隨著工業(yè)、能源以及交通等需求的不斷增長，大氣污染的問題日益突出。其中以不同形態(tài)進(jìn)入大氣中的重金屬成為空氣中重要的污染物之一。據(jù)估算，全國一年大氣中鉛、汞、鎘、鉻、砷五種重金屬或類金屬污染物排放量9000多噸，有色金屬冶煉、鉛蓄電池、再生鉛、燃煤電廠、水泥、鋼鐵冶煉、化工品生產(chǎn)等行業(yè)是造成重金屬污染的主要源頭。其中有色金屬冶煉企業(yè)和燃煤電廠是排放含汞廢氣的主要污染源，此外燃燒尾氣、輪胎摩擦、制動摩擦等也是重要污染源。大氣中的重金屬存在于懸浮顆粒物中，顆粒物的動力學(xué)直徑從0.1 μm到100 μm。通常50 μm以上的懸浮顆粒物在大氣中經(jīng)過幾分鐘或幾個小時即可沉降下來。而10 μm以下，尤其是2.5 μm以下的懸浮顆粒物不容易沉降，在大氣中可以漂浮幾天甚至數(shù)年，可以遷移數(shù)百甚至上千公里。

空氣中的重金屬污染物通過風(fēng)、雨、雪等途徑，損傷建筑物、形成土壤及地表水系交叉污染。進(jìn)入水體的重金屬會發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，諸如氧化、溶解、解吸附、絡(luò)合作用以及生物甲基化等產(chǎn)生溶于水的金屬鹽，隨水體流動擴(kuò)散。當(dāng)流域的物理化學(xué)條件發(fā)生了變化，這些金屬鹽又可能會發(fā)生還原、沉淀、吸附，進(jìn)而沉淀于土壤中。不同直徑顆粒物所沉積的人體呼吸器官部位為：10 ~ 100 μm，鼻腔；2.5 ~ 10 μm，鼻咽區(qū)；0.1 ~ 2.5 μm, 支氣管和肺部；0.1 μm 以下，重金屬元素具有較強(qiáng)的遷移、富集和隱藏性，經(jīng)空氣、水、食物鏈等途徑進(jìn)入人體，生物毒性顯著，易引發(fā)慢性中毒，具有致癌、致畸及致突變作用，對免疫系統(tǒng)有一定影響，嚴(yán)重威脅人體健康。

目前，國家環(huán)保部已正式發(fā)布《環(huán)境空氣顆粒物中無機(jī)元素的測定-能量色散X射線熒光光譜法》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，表明能量色散X射線熒光光譜儀能夠便捷、快速、準(zhǔn)確地分析大氣顆粒物富集樣品中的重金屬含量。

能量色散X熒光光譜儀分析原理

X射線管產(chǎn)生的初級X射線照射到平整均勻的顆粒物表面時，樣品所含待測元素原子受到激發(fā)后發(fā)射出特征X射線，經(jīng)探測器接收后，將其光信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電信號，經(jīng)過模數(shù)變換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送入計算機(jī)進(jìn)行處理，通過軟件獲取元素特征X射線強(qiáng)度，根據(jù)元素特征譜峰強(qiáng)度與含量的相應(yīng)數(shù)學(xué)模型計算待測元素含量。