石墨炉原子吸收光谱法测定生活饮用水中铅的优化

张丽东

（灵璧县碧海水质检验有限公司，安徽宿州 234200）

饮用水中铅的来源主要有工业污染物及废水任意排放，输水管网腐蚀导致的铅释放以及传统水龙头材质造成的铅污染。铅超标不仅会损害人的神经系统，还会造成儿童身体和智力发育迟缓，眼和手协调能力差、学习障碍等症状[1]。《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）规定铅的限值为0.01 mg/L[2]。因此加强对生活饮用水铅含量的监测，保障人们的饮水安全具有重大意义。在使用原子吸收光谱法进行样品测试时，通常仪器会有推荐参数，但由于被检测的样品的基体性质差别较大，在实际检测过程中，若按照仪器推荐参数进行检测，试验效果并不是很理想，因此，需要对其检测条件、方法进行改进。基体改进剂的选择主要考虑待测元素，以及基体可能含有的其他元素成分。不加基体改进剂能够有效避免基体改进剂不纯所带来的干扰和污染[3]。本文主要研究在无基体改进剂的情况下，通过对灰化和原子化的温度优化来提高试验检测的灵敏度和准确度。

1 试剂与方法

1.1 试剂

1 000 mg/L铅标准溶液，[国家标准物质中心GBW（E）082825]；水质铅标准样品（编号201235）；硝酸（优级纯）；试验用超纯水。

1.2 仪器设备

美国PE900H 原子吸收光谱仪；铅元素空心阴极灯（HCL）。

1.3 试验方法

1.3.1 石墨炉原子吸收光谱法试验条件

波长283.3 nm，灯能量65，灯电流为8 mA，狭缝宽度0.7 nm，进样量20 µL，石墨炉升温程序见表1，分两步干燥。

表1 石墨炉升温程序

1.3.2 标准曲线绘制

（1）铅标准溶液（Pb=1 000 mg/L），购于国家标准物质中心。

（2）铅标准中间液 [ρ（Pb=100 µg/L）]制备。取铅标准溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用1%硝酸稀释至刻度，摇晃均匀。再取此溶液10 mL于100 mL容量瓶中，用1%硝酸稀释至刻度，摇匀。

（3）铅标准使用液 [ρ（Pb=50 µg/L）]制备。取铅标准中间液5 mL于100 mL容量瓶中，用1%硝酸稀释至刻度，摇匀。

（4）利用仪器的在线稀释自动配制成0 µg/L、10 µg/L、20 µg/L、30 µg/L、40 µg/L 和 50 µg/L 的系列铅标准使用液浓度，进行铅标准溶液吸光度的测量，并自动绘制标准曲线，标准溶液在线稀释程序见表2。

表2 标准溶液在线稀释程序

2 结果与分析

2.1 灰化温度对铅吸光度值的影响

灰化的目的是在保证没有待测元素损失情况下，将样品中的共存物质全部或大部分除去[4]。改变灰化温度，测定同一样品在不同灰化温度下对应铅的吸光度值，比较灰化温度对铅吸光度值的影响。由图1可知，当灰化温度为300 ℃时，铅的吸光度值最高；随着灰化温度增加，铅的吸光度值逐渐减小，说明灰化温度过高待测元素损失严重，故选择300 ℃作为灰化的最优温度。

图1 灰化温度对铅吸光度值的影响

2.2 原子化温度对铅吸光度值的影响

由图2可知，当原子化温度在1 100～1 300 ℃时，铅的吸光度值随温度升高而增大；当原子化温度在1 300～1 400 ℃时，铅的吸光度值变化不明显；当原子化温度超过1 400 ℃时，铅的吸光度值明显降低，结合图谱分析，此时峰形出现了拖尾现象，因此选用最大吸光度下的最低温度作为原子化温度，可延长石墨管的寿命[5]。原子化的最优温度为1 300 ℃。

图2 原子化温度对铅吸光度值的影响

2.3 灰化、原子化温度优化前后对标准曲线的影响

以优化前灰化温度500 ℃、原子化温度1 600 ℃与优化后的灰化温度300 ℃、原子化温度1 300 ℃为试验条件进行试验，比较灰化与原子化温度优化前后的铅的吸光度值以及标准曲线。由表3与图3可知，灰化与原子化温度优化后的铅吸光度值明显增加。温度优化前的标准曲线为Y=0.006 50x＋0.007 16，相关系数为0.995；优化后的标准曲线为Y=0.009 34x＋0.003 50，相关系数为0.999，灰化与原子化温度优化后的标准曲线的斜率增大，灵敏度增加。

表3 灰化与原子化温度优化前后的标准曲线对比

图3 灰化与原子化温度优化前与优化后标准曲线

2.4 检出限计算

将仪器调至最佳工作状态，用上述优化条件，重复测定11次空白，根据检出限DL=3.143δ（δ空白重复测定7次批内标准偏差），计算检出限为0.575 µg/L，低于标准方法的检出限，方法的定量限为2.3 µg/L。

2.5 精密度试验

配制铅含量分别为 20 µg/L、30 µg/L、40 µg/L 的 3 个样品溶液，用上述优化后条件对3个样品各重复测定6次，计算相对标准偏差，结果如表4所示。

表4 铅的精密度结果

2.6 准确度

用上述优化后条件对铅质控样[编号201235,（29.6±1.6） µg/L]进行6次重复测定，其检测结果均在质控样的范围内。

表5 铅质控样试验结果

3 结论

本试验对石墨炉原子吸收光谱法测定生活饮用水中铅的方法进行改进，并对优化前后的标准曲线进行分析，优化后铅的吸光度值增加，线性关系更好，精密度和准确度也取得较好的结果。试验证明完全可以通过对灰化温度和原子化温度优化来提高试验方法的灵敏度，且结果准确可靠，操作简单，能有效提高工作效率，值得推广使用。