ICP－MS法测定不同类型水体可滤态与总量结果比对分析

东 明

(辽宁省环境监测实验中心，辽宁 沈阳 110161)

电感耦合等离子体质谱，简称ICP－MS，是一种将ICP 技术和质谱结合在一起的分析仪器。ICP 利用在电感上线圈上施加强大功率的高射频信号在线圈内部形成高温等离子体，并通过气体的推动，保证了等离子体的平衡和持续电离，在ICP－MS 中，ICP 起到离子源的作用，高温的等离子体使大多数样品中的元素都电离出一个电子而形成了一价正离子。质谱是一个质量筛选和分析器，通过选择不同质核比的离子通过来检测到某个离子的强度，进而分析计算出某种元素的强度。该仪器的特点是:检出限低、动态线性范围宽、谱线简单、干扰少、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特性。

1 材料与方法

(1)仪器:Agilent7500a 型电感耦合等离子体质谱仪;自动进样器;一次性针管;一次性滤芯。(2)工作条件及仪器参数:RF 功率:1200W，载气流速:1.20L/min，采样深度:5.9mm，雾化腔温度:2.0℃，蠕动泵转速:0.1rps，积分时间:0.3s，每个质量数测定点数:3。(3)试剂:多元素混合标准溶液(100mg/L，国家有色金属及电子材料分析测试中心);硝酸(65%，优级纯)，双氧水(30%，优级纯)。(4)标准曲线的绘制:将标准储备液用0.2%硝酸逐级稀释，配制成浓度为 0.00μg/L，0.10μg/L，0.50μg/L，1.00μg/L，5.00μg/L，10.00μg/L，50.00μg/L，100.0μg/L 的标准曲线点。(5)样品前处理:(A)总量:取25mL 混合均匀水样于微波消解罐中，加入1.0mL30%过氧化氢，加入5.0mL 浓硝酸，如有大量气泡产生，置于通风橱中静置，待反应平稳后加盖旋紧。放入微波消解仪中，消解仪升温时间10min，消解温度180℃，保持时间15min。程序运行完毕后取出消解罐置于通风橱内冷却，待罐内温度与室温平衡后，放气，开盖，移出罐内消解液，用实验用水荡洗消解罐内壁两次，收集所有溶液，转移到50mL 容量瓶中，加水至标线，摇匀，待测。也可用电热板在亚沸状态下，加热赶酸至1mL，用0.2%HNO3定容至25mL 容量瓶中，摇匀，待测。(B)可滤态:样品通过0.45μm 滤膜过滤后直接进行测定。

2 样品介绍

本次研究共采集6 份样品，分别为地下水、地表水、水库水和污水，具体介绍见表1。

3 结 果

分别测定标准曲线各点，计算其线性回归方程及相关系数，所得结果见表2。由表2 可见曲线线性较好，满足测定要求。

本次共测定10 种金属元素，地下水测定结果见表3，结果显示除钴元素可滤态与总量测定结果相当之外，总量均大于可滤态。总量减可滤态结果的差，占总量测定值的5.32%至47.5%。

地表水测定结果见表4，结果显示总量均大于可滤态，总量减可滤态结果的差，占总量测定值的6.09%至100%。其中钛元素可滤态未检出，而总量测定值为检出限的3 倍，结果可信。此结果证明对于本次用于检测的地表水样品中的钛元素，全部来源于悬浮于水中的直 径大于0.45μm 的微粒上。

表1 样品介绍一览表

表2 工作曲线和和限出限

表3 地下水可滤态与总量测试结果一览表 (单位:μg/L)

表4 地表水可滤态与总量测试结果一览表 (单位:μg/L;注:N.D.为未检出)

水库水测定结果见表5，结果显示除锰元素和镍元素可滤态与总量测定值有较差别外，其它8 种元素总量与可滤态测定值均无明显差异，其中镍元素总量大于可滤态测定值，锰元素总量减可滤态结果的差占总量测定值的42.5%。

污水测定结果见表6，结果显示除钛元素外，其余9 种元素总量与可滤态测定值均无明显差异。其中3 种不同厂家污水钛元素可滤态均未检出，总量测定值为检出限的1 倍至2 倍，此结果证明对于本次用于检测的3家污水样品中的钛元素，全部来源于悬浮于水中的直径大于0.45μm 的微粒上。

表5 水库水可滤态与总量测试结果一览表(单位:μg/L;注:N.D.为未检出)

表6 污水可滤态与总量测试结果一览简表 (单位:%)

4 讨 论

通过对不用类型水体(地下水、地表水、水库水和污水)中的10 种重金属元素进行测定，结果表明，地下水除钴元素可滤态与总量测定结果相当之外总量均大于可滤态，地表水总量均大于可滤态，水库水除锰元素和镍元素可滤态与总量测定值有较差别外其它8 种元素总量与可滤态测定值均无明显差异，污水除钛元素外其余9 种元素总量与可滤态测定值均无明显差异。地表水与污水钛元素可滤态均未检出，总量测定值为检出限的1倍至3 倍，结果可信。此结果证明对于本次用于检测的样品中的钛元素，全部来源于悬浮于水中的直径大于0.45μm 的微粒上，其它元素无此特性。

［1］魏复盛，等．水和废水监测分析方法指南［M］．中国环境科学出版社，1994．

［2］《生活饮用水标准检验法方法注解》编写组编，张宏陶主编．生活饮用水标准检验法方法注解［M］．重庆大学出版社，1993．

［3］HJ 700－2014 水质．65 种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法［S］．北京:中国环境科学出版社，2014．

［4］HJ 678－2013 水质．金属总量的消解 微波消解法［S］．北京:中国环境科学出版社，2013．

［5］GB/T 5750．6－2006，生活饮用水标准检验方法 金属指标［S］．北京:中国环境科学出版社，2006．