ICP—MS在環(huán)境監(jiān)測中的應用和注意

章洋

【摘 要】自21世紀以來，環(huán)境保護工作已經(jīng)得到了社會各界的廣泛關注。其中，ICP-MS對于環(huán)境監(jiān)測工作具有重要意義，這是當今社會中發(fā)展速度非常快的、多元素同時分析的監(jiān)測技術。論文就ICP-MS在環(huán)境監(jiān)測中的應用和注意事項進行了探討和分析，希望能夠為相關的技術工作者提供一定的幫助和支持。

【Abstract】Since twenty-first century， environmental protection has been widely concerned by the community. Among them， ICP-MS is of great significance for environmental monitoring， this is the monitoring technology of rapidly developed and multi element analysis at the same time. In this paper， the application of ICP-MS in environmental monitoring and precautions are discussed and analyzed， hoping to provide some help and support for the relevant technical workers.

【關鍵詞】ICP-MS；環(huán)境監(jiān)測工作；應用；注意事項

【Keywords】ICP-MS； environmental monitoring work； application； matters needing attention

【中圖分類號】X37 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0151-02

1 ICP-MS技術的作用和意義

所謂ICP-MS技術，主要就是指電感耦合等離子體質(zhì)譜，這種分析儀器的靈敏度是非常高的，對于環(huán)境監(jiān)測工作具有重要意義，在目前的環(huán)境監(jiān)測工作中，我們可以看到很多發(fā)達國家已經(jīng)把ICP-MS技術進行了推廣和運用，并用其對地面土壤、水中的痕量元素進行探測和分析，這是一種極其高效的測定環(huán)境中元素的方法。

近些年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，ICP-MS技術也得到了很大的進步，并且測量精度越來越高了，ICP-MS的重要優(yōu)點之一就是所受的干擾比較小，并且能夠與多種類型的分離技術進行有機結合，從而大大方便環(huán)境監(jiān)測工作。ICP-MS的另一個優(yōu)點就是痕量分析的下限比較低，因而能夠適用于監(jiān)測某種元素含量微弱的情況，ICP-MS測試所需要的時間也比較短，能夠?qū)Νh(huán)境中無機元素的分析帶來很大幫助，從而大大提升了環(huán)境監(jiān)測工作的質(zhì)量和效率。最后，ICP-MS技術所需要的取樣量非常少，我們只需要提出很少的樣本就能夠?qū)崿F(xiàn)相當準確的監(jiān)測。

2 ICP-MS在環(huán)境監(jiān)測工作中的應用

2.1 水環(huán)境的監(jiān)測分析

水是生命之源，對于水資源的監(jiān)測是一項極其重要的工作，大體上而言，水環(huán)境的監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測項目中最為重要的內(nèi)容，近些年來，隨著飲用水資源的逐漸短缺。我們對于水資源的監(jiān)測工作就變得更加迫切了，再加上環(huán)境影響評價法的實施，我們對于水資源監(jiān)測就需要更加認真。在水環(huán)境之中，包含有地表水和地下水，里面有很多無機元素，我們就需要針對這些無機元素進行大量的數(shù)據(jù)分析，從而保證檢測結果的可靠性和有效性，但是，當我們把這些元素全發(fā)出來之后，還需要對元素進行綜合分析，這是一個比較困難的工作，因為水環(huán)境中含有多種不同類型的元素，不同元素時所涉及的分析儀器是不一樣的，在操作起來比較浪費時間和精力。然而，ICP-MS的出現(xiàn)則順利解決了以上這些問題，它擁有兩種類型的監(jiān)測方法，一種是信號脈沖，另一種是模擬，而且其動態(tài)線性范圍是很寬的，非常適合同時分析多種元素，正是由于這些優(yōu)點，ICP-MS技術在水環(huán)境監(jiān)測中得到了廣泛運用。

2.2 土壤環(huán)境的監(jiān)測分析

近些年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，我國的土壤環(huán)境污染愈加嚴重，土壤污染是一種看不見的污染，這會間接影響地下水，也會影響到植物的生長，最終通過生物鏈影響到人。我國的相關部門已經(jīng)意識到了這項問題的嚴重性，并對土壤污染狀況進行了一定程度的分析調(diào)查，設立了污染土壤修復和綜合治理的試點。從我國目前的實際狀況來看，土壤分析不單單是土壤普查需要進行的工作，而且還是環(huán)保評測需要進行的工作，我們要用到這些測定數(shù)據(jù)進行質(zhì)量分析。實際上，ICP-MS監(jiān)測技術已經(jīng)被廣泛運用到了地質(zhì)行業(yè)當中，并且有了比較成熟的測定方法，從實際的工作看來，ICP-MS技術是一種十分高效的監(jiān)測方法。

2.3 環(huán)境應急分析

21世紀以來，環(huán)境應急事故頻頻發(fā)生，這給人民大眾的生命財產(chǎn)安全造成了很大的威脅，并引起了社會各界的廣泛關注，例如安徽巢湖事件、云南滇池事件等，這些都表明了環(huán)境污染狀況是極為嚴重的，我們必須要采取有力措施來進行制止，因此，環(huán)境應急分析能力顯得尤為重要。面對一些比較緊急的環(huán)境事故，ICP-MS掃描技術可以提供相當強大的技術支持，我們可以迅速分析出水環(huán)境中無機元素的大體數(shù)值，從而為應急處理提供一定的參考依據(jù)，方便各種后續(xù)工作的開展。

2.4 環(huán)境污染的研究分析

ICP-MS技術對于環(huán)境污染監(jiān)測工作而言具有重要意義，以為其具有同位素豐度比測量的能力，我們可以充分運用這個技術特點來開展工作，并把其運用到質(zhì)譜分析領域。例如，在環(huán)境污染監(jiān)測項目中，鎘是一種有毒金屬，也是重點監(jiān)測項目，由于年代和含量的不同，很多物質(zhì)中鎘的同位素豐度也是不同的，我們可以運用這個特點來識別鎘污染的源頭，從而進一步分析和確定鎘污染的演變情況。

3 ICP-MS應用于環(huán)境監(jiān)測工作中的注意事項

3.1 做好儀器調(diào)試之前的準備工作

準備工作是極其重要的，只有準備好一切需要注意的事項，才能夠保證后續(xù)工作的順利進行。首先，儀器室必須要符合儀器工作的要求條件，而且溫度需要保持在16～18℃之間，從而能夠達到工作溫度，保證測量工作的準確性。外界溫度的變化量必須要小于2℃/h，而且相對濕度要合理控制，最好小于60%，為此，可以配備一臺除濕器來控制濕度。儀器和氣體鋼瓶室應當分開放置，而且實驗室應當配備好防塵設施，走道和儀器之間也應當設置出過渡房間。

其次，儀器室應當設置好高效的排風裝置，排風口的風量應當達到一定標準，一般情況下而言，我們把排風口風量設置在20m3/min，而且風速要達到40m/s，也要防止下雨天時雨水順著管道灌入到儀器之中。儀器應當使用專用的電源，而且安裝好斷路保護器，當斷路情況發(fā)生的時候，儀器能夠保證不發(fā)生損壞。除此之外，我們應當注意地線的設置工作，應當運用獨立的地線，而且接地電阻的大小應當控制在4Ω以內(nèi)。

最后，應當保證好氬氣的純度，應當在99.995%以上，從而保證測量精度，當我們在進行儀器調(diào)試工作的時候，會用到大量的氬氣，因此，氬氣應當備足量，至少應當準備8瓶。

3.2 選擇好合適的調(diào)試指標

調(diào)試指標的選擇是一項重要的工作環(huán)節(jié)，只有科學合理地確定指標，才能夠保證后續(xù)工作的有效性。

首先，在調(diào)試儀器的時候，必須要充分做好氧化物的測定工作，確定氧化物的產(chǎn)率，并合理控制產(chǎn)率在一定范圍之內(nèi)，這是因為氧化物的產(chǎn)生能夠有效減少該元素的點電荷離子，而且可能會出現(xiàn)干擾峰的現(xiàn)象，造成測量結果的不穩(wěn)定性，因此，為了減少這種影響的發(fā)生，我們必須要盡量減少氧化物的產(chǎn)生。

其次，在儀器調(diào)試的時候，我們應當盡可能使雙電荷低于一定的數(shù)值，這是一項十分重要的工作，因為雙電荷離子的形成會對元素的分析工作造成很大的干擾，這些干擾有負干擾和正干擾，都是應當盡力避免的。

再次，精密度是有級別劃分的，按照精密時間的長短，可以分為短時間精密度和長時間精密度，分類依據(jù)就是評價分析方法對于某種樣品在多次檢測之后的重復程度。在實際的樣品分析工作之中，我們通常會用到短時間精密度，長期精密度指標的意義并不大。

最后，大部分的元素都具有很多個同位素，根據(jù)這個特點，我們可以創(chuàng)新環(huán)境監(jiān)測的方法，可以檢測同位素的比值變化，從而分析環(huán)境污染。然而，這個方法也有一定的限制，那就是必須要保證儀器的穩(wěn)定，否則會讓結果出現(xiàn)較大偏差，必須要控制線性動態(tài)范圍等，否則會出現(xiàn)失真。

總而言之，ICP-MS在環(huán)境監(jiān)測工作中有重要意義，相關的工程技術人員一定要不斷探索ICP-MS的應用方法和應用思路，并在實際的工程實踐之中不斷總結經(jīng)驗，為環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量的提升而不懈努力。

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