(上接82页）

农业与生态环境

2.3 要在实验过程中注意对实验仪器的使用和维护

一方面，在实验过程中，为了防止水样对实验仪器管路

造成损坏（污染或堵塞），工作人员一定要做好样品的预

处理工作，并且在实验过程中加入适量浓度的酸性溶液对

仪器的各个管路进行清洗。另一方面，工作人员要及时对

水封系统中的污染物进行清理，确保水封系统正常工作。

针对空心阴极灯的使用一定要是轻取轻放，在取用过程中

要保证双手洁净，以防减短阴极灯的使用寿命。

3 结语

综上所述，利用石墨炉原子吸收分光光度法对地表水

中的铜、锌、铅、镉进行测量，可以有效提高测量结果的准

确度。在测量时要根据具体的情况选择合适的原子吸收

方法，针对铜、锌两种元素时可以采用直接吸入火焰原子

吸光光度法，针对铅、镉时可以采用共沉淀原子吸收分光

光度法等，通过这种方式，确保测量结果的准确性，进而

为重金属水污染治理提供依据。

参考文献

[1] 蒙明姜,李丽,俞兰.原子吸收分光光度法测定水溶液中

镉含量[J].中国药业,2018,27(16):17-20.

[2] 张杨.原子吸收分光光度法测定水中重金属含量的应用

[J].吉林农业,2018(17):58,111.

[3] 黄盛楠,肖盛.石墨炉原子吸收分光光度法测定清洁地表

水中的Pb、Cd[J].环境与发展,2018,30(6):111-112,114.

原材料的绿色化，原材料需要和制造工艺相契合，与环境

形成和谐共处的关系。除此之外，需要选择低成本和低污

染的原材料，在保证原材料和环境的协调发展中，开展绿

色的制造工作。

4.2 引进先进的绿色机械制造工艺技术

在进行实际机械制造工艺的过程中，需要以技术作为

支撑点。进而对制造生产过程的资源能源消耗和环境污

染进行降低和改善。因此，需要进行绿色的加工制造技

术，一来减少对环境的污染，二来提高资源的利用率，从

而保证绿色制造的进行和发展。目前来说，我国机械制造

行业的生产过程中，比较常用的绿色工艺包括干式切削、

快速原型制造以及生产废物再利用等。

造的需求：首先观察和检查原材料是否和环境兼容，保证

其没有有害物质；其次就是考虑原材料是否对环境有保护

的作用；再就是其污染性要极小，材料的成本要低；最后

就是原材料是否可以进行回收利用，提升地球资源的利用

率。

3.2 采用先进的技术

（1）快速成型技术。快速成型技术主要是利用三维数

据将原材料快速的塑造成实体的形状。相对于传统的技

术来说，它可以减少中间很多的制造过程，它也不需要大

量的道具进行帮助。这样一来，不仅节约了时间，还在一定

程度上降低了成本和制造的难度。除此之外，还大大地减

少了对于环境的污染，有利于绿色制造的发展理念。

（2）自由成型技术。传统的切割工艺是对原材料进行多

种工序的加工，同时在进行加工时会形成很多的废气物，因

此就不利于绿色发展的理念。相对来说，自由成型技术会

给机械制造工艺中减少零件加工后废气物，生产出来的产

品可以直接进行使用，在很大程度上节约了成本。

（3）绿色切割技术。所谓的绿色切割技术就是对自由

成型技术的改良和完善。传统的切割技术会浪费很多材

料，因此违背了绿色制造的发展需求。于是就推出了绿色

切割技术。它是一种不使用成本需求大的切割液，利用

干、湿切割技术，就可以减少资源的使用，大大降低对于

环境的污染，推动绿色制造的发展和进步。

5 结语

综上所述，在进行机械制造工艺的过程中，绿色生产

的理念非常重要。绿色制造的环境下进行机械制造会为可

持续发展的目标提供支撑。目前很多的生产企业也对绿色

制造环境提起了重视。绿色制造工艺作为新兴的概念，也

存在很多的不足和问题。任何事物的提升，都不会是单方

面的努力。我们要在不断尝试中成长。总体来说，它需要进

行合适的调整和改良。与此同时，也需要政府以及相关企

业进行配合，积极发现绿色制造技术，不断引进先进的绿

色制造工艺。最终使绿色制造工艺得到稳健的发展，促进

机械制造工艺的可持续发展。

参考文献

[1] 孙凤.绿色制造环境下的机械制造工艺研究[J].中国高

新技术企业,2016(20):90-91.

[2] 刘旭.论绿色制造与新型机械制造工艺[J].才智，

2011(12):54.

4 绿色机械制造工艺的具体实施办法

4.1 进行绿色原材料的选择

在进行机械制造工艺的过程中，原材料的选择对于绿

色生产目标有着巨大的影响。绿色制造工艺首先需要考虑

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2024年5月17日发(作者：戈绣)

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石墨炉法在地表水中的铜锌铅镉测定中的应用

王振楚

(湖南省娄底市双峰县环境监测站 湖南娄底 417700)

①

摘 要：地表水中存在许多金属离子，其中铜、锌、铅、镉作为重金属离子，是造成水环境污染的重要原因之一。大家都知

道，重金属离子在水中几乎没有办法降解，也不能通过水体自净来去除，长期存在于地表水中，会对其他生物和植物的正常

生存造成严重影响。因此，重金属含量测定及其污染防治工作是十分重要的。原子吸收分光光度法具有一定的灵敏性和

较广的应用范围，是检测地表水中重金属含量的有效手段。该文将主要就原子吸收分光光度法在地表水中的重金属含量

测定中的应用进行详细的探讨。

关键词：原子吸收分光光度法 地表水 重金属含量测定 应用

中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)07(a)-0083-02

1 石墨炉原子吸收分光光度法的原理及特点

原子吸收分光光度法简称AAS，它的原理就是在待测

元素的特定波长下，让样品经原子化产生蒸汽，然后测量

蒸汽中待测元素处于基态的原子所吸收的波长，通过测定

辐射光强度减弱的程度，求出样品中待测元素的含量

[1]

。

原子吸收要遵循分光光度法的吸收定律，在实验的时候

要准备空白对照，然后将所测样品和空白样品一起进行测

量，以此来求出待测样品中要测的元素的含量。

原子吸收分光光度法中会用到原子吸收分光光度计，

这种仪器是由原子化器、光源、单色器、背景校正、检测等

系统组成的。其中，光源的作用就是发射光谱。原子化器

的作用就是将待测样品中的元素变为原子蒸汽。分光系统

由两个部分组成：反射镜、色散原件。色散原件主要就是

让符合测定要求的辐射进入检测器。检测系统是由转换

器、计算机、光电倍增管组成的，此系统可以将光转化为

电，然后再将转化后的电信号进行处理，利用计算机进行

分析和计算，最后将待测样品中的金属元素和类金属元

素的量在电脑屏幕上表示出来

[2]

。

原子化效率接近100%，而火焰法的原子化效率只有1%左

右。（2）灵敏度高。用石墨炉进行原子化时，基态原子在吸

收区内的停留时间较长，石墨炉原子吸收分光光度法的灵

敏度可以达到10~14g，根据这个特性，可以将其应用于微

量、痕量检测当中。（3）石墨炉原子化程度高，可以测定固

体及粘稠试样。（4）选择性方面，由于光源可以发射特定

波长的辐射，所以在检测过程中不会产生过多的干扰，所

以石墨炉原子吸收分光光度法的选择性比较好，干扰少。

2 用石墨炉原子吸收分光光度法测定在地表水中的

铜、锌、铅、镉

该实验取500mL水样放入1000mL烧杯中，然后加入

1mL硝酸，在电热板上加热消解。蒸至20mL左右，加入5mL

硝酸和10mL过氧化氢，继续消解直到1mL左右。同时，取

0.2%硝酸1mL，按上述相同的程序进行操作，将此作为空

白样品。接着再配制标准液，于100mL容量瓶中配制0、0.2、

0.4、0.6、0.8、1mg/L系列标准混合工作溶液。最后得出结

果，用石墨炉原子吸收法直接测定铜、锌、铅、镉，其特征浓

度分别为0.019、0.092、0.0049、0.0092mg/L（见表1）。

下面针对其中的步骤进行详细的介绍。

2.1 对含有铜、锌、铅、镉的样品进行前处理

将取来的地表水进行分析，待测水质较好，且没有悬

浮物，就可以直接进行测定；若待测水样较浑浊，可能是

水中含有较多的有机物且悬浮物颗粒较大，这时实验人

员可以先对水样进行处理，一般可采取的处理方法有灰

相关系数

0.9991

0.9996

0.9994

0.9990

c



w

100

(1)

V

和传统的重金属测量方法不同，石墨炉原子吸收分光

光度法具有较强的选择性，其检测范围较广，准确度和灵

敏度也比较高。具体来说，石墨炉原子吸光光度法和火焰

原子吸收分光光度法有以下不同：（1）效率高。石墨炉的

元素

铜

铅

锌

镉

表1 工作曲线方程

标准曲线方程

A=0.2307C+0.0032

A=0.0307C+0.0005

A=1.0928C+0.0050

A=0.3937C+0.0085

①作者简介：王振楚（1972—），男，汉族，湖南双峰人，本科，工程师，研究方向：环境监测。

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化法、消解法等。若水样中的金属含量较少，那就要进行

富集处理，使金属含量达到检测范围，提高检测结果的

准确性。在实际的实验操作中，也可以采用基体改进剂

法，就是在水样中加入基体改进剂使金属元素变为难挥

发的物质，又或者是将一些干扰物转化为易于挥发的物

质，通过这种方式也可以保证检测结果的准确性。铜、锌

的测定一般用硝酸盐溶液和高氯酸进行消解，在这一过

程中也要对空白样品进行同样操作；针对地表水中铅、镉

的测定可以用氢氧化镁进行前处理，然后加硝酸溶解沉

淀

[3]

。

2.2 配制标准溶液，进行样品和对照品的分析测定

石墨炉原子吸收分光光度法需要对升温曲线、温度等

进行设定，确保整个测定过程中压力处于正常状态，否则就

会造成压力不足或者其他异常情况，增加了实验的危险性。

最后，在进行标准溶液配置时，一定要选择合适的浓度范

围，以便后续分析。在测定完毕后，仪器会根据标准曲线对

测定结果进行自动分析，此时工作人员要确保分析过程中

能量是平衡的，必要情况下要进行调零。针对地表水中铜、

锌、铅、镉的测定首先要选择合适的分析线，实验仪器要用

一定浓度的硝酸溶液进行调零操作，然后吸入标准溶液、

空白样品和待测水样进行吸光度的测量，在得出数据后将

对照水样和待测水样带入标准曲线，然后用得出的数据减

去样品空白浓度值就可以得出待测水样的浓度值。

(上接82页）

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2.3 要在实验过程中注意对实验仪器的使用和维护

一方面，在实验过程中，为了防止水样对实验仪器管路

造成损坏（污染或堵塞），工作人员一定要做好样品的预

处理工作，并且在实验过程中加入适量浓度的酸性溶液对

仪器的各个管路进行清洗。另一方面，工作人员要及时对

水封系统中的污染物进行清理，确保水封系统正常工作。

针对空心阴极灯的使用一定要是轻取轻放，在取用过程中

要保证双手洁净，以防减短阴极灯的使用寿命。

3 结语

综上所述，利用石墨炉原子吸收分光光度法对地表水

中的铜、锌、铅、镉进行测量，可以有效提高测量结果的准

确度。在测量时要根据具体的情况选择合适的原子吸收

方法，针对铜、锌两种元素时可以采用直接吸入火焰原子

吸光光度法，针对铅、镉时可以采用共沉淀原子吸收分光

光度法等，通过这种方式，确保测量结果的准确性，进而

为重金属水污染治理提供依据。

参考文献

[1] 蒙明姜,李丽,俞兰.原子吸收分光光度法测定水溶液中

镉含量[J].中国药业,2018,27(16):17-20.

[2] 张杨.原子吸收分光光度法测定水中重金属含量的应用

[J].吉林农业,2018(17):58,111.

[3] 黄盛楠,肖盛.石墨炉原子吸收分光光度法测定清洁地表

水中的Pb、Cd[J].环境与发展,2018,30(6):111-112,114.

原材料的绿色化，原材料需要和制造工艺相契合，与环境

形成和谐共处的关系。除此之外，需要选择低成本和低污

染的原材料，在保证原材料和环境的协调发展中，开展绿

色的制造工作。

4.2 引进先进的绿色机械制造工艺技术

在进行实际机械制造工艺的过程中，需要以技术作为

支撑点。进而对制造生产过程的资源能源消耗和环境污

染进行降低和改善。因此，需要进行绿色的加工制造技

术，一来减少对环境的污染，二来提高资源的利用率，从

而保证绿色制造的进行和发展。目前来说，我国机械制造

行业的生产过程中，比较常用的绿色工艺包括干式切削、

快速原型制造以及生产废物再利用等。

造的需求：首先观察和检查原材料是否和环境兼容，保证

其没有有害物质；其次就是考虑原材料是否对环境有保护

的作用；再就是其污染性要极小，材料的成本要低；最后

就是原材料是否可以进行回收利用，提升地球资源的利用

率。

3.2 采用先进的技术

（1）快速成型技术。快速成型技术主要是利用三维数

据将原材料快速的塑造成实体的形状。相对于传统的技

术来说，它可以减少中间很多的制造过程，它也不需要大

量的道具进行帮助。这样一来，不仅节约了时间，还在一定

程度上降低了成本和制造的难度。除此之外，还大大地减

少了对于环境的污染，有利于绿色制造的发展理念。

（2）自由成型技术。传统的切割工艺是对原材料进行多

种工序的加工，同时在进行加工时会形成很多的废气物，因

此就不利于绿色发展的理念。相对来说，自由成型技术会

给机械制造工艺中减少零件加工后废气物，生产出来的产

品可以直接进行使用，在很大程度上节约了成本。

（3）绿色切割技术。所谓的绿色切割技术就是对自由

成型技术的改良和完善。传统的切割技术会浪费很多材

料，因此违背了绿色制造的发展需求。于是就推出了绿色

切割技术。它是一种不使用成本需求大的切割液，利用

干、湿切割技术，就可以减少资源的使用，大大降低对于

环境的污染，推动绿色制造的发展和进步。

5 结语

综上所述，在进行机械制造工艺的过程中，绿色生产

的理念非常重要。绿色制造的环境下进行机械制造会为可

持续发展的目标提供支撑。目前很多的生产企业也对绿色

制造环境提起了重视。绿色制造工艺作为新兴的概念，也

存在很多的不足和问题。任何事物的提升，都不会是单方

面的努力。我们要在不断尝试中成长。总体来说，它需要进

行合适的调整和改良。与此同时，也需要政府以及相关企

业进行配合，积极发现绿色制造技术，不断引进先进的绿

色制造工艺。最终使绿色制造工艺得到稳健的发展，促进

机械制造工艺的可持续发展。

参考文献

[1] 孙凤.绿色制造环境下的机械制造工艺研究[J].中国高

新技术企业,2016(20):90-91.

[2] 刘旭.论绿色制造与新型机械制造工艺[J].才智，

2011(12):54.

4 绿色机械制造工艺的具体实施办法

4.1 进行绿色原材料的选择

在进行机械制造工艺的过程中，原材料的选择对于绿

色生产目标有着巨大的影响。绿色制造工艺首先需要考虑

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