摘 要:電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)是一種最新的水質監測方法,它可以快速、準確地分析出水中各元素的含量,線性范圍比較寬。相關試驗研究表明,利用ICP-MS多元素混合標準溶液可以同時檢測飲用水中錳、鎘、鉛等金屬的指標,并且檢測的準確度和精密度高,檢出限低。
關鍵詞:重金屬;電感耦合等離子體質譜法;水質監測;檢出限
中圖分類號:X832 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.080
水是生命之源,是人們生活中不可或缺的一部分,而人們的健康生活離不開安全的飲用水。近年來,環境污染問題越來越嚴重,水質安全問題受到了社會各界的高度關注,尤其是水中重金屬污染。因為重金屬在水中不易分解,容易富集,它們一旦進入人體內是很難排出的。
鉛是一種嚴重危害人體健康的重金屬元素,它會對人的神經系統和造血系統造成一定的影響,更嚴重的是它還會影響嬰幼兒的成長和智力發育,導致的智力損害是不可逆的。人一旦受到智力損害,即使經過驅鉛治療,血鉛下降,他的智力恢復也不會很明顯。
20世紀初,鎘及其化合物被廣泛應用于鎳鎘電池、顏料、合金的制造中,鎘也被當作穩定劑用于電鍍和塑料制品中。隨著鎘產量的不斷增加,其應用范圍也越來越廣。據統計,全世界每年釋放的鎘達30 000 t左右,其中,82%~94%的鎘會進入土壤中,影響地下水的安全。
錳是人類必需的一種微量元素,其在人體內含量很少,但卻起著非常重要的作用。錳參與多種酶的組成,影響酶的活性,是構成正常骨骼所必需的物質。錳與人的多種生理功能有關,缺錳會造成多種病態,而錳中毒則會引發支氣管炎和胃腸炎。
1 材料與方法
1.1 儀器設備
在相關試驗中,用到的儀器有安捷倫7500a電感耦合等離子體質譜儀、Milli-Q超純水機。
1.2 主要試劑
在試驗過程中,用到的試劑主要有硝酸(ρ20=1.42 g/mL),優級純;硝酸溶液(1+99);安捷倫多元素混合標準溶液(10 mg/L);純水;內標標準儲備液(100 ug/L);內標標準使用液,即用硝酸溶液(1+99)將內標標準儲備液稀釋成的溶液(10 ug/L);質譜調諧溶液。
2 分析步驟
2.1 儀器操作
操作時,要先開機,抽真空,當儀器真空度達到要求后,使用質譜調諧溶液調整儀器的各項指標,使儀器的靈敏度、內標RSD等各項指標達到測定要求。在試驗過程中,儀器載氣壓力為700 kPa,采樣深度為7 mm,采樣錐類型為鎳錐。
2.2 標準系列的制備
吸取混合標準使用液,用硝酸溶液(1+99)配置成錳、鎘、鉛的質量濃度為0 ug/L、0.5 ug/L、1.0 ug/L、5.0 ug/L、20 ug/L、40 ug/L和50 ug/L的標準系列。
2.3 測定
當儀器滿足測定要求后,編輯測定方法,選擇各測定元素,引入在線內標標準使用液,觀測內標的靈敏度,調整P/A指標。當指標符合要求后,要分別測定試劑空白、標準系列、樣品溶液的相關值。同時,要選擇各元素的內標,輸入測定標準值,繪制標準曲線,計算回歸方程。
2.4 計算
以樣品管中各元素的信號響應值(Ratio)為標準,從標準曲線中查得樣品管中各元素的質量濃度。
以錳為例,其標準曲線見圖1,相關數值如表1所示。
2.5 測定檢出限
將標準溶液的最低點(0.5 ug/L)連續測定7次,計算各元素的檢出限(MDL)。各元素的檢出限如表2所示。
將3個含有不同元素的樣品分別測定7次,計算其相對標準偏差(RSD)。計算結果如表3所示。
3 研究結果
多次研究結果表明,運用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)檢測飲用水中的重金屬指標,其準確度高、精密度良好、檢出限低,可精確檢測水中錳、鎘、鉛的質量濃度。應用這種方法檢測飲用水的水質,能夠有效保障人們的生活。
參考文獻
[1]中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所,廣東省衛生監督所,浙江省衛生監督所,等.GB/T 5749—2006 生活飲用水標準檢驗方法[S].北京:中國標準出版社,2007.
作者簡介:張晶(1984—),女,工程師,2006年畢業于山西大學化學化工學院。
〔編輯:白潔〕