（1濰坊優(yōu)特檢測服務(wù)有限公司，山東 濰坊 261031；2重慶市綦江區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，重慶 401420）

1980 年，我國首次引入 ICP-MS，這種無機(jī)元素分析技術(shù)能夠準(zhǔn)確測量樣品中無機(jī)元素的含量，提高樣品多種痕量元素的測定效率，運行周期短，能夠排除大部分外界因素對離子信息的干擾。ICP-MS組成部分包括氣體供應(yīng)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、粒子監(jiān)測器等，ICP 和 MS是兩個重要的儀器，ICP 能夠?qū)⑻幱诜肿訝顟B(tài)的樣品轉(zhuǎn)為離子狀態(tài)，具有高溫電離特性，MS 則是一種粒子檢測器，掃描快速而精準(zhǔn)。

一、電感耦合等離子質(zhì)譜法干擾及消除

（一）質(zhì)譜干擾及消除

本文主要介紹同量異位素重疊、氧化物干擾兩種質(zhì)譜干擾，首先考慮同量異位素重疊，絕大多數(shù)元素的豐度比是穩(wěn)定的，所以可以測定干擾物的另一個同位素，扣除待測物峰處的干擾峰。ICP-MS 的載氣一般是氬氣，所以氬和鈣的主要同位素重合是鈣元素測定中最嚴(yán)重的干擾，只能使用小豐度同位素測定鈣。然后考慮氧化物干擾，ICP-MS分析中，一般用氧化物峰和金屬峰的大小比值衡量氧化物的響應(yīng)程度，比值應(yīng)該控制在 1.5%以內(nèi)。原子化時，水溶液中的樣品會由水蒸氣分解產(chǎn)生過量的氧原子，氧化物峰的分解程度會受到進(jìn)樣系統(tǒng)導(dǎo)入水量的影響，只有適當(dāng)減少導(dǎo)入水量，ICP 才能成為最佳離子源。

（二）非質(zhì)譜干擾及消除

基體效應(yīng)和物理效應(yīng)是兩種常見的非質(zhì)譜干擾，基體元素和被測元素的相對比例并不能確定基體效應(yīng)程度，真正的決定因素是基體元素的絕對量。取樣錐孔時鹽類的堆積和物理效應(yīng)有關(guān)，可以通過控制測試溶液中的含鹽量來緩解物理效應(yīng)[1]。

二、ICP-MS 在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用及進(jìn)展分析

（一）固體廢物中金屬元素的監(jiān)測分析

工業(yè)生產(chǎn)或者日常生活中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)廢棄物質(zhì)稱為固體廢物，如果直接將固體廢物排入環(huán)境中，金屬元素就會污染河流、土壤等，再加上金屬元素不能被分解者降解，容易在食物鏈中富集，引發(fā)骨痛病等疾病的概率非常高?！段ｋU廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》（GB5085.3-2007）是我國常用的金屬元素分析方法，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種金屬元素、類金屬元素以及陰離子的監(jiān)測項目，但是在固體廢物分析方法上有所欠缺。而 ICP-MS 恰好彌補(bǔ)了這一缺陷，李龍宇等學(xué)者在測定污水處理廠污水污泥樣品重金屬總量時就運用了 ICP-MS 分析方法。由于城市污泥成分復(fù)雜且有機(jī)質(zhì)豐富，所以樣品預(yù)處理工作步驟較多，胡忻等學(xué)者利用 ICP-MS 測定了城市污泥中重金屬元素含量，提高了測量效率。陳思楊等學(xué)者采用 BCR 三步浸提法提取了北京城市污泥中鉛、砷、鉻的三種形態(tài)，然后用硝酸-高氯酸進(jìn)行消解，克服了城市污泥重金屬難降解和高毒性，不利于污泥資源利用的問題，奠定了北京城市污泥資源開發(fā)的研究基礎(chǔ)。

（二）水、氣和土壤環(huán)境的監(jiān)測分析

水環(huán)境、氣環(huán)境和土壤環(huán)境是環(huán)境監(jiān)測項目的重要組成部分，ICP-MS技術(shù)靈敏度高，只要經(jīng)過酸化和過濾等簡單預(yù)處理，就可以多元素分析環(huán)境水樣品。ICP-MS 在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域已經(jīng)形成了相對完善的應(yīng)用體系，任海平等學(xué)者提出，ICP-MS 技術(shù)能夠準(zhǔn)確監(jiān)測出飲用水。

水源地中的微量無機(jī)元素指標(biāo)，檢測限低。馮麗萍等學(xué)者校正了質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾，使用 ICP-MS 技術(shù)測定了地表水中鉛、鈷等多種金屬元素含量。Yatai Li 在高鹽地下水中超痕量的稀土元素測定中運用了ICP-MS 技術(shù)，首先使用沉淀法除去 Ca 等元素的干擾，然后使用在線氣溶膠稀釋技術(shù)控制質(zhì)譜干擾。但是，ICP-MS 在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中存在應(yīng)用局限，例如，如果待測定的目標(biāo)元素只有一種且含量非超痕量，應(yīng)該優(yōu)先考慮 FAAS（火焰原子吸收光譜）這類運行成本低、不需要稀釋樣品的方法。ICP-MS 只適用于鹽度較低的樣品測量，海水樣品分析應(yīng)該另外選擇 AAS（原子吸收光譜法）[2]。

（三）環(huán)境應(yīng)急分析

工業(yè)發(fā)展迅速的同時，環(huán)境應(yīng)急事故發(fā)生幾率也逐年遞增，例如，四川成都曾經(jīng)發(fā)生一起東風(fēng)渠水體突發(fā)污染事件，龍泉驛區(qū)東風(fēng)渠十陵水質(zhì)異常，石油類超標(biāo) 80 多倍，事故原因主要是東風(fēng)渠周邊企業(yè)和用戶肆意向渠中傾倒垃圾、排放廢水。為減少事故引起的財產(chǎn)損失和人員傷亡，應(yīng)該快速分析環(huán)境介質(zhì)的主要污染物，利用ICP-MS 半定量分析技術(shù)檢定環(huán)境中可能存在的元素或者同位素，固定未知樣品濃度。

三、ICP-MS 未來發(fā)展

消除質(zhì)譜干擾和單顆粒納米級研究是 ICP-MS 自身開發(fā)重點，由于ICP-MS 拓展性強(qiáng)，相關(guān)聯(lián)用技術(shù)在分析領(lǐng)域中取得了廣泛運用。未來ICP-MS 整體研究領(lǐng)域的發(fā)展方向如下：同位素比值及形態(tài)研究、環(huán)境領(lǐng)域中分析 PM2.5 等污染物成因、生命科學(xué)中細(xì)胞內(nèi)元素的形態(tài)研究等。我國目前已頒布 ICP-MS 應(yīng)用于土壤、固體廢氣污染源等領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，出臺了 ICP-MS 聯(lián)用技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法和規(guī)范。隨著配套產(chǎn)業(yè)的升級，ICP-MS技術(shù)呈現(xiàn)了小型化、智能化特點，更高靈敏度和更低檢出限是 ICP-MS 技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。