近年来，城市空气污染问题日趋严重，在环境空气污染问题中，PM2.5颇受关注。PM2.5即细颗粒物，是指环境空气中空气动力学当量直径小于或等于2.5μm的颗粒物。到目前为止，已经确定的PM2.5主要成分包括Cl-、NO3-、SO42-、NH4+等无机离子，铜､镉､铬､铁､汞､锰､镍､铅､锑和锌等重金属元素，多环芳烃､有机碳等有机污染物和元素碳等。PM2.5中的这些组分大多数都是有毒的，而其中的重金属污染物由于具有不可降解性和生物富集性而备受关注，重金属元素可通过呼吸过程进入人体，严重危害人体健康。因此，对空气中重金属的种类､含量进行动态监测已经成为研究者关注的焦点。

1、空气样品前处理

环境空气中的重金属多采用石英滤膜采样后测定。采样后的滤膜前处理方法主要有超声消解法、电热板消解法、微波消解法、全自动石墨消解法以及固体直接进样法等。

超声消解法

超声消解滤膜参考EPA 29-2007前处理方法，即先用塑料镊子将空白滤膜完全放在50mL的3%(质量分数)硝酸溶液中浸泡2h，再采用大功率的超声消解仪于室温下超声1h，静置24h后取过滤液上机测试。

超声消解法与传统的振荡法相比，消解时间大大缩短，消解效率显著提高，其操作简单，消解条件更易控制，并且方法的精密度､准确度均能满足实际样品分析的技术要求，适合批量样品的分析。

电热板消解法

在重金属检测的前处理技术中，由于电热板消解法具有设备简单、应用广泛、易于操作、安全性高、危险性小等优点，很多实验室选用电热板加热的方法进行消解。电热板消解法适用于多种类型样品，可用于大量样品同时消解，且消解所用玻璃器皿或聚四氟乙烯坩埚容易清洗。

电热板消解法的缺点是分解能力一般，不适合于难溶样品的分解；另外，电热板消解时间较长，酸使用量较大，加热时挥发性元素极易挥发损失，容易造成测定数据偏低。

微波消解法

微波消解是一种直接的“体加热”方式。在消解炉内，使用微波加热密闭消解罐，消解罐内预先加入强酸及样品，完成酸消解。这种方法酸用量小，消解快速，挥发元素不易损失。科研工作者用微波消解和其他前处理方法对比发现，微波消解具有高效、快速、节约试剂、污染小以及干扰因素少等优点。

全自动石墨消解法

全自动石墨消解仪采用湿法消解的原理，将复杂的试验步骤全部程序化，实现了加酸、赶酸、加热、定容等过程的全程自动化，大大降低了对试验人员的危害。全自动石墨消解仪具有高通量处理样品、消解迅速、消解效率高等优点，广泛用于各种检测样品。

2、检测方法

环境中重金属的种类多、危害大，因此快速、简便、低成本的测定方法的研发具有重要意义。近年来国内外关于重金属检测的技术发展快速，从传统的检测方法到仪器检测，从单一物质检测到多元素同时检测，从单一检测技术到多技术联合应用，重金属检测技术日益多样化、简单化和精确化。

原子吸收光谱法

原子吸收光谱法（AAS）是21世纪50年代出现的一种新兴仪器分析方法，通过物质生成原子蒸气，对谱线吸收水平实行定量分析，被广泛运用在多个领域中。与传统的化学分析办法相比，AAS具有一定的优越性，检测结果更可靠，灵敏度更高。采用AAS可以测定多种金属，被认为是目前测定效果最好的方法之一。

原子荧光光谱法

原子荧光光谱法（AFS）是通过测量待测元素的游离基态原子在特定频率辐射能激发下所产生的荧光强度来进行元素定量分析的方法。该法的优点是检出限低、灵敏度高、干扰少、适合多元素的同时测定，缺点是应用面窄，测定时受散射光影响较严重。随着氢化物发生进样技术和无色散原子荧光光谱技术的应用，目前氢化物发生-原子荧光光谱技术已经成为空气样品中检测重金属元素的重要手段。

原子发射光谱法

原子发射光谱法（AES）是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线，对元素进行定性与定量分析的方法。该方法的优点是分析快速、选择性好、检出限低、样品消耗少，用ICP光源时准确度高，标准曲线的线性范围宽，可达4~6个数量级，可同时测定高、中、低含量的不同元素；缺点是只能用于元素分析，不能进行结构、形态的测定，大多数非金属元素灵敏度较低。目前应用最广泛的是电感耦合等离子体原子发射光谱仪，是以电感耦合等离子体矩为激发光源的光谱分析方法。

电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是以ICP为离子源的质谱分析法。ICP-MS具有检出限低、线性范围宽、灵敏度高、快速简便、一次可测定多种元素等优点，近年来ICP-MS技术发展迅速，已广泛应用于空气中的重金属检测。

电化学法

电化学法是利用物质的电学和电化学性质进行分析的方法，因具有仪器设备简单、价格便宜、分析快速、灵敏度高等优点而被广泛应用。对空气中重金属的测定主要有极谱法和溶出伏安法。但是电化学法具有选择性不高、测定结果重现性较差的缺点，今后的研究重点应放在提高方法的选择性，改善测定结果的重现性，发展金属形态分析的原位、实时分析技术上。

生物传感器法

生物传感器是对生物物质敏感并将其含量转变为电信号实现检测的一种仪器。生物传感器根据识别元件的不同可分为酶传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、核酸传感器和分子印记生物传感器等。生物传感器法具有检测快速、可以多种元素同时检测、灵敏度和准确度高、选择性好、操作方便灵活、成本低等优点，已日益成为重金属检测领域的研究热点。

结语——

近几年空气污染备受关注，空气中重金属元素的检测是人们关注的焦点，众多的检测方法为分析空气中的重金属提供了更多的选择，但应根据待测元素的特性选择合适的消解方法和检测方法。

样品处理时间短、减少待测元素的损失和减少环境污染是今后空气样品前处理技术的发展趋势。电热板消解法在加热时挥发性元素极易挥发损失，不建议用于检测汞和砷等易挥发损失的元素；超声消解法简单，设备要求不高，但并非所有组分都能完全提取，必须检查提取的程度；微波消解用酸量较少，元素不易损失，空白值较低，提取效率高，是比较理想的前处理方法；全自动石墨消解法局限性小、灵敏度高、试剂用量小，且可进行大批量样品的消解分析，准确度也符合相应要求，能够为空气中重金属分析提供有力的技术支持；直接进样技术操作简单、污染较小，但受到样品性状和方法的限制，应选择使用。

空气中重金属元素的检测方法多种多样。电化学法具有设备简单、价格便宜、分析快速、灵敏度高等优点，但其选择性不高、测定结果重现性较差；国内重金属元素的分析研究大都选用AAS和AFS，和传统的电化学分析法相比，AAS和AFS具有检出限较低、灵敏度较高等优点，但是检测重金属种类比较单一；近年来ICP-MS技术发展迅速，ICP-MS具有检出限低、线性范围宽、灵敏度高、快速简便、一次可测定多种元素等优点，但是受仪器设备和其他原因限制，采用ICP-MS检测空气中重金属元素的研究在国内开展较少。

总之，在检测空气中重金属的方法选择上，应根据待测元素的特性和具体要求，选择合适的检测方法。