楊帆

摘 要：通過電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）技術(shù)對湖州地區(qū)不同水源地生產(chǎn)的瓶裝天然飲用水中的10種金屬元素及污染物元素進(jìn)行檢測和分析，以期通過此種方法追溯污染物來源，為水源地的選擇和污染防治提供科學(xué)理論依據(jù)，結(jié)果表明，湖州地區(qū)水源地的主要污染物為Ni和Cr，高山水水質(zhì)優(yōu)良，礦化率高。

關(guān)鍵詞：金屬元素；污染物；天然飲用水

水在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜陵P(guān)重要的角色。市面上在售的包裝飲用水分為天然礦泉水、飲用純凈水和其他飲用水3類，受資源限制，本地山泉水礦化度低，而淡水湖泊資源豐富，因此除了純凈水之外，本地市民普遍飲用天然飲用水。ICP-MS是一種新型的痕量或超痕量分析儀器，從20世紀(jì)80年代發(fā)展起來，可同一時間快速測定多種元素。近年來，不少研究者致力于將ICP-MS全定量方法應(yīng)用于檢測水中的痕量元素，并取得了階段性進(jìn)展[1-3]。本文主要采集本市不同地區(qū)水源地的瓶裝天然飲用水，運(yùn)用ICP-MS技術(shù)分析天然飲用水中的10種微量元素，并進(jìn)行區(qū)域性比較。探索本地飲用水水源優(yōu)劣勢，為本土天然飲用水尋求品質(zhì)突破、擴(kuò)大市場格局及制定營銷策略提供理論依據(jù)。

1？材料與方法

1.1？樣品來源

樣本為購買自本市3個地區(qū)的市售瓶裝天然飲用水，放置于4 ℃冰箱冷藏以保存水樣。

1.2？主要儀器與試劑

Agilent7900 ICP-MS；Milli-Q 超純水機(jī)制備的超純水；濃HNO3（德國默克）；33種元素混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液（美國IV）；內(nèi)標(biāo)元素混合溶液（美國IV）；ICP-MS調(diào)諧液（Agilent）。

1.3？實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理

取出儲存于4 ℃冰箱中的水樣，用移液管吸取45 mL水樣，經(jīng)0.45 μm針頭式濾膜過濾后，轉(zhuǎn)移至 50 mL的一次性藥用聚乙烯瓶中，加入5 mL濃硝酸酸化，待測。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制與進(jìn)樣

根據(jù)文獻(xiàn)資料[4-5]及實(shí)驗(yàn)探索建立多種金屬元素的混合標(biāo)準(zhǔn)曲線。將待測樣品和標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液放置于ICP-MS自動進(jìn)樣盤進(jìn)樣檢測。

1.3.3 ICP-MS工作參數(shù)

冷卻氣流速：15 L/min；載氣流速：1.00 L/min；輔助氣體流速：0.9 L/min；功率：1 500 W；霧化室溫度：2 ℃；氦氣流速：4.3 mL/min；采樣深度：8 mm；元素重復(fù)采樣次數(shù)：3。

2？結(jié)果與討論

2.1？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性分析

本文建立了同時測定多種金屬元素的分析方法，10種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.999以上。穩(wěn)定性良好。方法準(zhǔn)確可靠。

2.2？湖州地區(qū)天然飲用水中元素分布情況及水質(zhì)分析

2.2.1 湖州地區(qū)天然飲用水中重金屬元素與污染物元素分布情況

Pb、Cd、Ni、Cr和As元素是影響水源質(zhì)量的主要元素。飲用水中這些重金屬元素存在或含量過大會對當(dāng)?shù)鼐用耧嬘盟踩珪?gòu)成潛在危害風(fēng)險(xiǎn)，湖州地區(qū)天然飲用水水源地水中這些重金屬元素的含量檢測結(jié)果見表1。

水源地水的重金屬元素分布呈現(xiàn)區(qū)域特征。檢測得到長興地區(qū)天然水中Ni為主要污染物。安吉地區(qū)的Cr為主要污染物。長興地區(qū)生產(chǎn)的天然飲用水總重金屬元素含量整體水平高，德清地區(qū)毗鄰天目山脈，擁有優(yōu)質(zhì)的莫干山水資源，水源受污染程度最輕，水質(zhì)更加潔凈。

從本地水質(zhì)數(shù)據(jù)來看，Cr和Ni的含量具有相關(guān)性，這可能與土壤中元素的分布特征有關(guān)，補(bǔ)建偉2016年研究發(fā)現(xiàn)，土壤中的Ni、As和Cr含量關(guān)系密切[6]。在丘陵平原地區(qū)，土壤中的金屬元素可能更容易滲透進(jìn)而遷移到水中。

2.2.2 湖州地區(qū)天然飲用水中微量元素分布情況

對湖州地區(qū)天然飲用水水源地水中的4種微量元素進(jìn)行檢測，數(shù)據(jù)見表2。

對人體健康有益的微量元素硒Se和鍶Sr通常作為礦泉水的檢測指標(biāo)，從表2中得知，Se元素在本地所有地區(qū)的天然飲用水中幾乎無檢出，說明湖州地質(zhì)中缺少天然硒的存在，3個地區(qū)均檢測到少量Sr在，并以長興地區(qū)尤為突出，鍶是一種親骨性元素，可以改善心血管功能，增強(qiáng)神經(jīng)肌肉的興奮性[7]。4號和7號飲用水皆為高山泉水，Sr的含量要顯著高于地表或地下天然水，說明高山水源水質(zhì)更加優(yōu)質(zhì)。Zn和Mn因?qū)NA聚合酶和RNA聚合酶的催化作用被稱為生命動力元素[8]，在長興地區(qū)的天然飲用水中，普遍檢測到Zn、Mn元素，其中7號與8號高山泉水再次顯示出一定的優(yōu)越性，礦物元素的形成與高山水源的水巖作用有關(guān)[9]。

3？結(jié)論

長興地區(qū)飲用水的污染物元素含量最高且Ni為主要污染元素；安吉地區(qū)次之且Cr為主要污染物，德清地區(qū)污染物元素含量最低。Cr和Ni的含量具有明顯相關(guān)性，表明其或具有相同的污染物來源，為本地的水源保護(hù)和污染防范提供線索支撐。

高山水的水質(zhì)顯著優(yōu)于地表水，表現(xiàn)在富含多種有益元素，污染物元素含量更低。可能是由于高山水源避開了地表人類活動的干擾以及水巖作用下的高山水源，礦化率更高。

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