空氣顆粒物（PM2.5、PM10）中的重金屬成分（如Pb、Cu、Zn、Fe、Cd等）具有難降解、易富集、毒性強(qiáng)的特性，長(zhǎng)期暴露會(huì)危害人體呼吸系統(tǒng)與心血管系統(tǒng)，是空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的核心指標(biāo)之一。8-羥基喹啉（8-HQ）憑借其對(duì)多種重金屬離子的特異性螯合能力、顯色穩(wěn)定性強(qiáng)、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，成為空氣顆粒物中重金屬檢測(cè)的常用顯色劑，可實(shí)現(xiàn)微量重金屬的快速定性與精準(zhǔn)定量。結(jié)合科學(xué)合理的采樣技術(shù)，構(gòu)建“采樣-前處理-螯合檢測(cè)”的一體化流程，能有效解決空氣顆粒物中重金屬含量低、干擾因素多、檢測(cè)操作繁瑣等痛點(diǎn)，適配環(huán)境空氣常規(guī)監(jiān)測(cè)與應(yīng)急檢測(cè)需求，為空氣重金屬污染防控提供可靠的技術(shù)支撐。

8-羥基喹啉在空氣顆粒物金屬檢測(cè)中的核心應(yīng)用的是基于螯合顯色反應(yīng)的光譜檢測(cè)，其檢測(cè)原理貼合空氣顆粒物中重金屬的微量、多組分特性。空氣顆粒物中的重金屬多以氧化物、硫酸鹽、硝酸鹽等形態(tài)存在，需通過(guò)前處理將其轉(zhuǎn)化為游離態(tài)金屬離子，再利用8-羥基喹啉的分子特性實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。該分子中的酚羥基與吡啶氮原子可形成協(xié)同螯合位點(diǎn)，在特定pH緩沖體系中，能與游離態(tài)的Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等重金屬離子形成穩(wěn)定的有色絡(luò)合物，且不同重金屬-8-HQ絡(luò)合物具有獨(dú)特的最大吸收波長(zhǎng)，可通過(guò)分光光度法（或熒光分光光度法）實(shí)現(xiàn)多組分同步檢測(cè)，檢測(cè)限可達(dá)μg/L級(jí)別，完全滿足空氣顆粒物中微量重金屬的檢測(cè)要求。

具體應(yīng)用中，需根據(jù)目標(biāo)重金屬種類優(yōu)化反應(yīng)條件，提升檢測(cè)特異性與靈敏度。例如，檢測(cè)Pb²⁺時(shí)，在pH=9.0的氨-氯化銨緩沖體系中，8-羥基喹啉與Pb²⁺螯合形成黃色絡(luò)合物，最大吸收波長(zhǎng)為405nm，可有效規(guī)避Fe³⁺的干擾；檢測(cè)Cu²⁺時(shí)，在pH=8.5的緩沖體系中，形成黃綠色絡(luò)合物，最大吸收波長(zhǎng)410nm，加入掩蔽劑EDTA二鈉可消除Ca²⁺、Mg²⁺的干擾；檢測(cè)Zn²⁺時(shí)，形成淡黃綠色絡(luò)合物，最大吸收波長(zhǎng)395nm，靈敏度可達(dá)0.01μg/L。相較于原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)，8-羥基喹啉介導(dǎo)的檢測(cè)方法無(wú)需昂貴設(shè)備，操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)周期短（單組樣品檢測(cè)≤30分鐘），成本降低50%以上，適配基層環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急檢測(cè)場(chǎng)景，可快速篩查空氣顆粒物中重金屬污染狀況。

此外，8-羥基喹啉可與固相萃取技術(shù)結(jié)合，進(jìn)一步提升檢測(cè)靈敏度。空氣顆粒物中重金屬含量極低，且存在大量干擾有機(jī)物，通過(guò)固相萃取柱吸附富集重金屬-8-HQ絡(luò)合物，可去除干擾組分、濃縮目標(biāo)物質(zhì)，將檢測(cè)靈敏度提升1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，滿足PM2.5中痕量重金屬（如Cd²⁺、Hg²⁺）的檢測(cè)需求，同時(shí)減少試劑用量，降低檢測(cè)過(guò)程中的二次污染。

采樣技術(shù)是空氣顆粒物中重金屬檢測(cè)準(zhǔn)確性的前提，核心是實(shí)現(xiàn)顆粒物的高效采集、無(wú)損失、無(wú)交叉污染，結(jié)合8-羥基喹啉檢測(cè)的需求，需根據(jù)監(jiān)測(cè)目的（常規(guī)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急檢測(cè)）選擇適配的采樣方法與設(shè)備，優(yōu)化采樣參數(shù)。

常規(guī)空氣監(jiān)測(cè)中，優(yōu)先采用中流量采樣法，適配PM2.5、PM10的分級(jí)采集。采樣設(shè)備選用中流量顆粒物采樣器（流量范圍80-120L/min），搭配專用的PM2.5/PM10切割器，可精準(zhǔn)分離不同粒徑的顆粒物；采樣濾膜選用石英纖維濾膜，其耐高溫、吸附性強(qiáng)，可有效截留顆粒物中的重金屬成分，且不與8-羥基喹啉及前處理試劑發(fā)生反應(yīng)，避免干擾檢測(cè)結(jié)果。采樣時(shí)，需將濾膜固定在采樣頭上，確保密封良好，采樣時(shí)間根據(jù)污染程度設(shè)定（常規(guī)監(jiān)測(cè)采樣24小時(shí)，應(yīng)急檢測(cè)采樣1-4小時(shí)），采樣過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)，用于后續(xù)檢測(cè)結(jié)果的校準(zhǔn)，避免環(huán)境因素導(dǎo)致的采樣誤差。

應(yīng)急檢測(cè)場(chǎng)景中，需選用便攜式采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速部署與采樣。采用便攜式低流量采樣器（流量10-30L/min），搭配小型PM2.5切割器與石英濾膜，體積小、重量輕，可在污染現(xiàn)場(chǎng)快速組裝采樣；采樣時(shí)間縮短至30分鐘-1小時(shí)，能快速獲取空氣顆粒物重金屬污染的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，適配突發(fā)重金屬污染事件（如工業(yè)粉塵泄漏）的應(yīng)急監(jiān)測(cè)。采樣過(guò)程中，需避免采樣頭受到遮擋、碰撞，確保采樣流量穩(wěn)定，減少顆粒物損失。

采樣過(guò)程中的質(zhì)量控制是關(guān)鍵，需嚴(yán)格規(guī)避交叉污染與樣品損失。采樣前，將石英濾膜在500℃高溫下灼燒2小時(shí)，去除濾膜本身的雜質(zhì)與金屬殘留；采樣設(shè)備的采樣頭、切割器需用稀硝酸浸泡清洗，晾干后使用，避免設(shè)備殘留重金屬污染樣品。采樣后，將濾膜用無(wú)粉手套取出，放入密封的石英樣品盒中，做好標(biāo)識(shí)（采樣時(shí)間、地點(diǎn)、粒徑），低溫避光保存（4℃冷藏），24小時(shí)內(nèi)完成前處理與檢測(cè)，防止濾膜上的重金屬氧化、揮發(fā)，影響檢測(cè)準(zhǔn)確性。同時(shí)，每批樣品需設(shè)置空白對(duì)照（未采樣濾膜），用于扣除試劑與濾膜本身的重金屬背景值，提升檢測(cè)結(jié)果的可靠性。

空氣顆粒物樣品的前處理的需與8-羥基喹啉檢測(cè)適配，核心是將顆粒物中的重金屬高效轉(zhuǎn)化為游離態(tài)離子，同時(shí)去除干擾組分。常用的前處理方法為微波消解法，將采樣后的濾膜剪碎，放入微波消解罐中，加入硝酸-過(guò)氧化氫混合消解液，通過(guò)微波加熱（溫度180℃、時(shí)間15分鐘），可快速破壞顆粒物的晶格結(jié)構(gòu)，使重金屬完全溶出；消解完成后，冷卻、離心、過(guò)濾，去除消解液中的殘?jiān){(diào)節(jié)pH值至適配8-羥基喹啉螯合反應(yīng)的范圍，加入其顯色劑與緩沖溶液，完成顯色反應(yīng)后進(jìn)行光譜檢測(cè)。該方法消解效率高、試劑用量少，能有效保留游離態(tài)重金屬離子，避免其與其他組分結(jié)合，確保8-羥基喹啉螯合反應(yīng)的充分性。

8-羥基喹啉憑借特異性螯合、顯色穩(wěn)定、成本低廉的優(yōu)勢(shì)，在空氣顆粒物中重金屬檢測(cè)中具有顯著的應(yīng)用價(jià)值，可實(shí)現(xiàn)微量重金屬的快速、精準(zhǔn)檢測(cè)，適配不同監(jiān)測(cè)場(chǎng)景需求。科學(xué)合理的采樣技術(shù)（中流量常規(guī)采樣、便攜式應(yīng)急采樣）與規(guī)范的質(zhì)量控制，能為檢測(cè)提供可靠的樣品基礎(chǔ)，結(jié)合優(yōu)化的前處理方法，構(gòu)建“采樣-前處理-螯合檢測(cè)”的一體化流程，可有效解決空氣顆粒物重金屬檢測(cè)中的核心痛點(diǎn)，提升監(jiān)測(cè)效率與準(zhǔn)確性。該技術(shù)無(wú)需復(fù)雜設(shè)備，易推廣應(yīng)用，對(duì)基層環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)、工業(yè)廢氣排放管控、突發(fā)重金屬污染應(yīng)急處置具有重要的實(shí)際意義，為空氣環(huán)境質(zhì)量改善提供有力的技術(shù)支撐。

本文來(lái)源于黃驊市信諾立興精細(xì)化工股份有限公司官網(wǎng) http://m.gdctc.cn/