ICP-MS法測定采測分離地表水中的銅鋅鉛鎘

田曉靜 趙敬 馬莉 王巧利 韓艷艷

摘 要：地表水中存在多種金屬離子，銅、鋅、鉛、鎘作為其中的重金屬離子，是造成水環境污染的重要原因之一。利用電感耦合等離子體質譜法分析地表水中的重金屬元素，有較高的靈敏性和較廣的應用范圍，是檢測地表水中重金屬含量的有效手段。本文建立了使用NexION 350X直接測試未經稀釋地表水樣品的方法，采用ICP-MS的Syngistix軟件時間分辨測量模式，在微量進樣50 μL、標準模式的條件下同時測定水中銅鋅鉛鎘，并使用標準物質對方法準確性進行認證。實驗結果表明，該方法操作簡單、定量準確、靈敏度高。

關鍵詞：ICP-MS;地表水;重金屬含量測定

中圖分類號：X832文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）31-0154-03

ICP-MS Determination of Copper， Zinc， Lead and

Cadmium in Surface Water

TIAN Xiaojing ZHAO Jing MA Li WANG Qiaoli HAN Yanyan

（Xuchang Ecological Environment Monitoring Center，Xuchang Henan 461000）

Abstract： There are many metal ions in surface water， among which copper， zinc， lead and cadmium are the heavy metal ions， which are one of the important causes of water environmental pollution. Inductively coupled plasma mass spectrometry （icp-ms） is an effective method to detect the content of heavy metals in surface water with high sensitivity and wide application. The method of directly testing undiluvial surface water samples with NexION 350X was established. The time-resolution measurement mode of ICPMS Syngistix software was adopted. Copper， zinc， lead and cadmium were simultaneously determined under the condition of 50 μL and standard mode of microinjection， and the accuracy of the method was verified with standard substances. The experimental results show that the method is simple， accurate and sensitive.

Keywords： ICP-MS;surface water;heavy metal content determination

重金屬原義指比重大于5的金屬，包括金、銀、銅、鐵、鉛等。重金屬一旦在人體中累積達到一定程度，就會造成慢性中毒。河流斷面若遭受重金屬污染，重金屬就會通過食物鏈和飲用水進入人體，對人體健康帶來直接威脅。例如，雖然銅是人類必需的微量元素之一，但是過量的銅離子進入人體后會對人體的新陳代謝帶來不可逆的損傷[1];水體中過量的鋅會對水生物產生毒害作用，人體慢性鋅中毒會出現貧血、食欲下降等問題[2]。隨著礦產資源的大量開發，含有鎘元素的廢水排放到環境中。鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體引起慢性中毒。鎘被人體吸收后，在體內形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中。由于鎘損傷腎小管，病者出現糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。此外，鎘還能使骨骼的代謝受阻，造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀，是造成“疼痛病”的罪魁禍首[3]。鉛對人類的所有器官都能造成不可逆的損傷，積蓄的鉛可損傷人體神經系統、造成中毒性貧血和動脈硬化，過量的鉛還影響兒童智力發育，破壞免疫功能[4]。因而，應特別注重銅、鋅、鉛、鎘等重金屬離子對水體的污染。

采測分離地表水水質的監測分析，目前主要依照的監測標準是《國家地表水環境質量監測網監測任務作業指導書》，各金屬元素分析的標準方法以原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）的使用最廣泛。該方法雖然具有干擾少、靈敏度高、測定速度快等優點，但多元素同時測定尚有困難。而電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）用于地表水的分析，具有線性范圍寬、靈敏度高、可實現多元素同時測定的優點[5-10]。本文建立了微量進樣的ICP-MS分析方法，使用NexION 350X的時間分辨測量模式直接測定未經稀釋的地表水樣品，最后通過測試結果準確性和精密性對方法適用性進行驗證。

1 實驗部分

1.1 儀器

美國PE公司的NexION 350X電感耦合等離子體質譜儀。

1.2 標準溶液和主要試劑

金屬元素標準儲備液（100 μg·mL-1）購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心;硝酸：優級純。

1.3 儀器條件

儀器的測定條件如表1所示。

2 結果與討論

2.1 標準曲線溶液配制

標準儲備液濃度100.0 mg/L，中間液濃度20 mg/L，使用液濃度1 mg/L，使用1 mg/L金屬的混合標準溶液配置曲線，分別取0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mL加純水稱重至20 mL于離心管中，得到Cd、Cu、Pb和Zn的標準曲線。標準曲線R值分別為：R（Cd）=0.999 9，R（Cu）= 0.999 9，R（Pb）=0.999 9，R（Zn）=0.999 9。