重金属检测中电感耦合等离子质谱的应用研究

苏庆梅

（山东君成环境检测有限公司 山东临沂 276000）

引言

水环境是人们赖以生存的对象，也是人类社会发展的保障。人类生产生活过程中，产生的大量工业废水、生活污水等，进入到水体，造成不同程度的水污染问题，影响人们的生活质量。因此，各地区高度重视水污染监测与治理，实施水资源保护措施。

1 水环境重金属污染

重金属指比重大于5的金属(一般来讲密度大于4.5g/cm3的金属)，常见的重金属和类金属有铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、铋、砷等。环境污染方面的重金属，主要包括金属和类金属，比如铬和汞。也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌等。环境中的重金属，主要是通过食物链的生物富集作用，蓄积在人的体内，影响人体生理代谢。重金属是水环境主要污染物，通过各种途径，比如饮水或者食物摄入等，危害人体健康，且重金属不容易消解和转移。因此，水环境重金属检测始终是环境检测工作的重点。

2 水环境重金属检测中ICP-MS法应用实例

结合某项关于水环境中重金属-总汞测定的实验研究，对ICP-MS法的具体应用效果进行实验，做如下论述：

2.1 实验仪器和设备

在测定试验中，选择电感耦合等离子体质谱仪，带He模式。使用赛默飞iCAP-Qc电感耦合等离子体质谱仪。其工作参数如下：RF功率设定值为1550W；采样深度设定为8mm；雾化器温度设定为2℃等。

2.2 材料和试剂

69%的HNO3；纯水；L-半胱氨酸；5%HNO3配制的质量浓度为100mg/L的汞单标等。溶液的配制如下：1）汞标准融溶液。使用2%HNO3，进行L-半胱氨酸配制，质量浓度为10mg/L，逐级稀释到浓度为 0.010μ/L；0.050μ/L；0.100μ/L；0.200μ/L；0.400μ/L；0.600μ/L；1.00μ/L，背景空白为纯水。2）在线内标溶液。选取200μL内标液，将其稀释到50mL，质量浓度达到200μg/L。

2.3 实验研究结论

使用上述材料和设备，开展水环境中汞测定，使用10mg/L的L-半胱氨酸，作为汞清洗液，经过45s，便能够将高浓度样品的CPS值，冲洗到空白值水准。除此之外，使用2%HNO3配制的实验用10mg/L的L-半胱氨酸，进行汞的标准曲线溶液配置，在极大的线性范围内，即0.01-1.00μg/L，有着不错的线性关系，检出限为0.0035μg/L。低浓度样品RSD为6.9%；中浓度样品RSD为3.5%；高浓度样品RSD为2.9%，加标回收率处于88.0-106%范围内。使用L-半胱氨酸，作为络合剂，进行汞的低浓度标准溶液配置，在常温状态下，能够稳定存储5d，减少配制次数，有效的提高检测效率。

3 水环境重金属检测中ICP-MS法的应用总结

3.1 应用方向

水环境中的重金属，其主要存储在水系沉积物中，反应水体重金属污染的情况。沉积物中含有的重金属具有一定的毒性。具体体现在以下方面：1）重金属自身不能被微生物等降解，但是可以通过生物富集以及放大作用，进入到食物链，危害人们的健康。2）其化学行为具有复杂性。当环境条件发生变化，比如pH，沉积物又可以向水中释放重金属，引发二次污染，这是因为重金属多形态存在以及生态效应具有复杂性。

3.2 技术优势

对于水系沉积物重金属的提取，选择的消解体系不同，对于测量结果的影响也不同。在相关文献记录中，提到的电热板加热，在敞开体系中消解样品，不仅耗时多，而且交叉污染大，准确性难以得到保证。文献提出，对传统电热板消解法，进行方法改良，采取控制温度的形式，进行消解，不仅保证了测定的准确性，而且能够节约成本。不过实际应用中比较耗时，而且酸污染对人以及通风设备，具有一定的腐蚀作用。对于无微波消解仪的检测实验室而言，采用此消解体系，能够满足实际工作需求。研究中，采用改良电热板消解ICP体系，能够完全消解水系沉积物中含有的重金属元素。结合运用ICP-MS法，能够实现多种重金属同时测定工作，包括Cr和Mn等，不仅测量的准确性高，而且精密度好，消解体系运行稳定。利用ICP-MS法，进行水环境重金属检测，各项检测指标，同传统石墨炉原子吸收检测法以及电感耦合法等离子体光谱检测法等相比，具有一定的优势，同时能够和其他技术连用。

结语

在实际检测中，应用ICP-MS法，样品量需求少，干扰因素少，检出限低，能同时测定多种重金属等诸多优势。在水环境重金属检测工作中，应用ICP-MS法，充分发挥其作用，能够为重金属检测，提供有力的技术支撑。