水質(zhì)砷檢測技術(shù)砷污染已成為全球水質(zhì)安全的重要威脅目錄1基礎(chǔ)知識(shí)砷的性質(zhì)、存在形式和危害2檢測方法傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代技術(shù)3應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測、飲用水安全、食品安全4發(fā)展與挑戰(zhàn)引言砷污染危害致癌性強(qiáng)導(dǎo)致皮膚病變影響神經(jīng)系統(tǒng)檢測重要性保障飲水安全預(yù)防健康風(fēng)險(xiǎn)指導(dǎo)污染治理檢測挑戰(zhàn)低濃度檢出難形態(tài)復(fù)雜多樣砷的基本知識(shí)化學(xué)性質(zhì)元素符號(hào)As原子量74.92金屬與非金屬之間存在形式無機(jī)砷:As(III)、As(V)有機(jī)砷:MMA、DMA砷的基本知識(shí)（續(xù)）自然來源巖石風(fēng)化釋放1人為來源礦業(yè)冶煉排放2農(nóng)業(yè)來源農(nóng)藥肥料使用3健康危害慢性中毒累積水質(zhì)砷污染現(xiàn)狀1重災(zāi)區(qū)孟加拉、印度等地2中度污染中國西北、華北3輕度污染水質(zhì)砷檢測標(biāo)準(zhǔn)10μg/LWHO標(biāo)準(zhǔn)全球推薦標(biāo)準(zhǔn)值10μg/L美國EPA強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)50μg/L中國過渡期水質(zhì)砷檢測標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）水體類型限值(μg/L)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)飲用水10GB5749-2006地表水I類50GB3838-2002地表水II類50GB3838-2002地表水III類50水質(zhì)砷檢測方法概述1現(xiàn)場快速檢測試紙條、便攜儀器2實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測分光光度法、原子熒光3高精度分析傳統(tǒng)砷檢測方法砷斑法砷化氫生成，與硝酸銀反應(yīng)特點(diǎn)操作簡單，設(shè)備少局限傳統(tǒng)砷檢測方法（續(xù)）1銀鹽法砷化氫與硝酸銀反應(yīng)生成黑色沉淀2砷化氫發(fā)生法鋅-鹽酸還原系統(tǒng)產(chǎn)生砷化氫檢測范圍原子吸收光譜法原理砷原子吸收特定波長光譜檢出限石墨爐可達(dá)0.5μg/L形態(tài)分析可結(jié)合HPLC進(jìn)行原子吸收光譜法（續(xù)）樣品處理酸化、消解有機(jī)物氫化物發(fā)生硼氫化鈉還原產(chǎn)生砷化氫測定讀數(shù)193.7nm波長測吸光度原子熒光光譜法1234原理砷原子吸收光后發(fā)射熒光儀器原子熒光光譜儀靈敏度檢出限可達(dá)0.01μg/L特點(diǎn)高靈敏度，線性范圍廣原子熒光光譜法（續(xù)）優(yōu)勢高靈敏度操作簡便成本適中缺點(diǎn)易受基質(zhì)干擾易受其他氫化物干擾不適合形態(tài)分析電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）原理高溫電離產(chǎn)生離子質(zhì)譜分析不同砷形態(tài)特點(diǎn)多元素同時(shí)分析形態(tài)分析能力強(qiáng)性能超低檢出限(ng/L)線性范圍寬(5-6個(gè)數(shù)量級(jí))電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）（續(xù)）樣品消解預(yù)處理去除有機(jī)物霧化進(jìn)樣形成細(xì)小液滴電離8000K高溫等離子體質(zhì)譜檢測檢測m/z為75的離子陽極溶出伏安法原理電化學(xué)富集后溶出1電極金電極或汞膜電極2檢出限可達(dá)0.1μg/L3特點(diǎn)設(shè)備簡單，成本低4陽極溶出伏安法（續(xù)）預(yù)處理樣品消解、去除干擾富集階段負(fù)電位還原沉積溶出階段正向電位掃描，測電流定量分析峰高或峰面積計(jì)算濃度分光光度法分光光度法（續(xù)）優(yōu)點(diǎn)設(shè)備簡單成本低操作簡便缺點(diǎn)靈敏度較低干擾多顯色過程復(fù)雜砷化氫發(fā)生-原子熒光法0.01μg/L檢出限適用于超微量檢測0.1-50μg/L線性范圍覆蓋常見污染水平＜5%相對標(biāo)準(zhǔn)偏差精度高，重復(fù)性好砷化氫發(fā)生-原子熒光法（續(xù)）預(yù)還原As(V)還原為As(III)氫化物生成硼氫化鈉還原產(chǎn)生砷化氫原子化激發(fā)石英管高溫原子化熒光測量光電倍增管檢測熒光現(xiàn)場快速檢測技術(shù)便攜式檢測儀電化學(xué)或光度法原理砷檢測試紙顏色變化指示砷含量砷檢測試劑盒比色法，適合野外使用現(xiàn)場快速檢測技術(shù)（續(xù)）優(yōu)勢快速、實(shí)時(shí)獲取結(jié)果1應(yīng)用場景應(yīng)急監(jiān)測、普查篩查2局限性精度低于實(shí)驗(yàn)室方法3適用范圍通常檢測限≥1μg/L4水質(zhì)砷自動(dòng)在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)組成采樣單元前處理單元檢測單元數(shù)據(jù)傳輸單元工作原理自動(dòng)采樣自動(dòng)消解自動(dòng)分析遠(yuǎn)程傳輸水質(zhì)砷自動(dòng)在線監(jiān)測技術(shù)（續(xù)）1數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警2監(jiān)測站點(diǎn)24小時(shí)自動(dòng)運(yùn)行3采樣點(diǎn)位覆蓋關(guān)鍵水域新型砷檢測技術(shù)生物傳感器基于酶催化或抗體識(shí)別納米材料檢測高比表面積，靈敏度高微流控芯片集成采樣、分離、檢測新型砷檢測技術(shù)（續(xù)）分子印跡技術(shù)高選擇性識(shí)別適合復(fù)雜基質(zhì)光譜成像技術(shù)空間分布可視化快速大面積掃描熒光探針技術(shù)特異性結(jié)合砷化合物高靈敏度檢測樣品前處理技術(shù)采樣酸洗容器，避免交叉污染保存HNO?酸化至pH＜2運(yùn)輸?shù)蜏乇４妫芄馇疤幚磉^濾、消解有機(jī)物樣品前處理技術(shù)（續(xù)）形態(tài)分析前處理保持原有形態(tài)分離技術(shù)HPLC分離不同砷形態(tài)干擾去除去除氯離子等干擾預(yù)富集固相萃取提高靈敏度質(zhì)量控制與保證1標(biāo)準(zhǔn)溶液配制高純試劑逐級(jí)稀釋2儀器校準(zhǔn)多點(diǎn)校準(zhǔn)，R2≥0.9993標(biāo)準(zhǔn)曲線定期檢查，確保穩(wěn)定性質(zhì)量控制與保證（續(xù)）數(shù)據(jù)處理與分析檢出限計(jì)算空白樣+3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差定量限計(jì)算空白樣+10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差線性范圍相關(guān)系數(shù)R2≥0.999數(shù)據(jù)處理與分析（續(xù)）精密度重復(fù)性和再現(xiàn)性評估準(zhǔn)確度與標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)比對不確定度識(shí)別并量化各個(gè)不確定度分量報(bào)告表達(dá)結(jié)果±擴(kuò)展不確定度砷檢測方法比較砷檢測方法比較（續(xù)）方法適用范圍設(shè)備成本分析成本分光光度法常規(guī)檢測低低原子吸收法常規(guī)監(jiān)測中中原子熒光法低濃度檢測中中ICP-MS超微量、形態(tài)分析高高砷污染治理技術(shù)物理處理法吸附、膜分離、離子交換化學(xué)處理法氧化還原、共沉淀、電化學(xué)法生物處理法微生物轉(zhuǎn)化、植物修復(fù)砷污染治理技術(shù)（續(xù)）鐵基吸附劑高效吸附As(V)和As(III)膜分離技術(shù)高除砷率，可達(dá)99%微生物轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為低毒性形態(tài)砷檢測在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用地表水監(jiān)測河流、湖泊、水庫定期監(jiān)測地下水監(jiān)測高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域定點(diǎn)監(jiān)測監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)全國水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)砷指標(biāo)分析砷檢測在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用（續(xù)）土壤監(jiān)測礦區(qū)周邊土壤砷含量評估1大氣監(jiān)測工業(yè)區(qū)大氣顆粒物中砷檢測2底泥監(jiān)測沉積物砷污染歷史記錄3生物監(jiān)測生物體內(nèi)砷積累指示污染4砷檢測在飲用水安全中的應(yīng)用源水監(jiān)測水源地砷含量常規(guī)監(jiān)測處理過程監(jiān)測各處理單元出水砷含量檢測出廠水監(jiān)測保障達(dá)標(biāo)排放管網(wǎng)水監(jiān)測終端用戶水質(zhì)安全保障砷檢測在飲用水安全中的應(yīng)用（續(xù)）1砷去除設(shè)備評估技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證2瓶裝水質(zhì)量控制出廠檢驗(yàn)、市場抽查3農(nóng)村飲水安全高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)測砷檢測在食品安全中的應(yīng)用砷檢測在食品安全中的應(yīng)用（續(xù)）大米砷檢測無機(jī)砷限量嚴(yán)格控制海產(chǎn)品檢測區(qū)分有機(jī)砷和無機(jī)砷形態(tài)蔬果檢測防范農(nóng)藥殘留中的砷污染砷檢測在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用重點(diǎn)行業(yè)礦業(yè)冶煉電子半導(dǎo)體皮革制造電池生產(chǎn)監(jiān)測環(huán)節(jié)廢水排放口處理設(shè)施進(jìn)出口工藝用水循環(huán)水系統(tǒng)砷檢測在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（續(xù)）原料檢測防止砷超標(biāo)原料進(jìn)入生產(chǎn)1工藝控制關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)砷含量監(jiān)測2產(chǎn)品檢驗(yàn)確保產(chǎn)品符合砷限量要求3污染防控源頭減量，全過程控制4砷檢測在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用50μg/L尿砷參考值正常人群上限10μg/L血砷參考值正常人群上限1mg/kg毛發(fā)砷參考值慢性暴露生物標(biāo)志物砷檢測在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用（續(xù)）職業(yè)健康檢查高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)從業(yè)人員定期監(jiān)測臨床中毒診斷生物樣本砷含量檢測流行病學(xué)調(diào)查人群暴露水平與健康關(guān)系研究砷檢測技術(shù)發(fā)展趨勢高靈敏度檢出限降低ppt級(jí)檢測能力快速檢測檢測時(shí)間縮短實(shí)時(shí)監(jiān)測能力便攜式設(shè)備小型化現(xiàn)場應(yīng)用能力砷檢測技術(shù)發(fā)展趨勢（續(xù)）多元素同時(shí)檢測一次分析多種重金屬智能手機(jī)應(yīng)用結(jié)合APP快速判讀結(jié)果物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸分析砷檢測面臨的挑戰(zhàn)微量檢測ppt級(jí)檢測技術(shù)突破基質(zhì)干擾復(fù)雜水體中干擾排除樣品前處理保持砷形態(tài)穩(wěn)定砷檢測面臨的挑戰(zhàn)（續(xù)）砷檢測標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化1國際組織ISO、WHO制定標(biāo)準(zhǔn)方法2區(qū)域協(xié)調(diào)歐盟、亞太地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)3國家標(biāo)準(zhǔn)各國基于國情制定標(biāo)準(zhǔn)4行業(yè)規(guī)范特定領(lǐng)域技術(shù)規(guī)程砷檢測標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化（續(xù)）方法驗(yàn)證要素特異性線性范圍精密度準(zhǔn)確度檢出限/定量限實(shí)驗(yàn)室比對能力驗(yàn)證盲樣考核統(tǒng)計(jì)分析Z評分評價(jià)改進(jìn)措施砷檢測人員培訓(xùn)與資質(zhì)基礎(chǔ)培訓(xùn)理論知識(shí)、操作規(guī)程實(shí)際操作儀器使用、樣品處理考核認(rèn)證理論考試、操作考核定期復(fù)訓(xùn)新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)更新砷檢測人員培訓(xùn)與資質(zhì)（續(xù)）學(xué)歷要求相關(guān)專業(yè)本科以上學(xué)歷資質(zhì)