氢化物原子荧光法与氢化物原子吸收法检测水质砷方法的比较

蔡月华　温婉颜　陈小坚　詹桂芬

(连州市疾病预防控制中心，广东 连州　513400)



氢化物原子荧光法与氢化物原子吸收法检测水质砷方法的比较

蔡月华温婉颜陈小坚詹桂芬

(连州市疾病预防控制中心，广东 连州513400)

目的比较氢化物原子荧光法与氢化物原子吸收法测定水质砷的差异。方法在10份不同类型的水样中分别用两种方法进行分析测定，比较其测定结果、方法的回收率、准确度和精密度。结果10份水样用两种方法测定，结果经配对t检验，差异无统计学意义(P>0.05)。氢化物原子荧光法的回收率为98.4%～104.0%，标准偏差0.054，相对标准偏差为1.07%。氢化物原子吸收法的回收率是98.8%～103.6%，标准偏差为0.093，相对标准偏差为1.86%。结论两种检测方法均能达到较好的准确度和精密度，值得应用推广和普及。

原子荧光；原子吸收；砷

砷是一种广泛存在大自然的类金属元素，在化学污染中，砷是最常见，危害最严重的物质之一。砷化合物有剧毒，容易在人体内积累，造成慢性砷中毒，同时砷有致癌、致畸、致基因突变作用[1]。长期饮用砷含量高的水，会引起人体砷中毒。砷是生活饮用水检测中重要的毒理指标，我国生活饮用水卫生标准限值为0.01 mg/L[2]。饮水除砷是防治地方性砷中毒的关键措施[3]，本研究针对2014年连州市农村饮用水安全工程的10份不同类型的水样，采用氢化物原子荧光法和氢化物原子吸收法进行检测。现将两种方法检测结果进行比较报告如下。

1 　资料与方法

1.1材料

1.1.1 样品来源10份不同类型的水样由连州市疾病预防控制中心公共卫生科专职抽样人员抽取。样品编号分别为山泉水1﹟、山泉水2﹟、山泉水3﹟﹑水库水1﹟﹑水库水2﹟﹑江河水1﹟﹑江河水2﹟﹑江河水3﹟﹑地下水1﹟﹑地下水2﹟。均是2014年度连州市农村饮用水安全工程监管范围的水样。

1.1.2 试剂实验所用化学试剂均为优级纯试剂，所用水为去离子水(电阻率≥18 MQ·cm)。氢化物原子荧光法所用试剂：硼氢化钾溶液(20 g/L) 称取硼氢化钾5.0 g溶于250 ml氢氧化钠溶液(5 g/L)，混匀。载流 5%(V/V)盐酸溶液，硫脲-抗酸血酸溶液 称取5.0 g硫脲加约80 ml纯水溶解后，加入5.0 g抗坏血酸，用纯水稀释至100 ml。氢化物原子吸收法所用试剂：硼氢化钾溶液 称取1.5 g硼氢化钾，0.3 g氢氧化钠加水到100 ml，混匀。载流 1%盐酸溶液，碘化钾，抗酸血酸。

1.1.3 仪器AFS-2202E型原子荧光光度计(北京科创海光仪器有限公司)；AA6300型原子吸收分光光度计(岛津国际贸易上海有限公司)，WHG-102A2型氢化物发生器(上海泊睿仪器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1测定原理氢化物原子荧光法在酸性介质中，用硫脲和抗坏血酸将五价砷还原成三价砷，在酸性条件下，三价砷与硼氢化钾反应生成砷化氢，由载气(氩气)带入石英原子化器，受热分解为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的照射下，基态砷原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，在一定浓度范围内，其荧光强度与砷含量成正比。氢化物原子吸收法 以碘化钾、抗坏血酸将五价砷还原成三价砷，在酸性条件下，用硼氢化钾将三价砷还原并生成砷化氢，由氮气载入石英吸收池中加热，原子化后，测定其吸收值。

1.2.2测定条件氢化物原子荧光法：负高压280 V，原子化器高度8 mm，载气流量400 ml/min，屏蔽气流量1000 ml/min，砷阴极灯电流50 mA，进样体积0.5 ml。氢化物原子吸收法：波长193.7 nm，载气流量800 ml/min，燃烧器高度12 mm，积分时间13 s，滤波系数0.1。

1.2.3 实验检测氢化物原子荧光法：取10 ml水样于比色管中，同时吸取砷标准使用溶液[ρ(As)=0.10 μg/ml]0、0.10、0.20、0.40、0.80、1.00 ml于比色管中，用纯水定容至10.0 ml(砷标准系列为 0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 μg/L)，向水样、空白和标准溶液管中各加入1 ml浓盐酸(优级纯)和1 ml 5%硫脲和抗坏血酸混合溶液，摇匀，放置10 min后用原子荧光光度计测定。氢化物原子吸收法：吸取砷标准使用溶液[ρ(As)=0.05 μg/ml] 0、1.5、2.5、5.0、7.5、10.0 ml及10.0 ml水样分别置于25 ml比色管中，用少量纯水稀释后，加入碘化钾0.2 g、盐酸(1+1)5 ml，沸水浴加热约10 min(温度升到约80～90 ℃)，冷却后，加抗坏血酸0.1 g后用纯水定容至25 ml(砷标准系列为 0、3.0、5.0、10.0、15.0、20.0 μg/L)。混匀放置30 min后用原子吸收分光光度计测定。

2　 结　果

2.1两种检测方法的标准曲线及检出限

用氢化物原子荧光法和氢化物原子吸收法测定砷标准曲线和检出限，同时分别对空白溶液测定11次，计算2方法的标准偏差，根据检出限公式DL=3S/k(k为标准曲线斜率，S为11次空白标准偏差)计算2方法的检出限。检测结果见表1。

表1　两种方法的标准曲线及检出限

2.2两种检测方法测定结果比较将10份被检水样用氢化物原子荧光法和氢化物原子吸收法同时进行测定，两种方法测定结果差异无统计学意义(经配对t检验，t=1.26，P>0.05)，结果见表2。

表2　两种方法测定10份水样中砷水平

2.3两种检测方法回收率比较

两种检测方法对10份不同类型水样选取砷含量高低不同值各一份进行加标回收试验，具体操作是于10 ml水样中加入砷标准0.05 μg，氢化物原子荧光法加标回收率为98.4%～104.0%，氢化物原子吸收法加标回收率为98.8%～103.6%，两种检测方法加标回收率非常相近，见表3。

表3　 两种方法测定水中砷加标回收实验结果

2.4两种检测方法测定结果精密度比较

在相同条件下，用两种方法测定砷5.0 μg/L的标准溶液，连续进行6次测定。氢化物原子荧光法测试结果标准偏差为0.054，RSD(相对标准偏差)为1.07%，氢化物原子吸收法测试结果标准偏差为0.093，RSD(相对标准偏差)为1.86%，见表4。

表4　 两种方法精密度测定结果

3　讨　论

砷是卫生疾控中心进行水质监测中重要监测的毒理指标项目，通过氢化物原子荧光法与氢化物原子吸收法检测砷的标准曲线、加标回收率和精密度测试结果比较，表明两种方法均能得到满意结果。两种检测方法在10份不同类型水样的测定结果经配对t检验，差异无统计学意义(t=1.26，P>0.05)。两种检测方法能很好地满足实验室对生活饮用水砷项目检验的需要，值得疾控制中心水质检测实验室和环境监测等相关部门的实验室在砷的测定分析中应用推广和普及。两种检测方法需要使用价格比较昂贵的原子荧光光度计或原子吸收分光光度计，故建议政府部门和管理实验室的负责人应尽可能给实验室配备原子荧光光度计或原子吸收分光光度计，以缩短实验室检测分析水质砷的时间，保证结果的准确度，提高检测工作效率。

两种检测方法实验过程中生成的砷化氢为剧毒气体，根据《中华人民共和国职业病防治法》对劳动过程中防护与管理第二十四条的要求》[4]规定，实验必须在排风设备下良好状态下进行，管道不能漏气，以防实验室检测人员发生砷中毒，引发职业性伤害等职业病。

[1]吴璇，巫柳彬，边智勤，等.新银盐法、银盐法测定生活饮用水中砷的效果比较[J].中国卫生检验杂志，2013，23(18): 3496-3497.

[2]中华人民共和国国家标准.GB5749-2006.生活饮用水卫生标准[S].

[3]张丽. 氢化物原子吸收法与氢化物原子荧光法测定饮用水中砷的方法比较[J]. 广东微量元素科学，2013，20(8):10-13.

[4]卡耀武，张怀西，殷大奎. 中华人民共和国职业病防治法[M].北京：法律出版社.2012:15-22.

The comparison of detecting arsenic content tests in water quality with HG-AFS and HG-AAS detectors

CAI Yue-hua WEN Wan-yan CHEN Xiao-jian ZHAN Gui-fen

(Lianzhou Disease Prevention and Control Center, Lianzhou 513400,China)

Objective: Comparison of the difference between the water quality - Determination of arsenic by Atomic Fluorescence Spectrometry with hydride atomic fluorescence spectrometry and hydride generation absorption spectrometry. Method: With 10 copies respectively in different types of water samples for analysis were determined by 2 methods, compare the results of determination, method recovery rate, accuracy and precision. Result: 10 water samples were measured by 2 methods, the results of the paired t test, no significant difference (P> 0.05). Recovery by Hydride Generation Atomic Fluorescence Spectrometry rate is 98.4%～104.0% , the standard deviation is 0.054, the relative standard deviation of 1.07% . Recovery of hydride generation atomic absorption spectrometry rate is 98.8%～103.6% , the standard deviation is 0.093, the relative standard deviation of 1.86% . Conclusion: 2 detection methods were able to achieve better accuracy and precision，it is worthy of application and popularization.

atomic fluorescence; atomic absorption; arsenic

蔡月华(1974—)，男，广东连州人，副主任技师，本科，主要从事临床卫生检验工作。

R446

A

1004-7115(2016)04-0397-03

10.3969/j.issn.1004-7115.2016.04.012

2016-01-12)