米曉瑜

(山西省大同市黃河供水有限責任公司，山西 大同 037000)

安全飲用水就如同干凈的空氣，對人們的日常生活甚至是對整個社會的穩(wěn)定發(fā)展，都有著非常重要的意義。但受自然因素、人類活動等影響，使得飲用水的質量很難得到有效保證[1]。近年來，隨著城市的快速推進，飲用水的污染問題頻頻爆發(fā)。尤其是作為煤炭能源基地的大同，其飲用水重金屬污染問題非常嚴重[2]。當大量的重金屬進入到人體之后，堆積在循環(huán)系統(tǒng)和脂肪組織中，機體內分泌系統(tǒng)和神經系統(tǒng)不斷遭到破壞，從而引發(fā)各種疾病，嚴重影響人們的身心健康[3]。因此，加強飲用水中金屬元素檢測具有非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 儀器設備和試劑

1.1.1 儀器設備

ICP-MS(美國Perkin-Elmer公司，XS eries-2)；注射器(英偉達科技有限公司，30 mL)；超純水機(Direct-Q，Direct-Q)；濾膜(針頭式，0.45 μm)；超聲波清洗器(KQ-700DE)；一次性藥用聚乙烯瓶(50 mL)；天平(METTER-TOLEDO GROUP，AB204-N)等。

1.1.2 試劑

實驗用水均采用超純水機進行制備；取濃HNO3(德國默克)，運用超純水將其稀釋為5%稀HNO3溶液與1%稀HNO3溶液備用，另自中國計量科學研究院購入33種元素混合標準儲備液，并運用1%硝酸溶液進行稀釋處理，配備混合標準溶液與空白標準溶液；ICP-MS凋諧液(agilent，1 μg/L)；內標元素混合溶液(含有Sc、Ge、In、Y、Lu、Bi，100 μg/mL)。

1.2 樣品采集

自大同各地區(qū)，共收集48個飲用水樣品。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

采集到的水樣標本均儲存在1 L帶蓋聚乙烯瓶內，貼上標簽后送入實驗室。取30 mL注射器，經由0.45 μm針頭式濾膜實施過濾處理之后，將其轉移到50 mL的一次性藥用聚乙烯瓶內。取濃硝酸實施酸化處理，充分混合后，將pH值調控到2以內，放置在4 ℃的環(huán)境下保存?zhèn)溆?。剩余樣品則冷藏處理。

1.3.2 ICP-MS工作參數(shù)

在進行實驗檢查之前，對儀器狀態(tài)進行優(yōu)化，并對已經構建的分析方法進行調用。儀器的工作參數(shù)設置，見第57頁表1。

2 結果與討論

2.1 飲用水中金屬元素總量分布

通過對大同市飲用水進行測定，共發(fā)現(xiàn)16種金屬，其中排名前五的金屬元素分別為：Ba為38.68 μg/L、Zn為11.93 μg/L、Sb為3.19 μg/L、Cr為2.51 μg/L、Ni為2.27 μg/L。結合地表水的環(huán)境保護目標及其主要用途，可根據(jù)其功能劃分為5類。

表1 ICP-MS主要工作參數(shù)

根據(jù)GB5749-2006與G3838-2002標準，大同市飲用水中金屬元素含量均滿足國家相關標準，但仍然存在部分元素含量超標的情況。其中，As、Sb分別超標了3.02%與18.17%。就總體而言，大同市飲用水中Ba、Zn、Sb與Cr的含量非常高。其中，Sb出現(xiàn)了明顯超標，需要引起高度重視。此外，As的最小值為0.20 μg/L，最大值為23.06 μg/L，兩者之間的范圍相差非常大，表明As的含量具有較高變異性，必須引起重視。相關調查資料顯示，大同市飲用水金屬元素的含量較其他地區(qū)相對較高。有研究者對深圳地區(qū)飲用水金屬元素進行檢測顯示，Cr為0.14 μg/L，Mn為0.91 μg/L，Sb為0.31 μg/L，Cd為0.037 μg/L，As為0.36 μg/L，且未發(fā)現(xiàn)有Pb。對中國扎龍濕地飲用水進行檢測，測得的6種金屬元素含量均更低于本研究。這一差異充分表明，各個地區(qū)雖有地質之間的差異，但也表明當前大同市飲用水質量還有待進一步提升。大同市飲用水金屬元素總量分布見表2[4]。

表2 飲用水中金屬元素總量分布 μg/L

2.2 相關性分析

對檢測到的16種金屬元素實施相關性分析，大同市元素Co與Ni、Mn，Ni與Cu、As、Ti、T1，Cu與As、Ti、T1，As與Ti、T1，Zu與Cd，Ti與T1之間均顯著相關(P<0.01)，同時Be與Cr，Co與Cu、As、Ti、A1，Ni與V，Be與Cu、T1之間有相關相關性(P<0.05)，其余元素無明顯關系(P>0.05)。根據(jù)相關性分析結果看，正相關元素有著非常相似的來源，負相關元素則具有相反的來源。該結果可用于大同市金屬污染來源的控制與進一步分析。大同市飲用水金屬元素相關性見表3。

表3 飲用水中金屬元素相關性

3 結論

根據(jù)我國水質標準要求，大同市飲用水水樣中僅出現(xiàn)了個別元素超標的情況，但與其他區(qū)域比較，大同市飲用水中金屬元素含量明顯較高，且通過相關性研究結果顯示，絕大部分的元素之間表現(xiàn)出明顯的正相關性，這就表明絕大部分的金屬元素具有相同的來源。在下一步工作中，應當加強對大同市飲用水水質的管理力度，追根溯源，了解引起飲用水金屬元素含量超標的原因，制定積極有效的措施，全面控制飲用水質量，保證廣大市民用水安全。

參考文獻：

[1] 陳曦，關清，孫琦，等.ICP-MS分析生活飲用水中稀土元素[J].環(huán)境衛(wèi)生學雜志，2015，5(3)：267-271.

[2] 劉倆燕，楊敏，黃碧蘭.ICP-MS法同時測定生活飲用水的19種元素[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2014，24(18)：2614-2616.

[3] 馬麗娜，陳大偉，蒲俊華，等.電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)同時測定家禽飲用水中18種金屬元素[J].食品安全質量檢測學報，2014，5(1)：259-264.

[4] 韓梅，賈娜，張威，等.原子熒光光譜法與電感耦合等離子體質譜法測定飲用水中砷含量的比較[J].光譜實驗室，2013，30(3)：1094-1098.