李 楊，葉建橋，廖 琪，沈成翠

（四川省達(dá)州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，四川 達(dá)州 635000）

1 引言

目前，環(huán)境監(jiān)測(cè)中常見測(cè)定重金屬的方法有分光光度法、石墨爐－火焰原子吸收法、原子熒光法、冷原子吸收法、電感耦合等離子體原子發(fā)射法等，對(duì)于測(cè)定不同樣品中少數(shù)元素而言，每種方法都有一定的優(yōu)點(diǎn)，也存在著操作繁瑣、靈敏度低、不穩(wěn)定、不能直接測(cè)定等缺點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)化生產(chǎn)的廢水給人們帶來的影響不容忽視，例如骨痛?。ㄦk污染）和水俁?。ü廴荆┚褪怯芍亟饘傥廴驹斐傻摹４_保飲用水的安全是關(guān)系到民生的大事，滿足飲用水質(zhì)的要求是環(huán)境監(jiān)測(cè)中一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀具有超痕量分析、線性動(dòng)態(tài)范圍寬、譜線簡(jiǎn)單干擾少、分析精密度高、分析速度快、多元素同時(shí)快速分析、樣品引入和更換方便、可提供同位素信息、檢測(cè)模式靈活多樣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，能實(shí)時(shí)快速靈敏的檢測(cè)到水環(huán)境中的重金屬，是當(dāng)今多元素測(cè)定領(lǐng)域中最先進(jìn)和準(zhǔn)確的分析測(cè)試手段之一[1～3]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

微波消解儀（美國(guó)CEM），美國(guó)安捷倫公司7700e電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，進(jìn)樣系統(tǒng)采用石英同心MircoMist霧化器，獨(dú)特的氦 （He）碰撞模式排除幾乎所有的多原子離子干擾、全新數(shù)字控制式射頻匹配的RF發(fā)生器和第三代八極桿碰撞／反應(yīng)池系統(tǒng) （ORS3）和四極桿質(zhì)量分辨器，主要工作參數(shù)見表1。

表1 儀器主要工作參數(shù)

Be、V、Cr、Cu、Mn、Pb、Ag、Co、Ni、As、Se、Al、Zn、Mo、Cd、Sb、Ba、Tl、Th、U混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液10μg／mL，標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液Fe1000μg／mL（介質(zhì) HNO310mol／L，美國(guó)安捷倫公司）；標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液B 1000μg／mL（濟(jì)南眾標(biāo)科技有限公司）；標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液Ti 100ug／mL（125Market St.New Haven，CT 06513.USA）。Sc、Ge、Bi、In、Rh混合內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液100μg／mL（10%HNO3，美國(guó)安捷倫公司）。實(shí)驗(yàn)用的各種常規(guī)試劑均為優(yōu)級(jí)純，水為Milli－Q超純水（電阻率≥18.2MΩ·cm／25℃）

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用2.1中標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液稀釋成一個(gè)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，B、Ti、Fe待測(cè)元素的含量分別為0、50、100、200、500、1000μg／L的標(biāo)準(zhǔn)系列，Be、V、Cr、Cu、Mn、Pb、Ag、Co、Ni、As、Se、Al、Zn、Mo、Cd、Sb、Ba、Tl、Th、U待測(cè)元素的含量分別為0、5、10、20、50、100μg／L的標(biāo)準(zhǔn)系列，均用5%硝酸作為稀釋液。

2.2.2 內(nèi)標(biāo)溶液的配制

用1.1中混合內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液配制成一個(gè)混合內(nèi)標(biāo)溶液Sc、Ge、Bi、In、Rh稀釋成混合內(nèi)標(biāo)溶液1.0μg／mL。

2.2.3 樣品預(yù)處理

分析溶解態(tài)元素時(shí)，取一定體積的自然沉降30min上層非沉降部分均勻樣品，用0.45μm的濾膜過濾，加入5% 硝酸進(jìn)行稀釋準(zhǔn)備測(cè)定；分析元素的總量時(shí)，取一定體積的含懸浮物的廢水，加10mL濃硝酸進(jìn)行微波消解，可反復(fù)消解直至溶液澄清，再加5%硝酸稀釋到原體積準(zhǔn)備待測(cè)。

2.2.4 校準(zhǔn)溶液的配制

用1.1中標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成一個(gè)混合校準(zhǔn)溶液，配制成低濃度5μg／L、中濃度150μg／L、高濃度100μg／L3個(gè)點(diǎn)。

2.2.5 空白溶液配置

空白溶液配置與樣品按同樣方法。

2.2.6 儀器測(cè)定

將上述標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品及空白溶液等，在儀器的最佳工作參數(shù)條件下，按儀器操作規(guī)程，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制、空白及樣品測(cè)定。

3 結(jié)果與討論

3.1 質(zhì)量數(shù)和內(nèi)標(biāo)

測(cè)定2.2.1標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品時(shí)同時(shí)在線加入2.2.2中的混合內(nèi)標(biāo)溶液。各元素選取的質(zhì)量數(shù)和內(nèi)標(biāo)如表2所示。

表2 各元素的質(zhì)量數(shù)和內(nèi)標(biāo)

內(nèi)標(biāo)工作過程及原理[4，5]：任何情況下都可能存在基體抑制效應(yīng)，校正曲線是根據(jù)分析信號(hào)與內(nèi)標(biāo)信號(hào)的比值繪制的，通過這種方法消除基體抑制效應(yīng)。用樣品中分析元素的信號(hào)和內(nèi)標(biāo)的比值對(duì)樣品實(shí)現(xiàn)定量分析。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

測(cè)定3.2.1中的標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性相關(guān)系數(shù)R和靈敏度見表3?？梢姡髟貥?biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)性均在0.9999以上。其中，檢出限的計(jì)算方法為重復(fù)測(cè)定11次全程序空白溶液，取其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為方法的檢出限。

表3 各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的參數(shù)

3.3 精密度和準(zhǔn)確度

測(cè)定2.2.4中混合校準(zhǔn)溶液低、中、高3個(gè)濃度點(diǎn)。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算其精密度及準(zhǔn)確度，結(jié)果列于表4。各元素測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度在3.6%～8.9%之間和精密度在6% 以下。

3.4 樣品加標(biāo)回收

選取達(dá)州地表水、某工業(yè)廢水和生活廢水進(jìn)行加標(biāo)回收，加入待測(cè)元素40μg／L或50μg／L，各元素測(cè)定結(jié)果的回收率在80%～114.8%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在5%以下，見表5。

表4 各元素的準(zhǔn)確度和精密度

表5 各元素的加標(biāo)回收率和精密度

4 結(jié)語

我們采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對(duì)水體中的多種重金屬元素進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在對(duì)地表水、工業(yè)廢水、生活廢水中23種重金屬元素含量測(cè)定時(shí)具有操作簡(jiǎn)便、線性范圍寬、分析速度快、檢出限低、精密度高、回收率好的優(yōu)點(diǎn)，檢測(cè)結(jié)果也令人滿意。

[1]齊文啟，孫宗光，石金寶.環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)用技術(shù)[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2006.

[2]袁挺俠.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定水中鋇、鈹、硼、釩、鈷、鈦、鉬7種微量元素[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2011，27（1）：32～34.

[3]馮先進(jìn)，屈太原.電感耦合等離子體質(zhì)（ICP－MS）最新應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)，2011，1（1）：46～52.

[4]王小如.電感耦合等離子體質(zhì)譜應(yīng)用實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[5]李 冰，楊紅霞.電感耦合等離子體質(zhì)譜原理和應(yīng)用[M].北京：地質(zhì)出版社，2005.