微波消解在PM2.5重金屬檢測中的應用

PM2.5事件背景
2011年10月，一場灰霾籠罩北京城，但北京環保局公布的每日空氣質量報告中，zui嚴重的地方僅為“輕度污染”，而美國在中國自測的空氣質量PM2.5指數反復跳上200大關，達到美國國家環保局認定的“危險”級別。數據差異是因計算方法不同，美環保署應用AQI指標（綜合考慮PM2.5、PM10、CO、SO2、O3和NO2濃度），而中國采用API指標（綜合考慮PM10、SO2、NO2濃度）。PM2.5開始進入中國公眾的視線，并成為社會熱點。
     
PM2.5世界各國及組織檢測標準

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，主要來源于日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物，大多含有Cu、Ni、Zn、Pb、Mn、Cr、Fe、Co、Cd等重金屬物質以及揮發性物質。而這些重金屬隨著微小顆粒通過支氣管和肺泡進入并溶解在血液中，從而影響人體的呼吸系統、新血管系統、神經系統及生殖系統的正常生理機能。據世界衛生組織統計，在歐洲PM2.5每年導致386000人死亡，人均期望壽命縮短8.6個月。

PM2.5樣品采集與質量濃度測定
PM2.5質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，使環境空氣中的PM2.5和PM10被截留在已知質量的濾膜上，根據采樣前后濾膜的質量差和采樣體積，計算出PM2.5濃度。

PM2.5重金屬含量測定
據中科院大氣物理研究所研究員王躍思博士分析，以北京地區為例，有機物(OC)在PM2.5細粒子中的比重已經由20%-30%上升到30%-40%。因此針對PM2.5中主要重金屬元素Pb，Cu，Fe，Cr，Ni，Cd，Zn等的測定，首先要對截留顆粒的濾膜進行快速和的前處理，微波消解無疑是zui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，既可以試驗人員的安全性，又可以樣品的性和平行性。
以TOPEX型微波化學工作平臺為例，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  吉林大學環境與資源學院，長春 130012