图1便携式液体阴极辉光放电测铊仪

图2铊元素的液体阴极辉光放电-原子发射光谱图

 液体阴极辉光放电-原子发射光谱（LCGD-AES）技术具有体积小、能耗低、不需要惰性气体等优势，近年来受到领域内研究人员的广泛关注。近日，北京市科学技术研究院在利用该项技术研制便携专用样机方面取得新进展，北科院分析测试研究所的祖文川研究团队自主研发了便携式液体阴极辉光放电测铊仪，解决了工业废水铊元素的现场分析问题。

铊是一种剧毒的蓄积性重金属元素。国家生态环境部于2020年12月发布了一系列涉铊重点行业的污染物排放标准修改单，在修改单中明确了对钢铁、硫酸、锡、锑、汞工业废水的总铊排放限值要求，最低达到5μg/L。石墨炉原子吸收光谱（GF-AAS）、电感耦合等离子体-质谱（ICP-MS）等常规分析方法仪器体积较大、能耗高、时效性较差，不能实现现场检测。相关矿冶企业及环监部门对废水中铊现场分析有着迫切需求。

祖文川研究团队经过一年多的不间断努力，在前期完成试制实验室多元素分析LCGD-AES样机的基础上，改进并自主研发了测定铊元素的专用设备及其配套的富集装置。通过对仪器结构和关键部件的再优化，仪器性能显著提升。团队专门设计的富集装置，也有效降低了方法检出限，可适用于不同浓度水平的工业废水中铊元素的测定。

经过专业机构测试表明，采用直接法时，该仪器应用于废水中铊的分析，方法检出限低于10μg/L；采用现场富集法时，该法检出限低于1.0μg/L（富集10倍），能够满足钢铁等工业废水排放标准修改单中的检出限要求，且快速高效，从富集、上样到获取数据仅需5分钟。利用该技术测试废水样品中铊的回收率在102%-107%之间；与ICP-MS法相比，相对偏差在10%之内，一致性良好。测试表明，该团队研发的便携式液体阴极辉光放电测铊仪可作为一种新的专用分析仪器，用于工业废水中铊元素的现场监测。

目前，该成果的研发团队已获得实用新型专利3项，另外还在申请发明专利1项。下一阶段，该研发团队将加强与国产分析仪器企业的合作，重点围绕该仪器的实用性进行持续改进，开展应用示范推广，尽早实现该款仪器的商品化。

(科研处/文 祖文川/摄)