谷彥彬，吳 佳，楊萬(wàn)婷

（1.河南省許昌水文水資源勘測(cè)局，河南 許昌 461000；2.河南省駐馬店水文水資源勘測(cè)局，河南 駐馬店 463000；3.河南省鶴壁水文水資源勘測(cè)局，河南 鶴壁 458000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水環(huán)境中重金屬污染、有機(jī)物污染等問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重點(diǎn)關(guān)注。地表水中一些微量金屬元素對(duì)人體健康起著重要的作用，但如人體長(zhǎng)期攝入鎘、汞、鉛等有害元素，會(huì)在身體內(nèi)蓄積而引起慢性中毒，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重威脅[1]。我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)地表水中鎘、汞、鈹、銻等元素指標(biāo)項(xiàng)目規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)限值要求，因此，加強(qiáng)對(duì)地表水中痕量金屬元素殘留的檢測(cè)具有重要意義。

目前，地表水中重金屬殘留分析方法主要有火焰/石墨爐原子吸收法和原子熒光光譜法，但在分析過(guò)程中存在干擾因素較多、方法靈敏度不太理想和不能多種元素同時(shí)分析等缺點(diǎn)[2]。電感耦合等離子體質(zhì)譜法具有多元素同時(shí)分析、檢測(cè)范圍廣、干擾少和方法靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，在地質(zhì)、環(huán)境、生物等領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛[3]。本文采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)地表水中鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬，方法簡(jiǎn)便準(zhǔn)確，適用于地表水中痕量重金屬殘留的分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

7900型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)安捷倫公司）；UPR-II型超純水儀（四川優(yōu)普超純科技有限公司）；50～500μL移液槍（德國(guó)艾本德公司）。

濃度為100mg·L-1的鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬8種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）；濃度為1mg·L-1的鋰、鍺、銦、鉍內(nèi)標(biāo)溶液（美國(guó)安捷倫公司）；濃度為10μg·L-1的鈷、鈰、鉈、釔調(diào)諧液（美國(guó)安捷倫公司）；HNO3（優(yōu)級(jí)純 國(guó)藥集團(tuán)）。

1.2 儀器工作參數(shù)

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)樣分析前，使用調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)諧，使儀器參數(shù)最佳。調(diào)諧后的儀器工作參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 質(zhì)譜儀工作參數(shù)Tab.1 Mass spectrometer parameters

1.3 溶液配制

準(zhǔn)確吸取1.0mL濃度為100mg·L-1的鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬8種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液置于100mL量瓶中，用3%HNO3溶液定容配制1mg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。取適量鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬混合標(biāo)準(zhǔn)使用液，用3%HNO3稀釋制備濃度為0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、30.0μg·L-1的系列溶液。

1.4 樣品的前處理

按照《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ-T91-2002）采集地表水樣品，對(duì)于渾濁度較低的水樣可直接加入HNO3使pH值小于2后直接進(jìn)行電感耦合等離子體質(zhì)譜分析。如采集的水樣較渾濁，采用中性濾膜過(guò)濾后加HNO3酸化至pH值小于2進(jìn)行分析。本方法采用內(nèi)標(biāo)定量法，空白、標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品溶液在進(jìn)儀器分析前均通過(guò)在線加入濃度為25μg·L-1的鋰、鍺、銦、鉍內(nèi)標(biāo)溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 檢測(cè)方法的選擇

現(xiàn)階段水中重金屬元素的檢測(cè)的方法主要有分光光度法、絡(luò)合滴定法、火焰原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、石墨爐原子吸收法、原子熒光法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法等方法[2-7]。分光光度法、絡(luò)合滴定法測(cè)定水中金屬分析步驟繁瑣，檢出限高；火焰原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法不適用于水中痕量金屬元素殘留的分析；石墨爐原子吸收法和原子熒光法在分析過(guò)程中需更換不同的待測(cè)元素?zé)?，不能同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行分析。電感耦合等離子體質(zhì)譜法操作簡(jiǎn)單，可同時(shí)對(duì)水中多種元素進(jìn)行分析，檢出限低，因此，本文選用電感耦合等離子體質(zhì)譜法作為水中8種元素的檢測(cè)方法。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)試和檢測(cè)限

按1.2儀器工作參數(shù)設(shè)置儀器，鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)，按儀器程序進(jìn)行檢測(cè)。以8種元素濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)其響應(yīng)值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對(duì)3%HNO3溶液連續(xù)測(cè)定7次，計(jì)算鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬的標(biāo)準(zhǔn)偏差，取其3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差值為各元素的檢出限，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 8種元素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和方法檢測(cè)限Tab.2 Equation and standard curve of 8 elements

由表2可見(jiàn)，鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬線性關(guān)系良好，各檢出限均低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定限值要求。

2.3 精密度實(shí)驗(yàn)

采用本方法對(duì)濃度為8.00μg·L-1的鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬的混合標(biāo)準(zhǔn)液重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算8種元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，見(jiàn)表3。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果（n=6）Tab.3 Precision test results（n=6）

由表3可見(jiàn)，8種元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.49%～3.76%，本方法精密度良好。

2.4 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

在空白水樣中加入適量的鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬標(biāo)準(zhǔn)液，配制濃度分別為0.50、3.00、10.0μg·L-1的加標(biāo)溶液,采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法進(jìn)行分析，考察方法的準(zhǔn)確度，見(jiàn)表4。

由表4可見(jiàn)，8種元素的3種濃度的加標(biāo)回收率為90.7%～106.0%，方法加標(biāo)回收率滿足分析測(cè)試要求。

表4 加標(biāo)回收結(jié)果Tab.4 Results of standard addition and recovery

2.5 實(shí)際樣品分析

隨機(jī)采集本地區(qū)4個(gè)點(diǎn)位的地表水樣加入HNO3后，按本方法進(jìn)行鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果（μg·L-1）Tab.5 Determination results of actual samples（μg·L-1）

由表5可知，8種元素的測(cè)試結(jié)果均低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）的標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

3 結(jié)論

本文采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)地表水中的鉛、鎘、汞、砷、鈹、銻、釩和鉬的痕量濃度，并對(duì)方法的精密性、加標(biāo)回收率、檢出限等參數(shù)進(jìn)行考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法操作簡(jiǎn)便快速，檢出限低，精密性和加標(biāo)回收率滿足分析測(cè)試要求，實(shí)際樣品測(cè)試結(jié)果均低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)限值要求，可用于水中鉛、鎘、鈹、銻等痕量金屬濃度分析。