ICP－MS法測定不同類型水體可濾態與總量結果比對分析

東 明

(遼寧省環境監測實驗中心，遼寧 沈陽 110161)

電感耦合等離子體質譜，簡稱ICP－MS，是一種將ICP 技術和質譜結合在一起的分析儀器。ICP 利用在電感上線圈上施加強大功率的高射頻信號在線圈內部形成高溫等離子體，并通過氣體的推動，保證了等離子體的平衡和持續電離，在ICP－MS 中，ICP 起到離子源的作用，高溫的等離子體使大多數樣品中的元素都電離出一個電子而形成了一價正離子。質譜是一個質量篩選和分析器，通過選擇不同質核比的離子通過來檢測到某個離子的強度，進而分析計算出某種元素的強度。該儀器的特點是:檢出限低、動態線性范圍寬、譜線簡單、干擾少、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 材料與方法

(1)儀器:Agilent7500a 型電感耦合等離子體質譜儀;自動進樣器;一次性針管;一次性濾芯。(2)工作條件及儀器參數:RF 功率:1200W，載氣流速:1.20L/min，采樣深度:5.9mm，霧化腔溫度:2.0℃，蠕動泵轉速:0.1rps，積分時間:0.3s，每個質量數測定點數:3。(3)試劑:多元素混合標準溶液(100mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心);硝酸(65%，優級純)，雙氧水(30%，優級純)。(4)標準曲線的繪制:將標準儲備液用0.2%硝酸逐級稀釋，配制成濃度為 0.00μg/L，0.10μg/L，0.50μg/L，1.00μg/L，5.00μg/L，10.00μg/L，50.00μg/L，100.0μg/L 的標準曲線點。(5)樣品前處理:(A)總量:取25mL 混合均勻水樣于微波消解罐中，加入1.0mL30%過氧化氫，加入5.0mL 濃硝酸，如有大量氣泡產生，置于通風櫥中靜置，待反應平穩后加蓋旋緊。放入微波消解儀中，消解儀升溫時間10min，消解溫度180℃，保持時間15min。程序運行完畢后取出消解罐置于通風櫥內冷卻，待罐內溫度與室溫平衡后，放氣，開蓋，移出罐內消解液，用實驗用水蕩洗消解罐內壁兩次，收集所有溶液，轉移到50mL 容量瓶中，加水至標線，搖勻，待測。也可用電熱板在亞沸狀態下，加熱趕酸至1mL，用0.2%HNO3定容至25mL 容量瓶中，搖勻，待測。(B)可濾態:樣品通過0.45μm 濾膜過濾后直接進行測定。

2 樣品介紹

本次研究共采集6 份樣品，分別為地下水、地表水、水庫水和污水，具體介紹見表1。

3 結 果

分別測定標準曲線各點，計算其線性回歸方程及相關系數，所得結果見表2。由表2 可見曲線線性較好，滿足測定要求。

本次共測定10 種金屬元素，地下水測定結果見表3，結果顯示除鈷元素可濾態與總量測定結果相當之外，總量均大于可濾態?？偭繙p可濾態結果的差，占總量測定值的5.32%至47.5%。

地表水測定結果見表4，結果顯示總量均大于可濾態，總量減可濾態結果的差，占總量測定值的6.09%至100%。其中鈦元素可濾態未檢出，而總量測定值為檢出限的3 倍，結果可信。此結果證明對于本次用于檢測的地表水樣品中的鈦元素，全部來源于懸浮于水中的直 徑大于0.45μm 的微粒上。

表1 樣品介紹一覽表

表2 工作曲線和和限出限

表3 地下水可濾態與總量測試結果一覽表 (單位:μg/L)

表4 地表水可濾態與總量測試結果一覽表 (單位:μg/L;注:N.D.為未檢出)

水庫水測定結果見表5，結果顯示除錳元素和鎳元素可濾態與總量測定值有較差別外，其它8 種元素總量與可濾態測定值均無明顯差異，其中鎳元素總量大于可濾態測定值，錳元素總量減可濾態結果的差占總量測定值的42.5%。

污水測定結果見表6，結果顯示除鈦元素外，其余9 種元素總量與可濾態測定值均無明顯差異。其中3 種不同廠家污水鈦元素可濾態均未檢出，總量測定值為檢出限的1 倍至2 倍，此結果證明對于本次用于檢測的3家污水樣品中的鈦元素，全部來源于懸浮于水中的直徑大于0.45μm 的微粒上。

表5 水庫水可濾態與總量測試結果一覽表(單位:μg/L;注:N.D.為未檢出)

表6 污水可濾態與總量測試結果一覽簡表 (單位:%)

4 討 論

通過對不用類型水體(地下水、地表水、水庫水和污水)中的10 種重金屬元素進行測定，結果表明，地下水除鈷元素可濾態與總量測定結果相當之外總量均大于可濾態，地表水總量均大于可濾態，水庫水除錳元素和鎳元素可濾態與總量測定值有較差別外其它8 種元素總量與可濾態測定值均無明顯差異，污水除鈦元素外其余9 種元素總量與可濾態測定值均無明顯差異。地表水與污水鈦元素可濾態均未檢出，總量測定值為檢出限的1倍至3 倍，結果可信。此結果證明對于本次用于檢測的樣品中的鈦元素，全部來源于懸浮于水中的直徑大于0.45μm 的微粒上，其它元素無此特性。

［1］魏復盛，等．水和廢水監測分析方法指南［M］．中國環境科學出版社，1994．

［2］《生活飲用水標準檢驗法方法注解》編寫組編，張宏陶主編．生活飲用水標準檢驗法方法注解［M］．重慶大學出版社，1993．

［3］HJ 700－2014 水質．65 種元素的測定 電感耦合等離子體質譜法［S］．北京:中國環境科學出版社，2014．

［4］HJ 678－2013 水質．金屬總量的消解 微波消解法［S］．北京:中國環境科學出版社，2013．

［5］GB/T 5750．6－2006，生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標［S］．北京:中國環境科學出版社，2006．