ICP-6800測(cè)量水中9種重金屬含量
關(guān)鍵詞：水質(zhì)檢測(cè)；重金屬鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶；ICP-6800
水質(zhì)重金屬污染問題日趨嚴(yán)重，科學(xué)準(zhǔn)確的分析水中重金屬已成為環(huán)境監(jiān)測(cè)工作必不可少的一項(xiàng)任務(wù)。測(cè)試結(jié)果表明鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶九種元素的方法檢出限、精密度、準(zhǔn)確度及加標(biāo)回收率均到了技術(shù)導(dǎo)則的要求，證明實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)分析條件均滿足實(shí)驗(yàn)要求，具備9種元素的分析能力。
隨著地表水污染程度的加劇以及人們對(duì)水體生態(tài)環(huán)境功能要求的日益提高，做好水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析已經(jīng)刻不容緩。水體污染中重金屬污染相比其他污染物具有長(zhǎng)期積累性，能在生物體內(nèi)引起生理性病變及致畸致癌，而且可以進(jìn)入河底沉積物和土壤體系中，導(dǎo)致環(huán)境要素的二次污染，做好水中重金屬的監(jiān)測(cè)分析對(duì)水體質(zhì)量監(jiān)管和治理有著極其重要的指導(dǎo)意義。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-6800)相比原子吸收分光光度法測(cè)定重金屬具有同時(shí)測(cè)定多元素、分析方法簡(jiǎn)便快捷的優(yōu)勢(shì)。本文旨在參照《HJ776-2015 水質(zhì)32種元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》用ICP-OES探討水中比較常見的重金屬的分析測(cè)試。
實(shí)驗(yàn)部分
儀器
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀為ICP-6800型，美析（中國）公司；
霧化氣流量：0.70 L/min;
等離子冷卻氣流量：1.0 L/min;
輔助氣流量：0.20 L/min;
RF功率：1300 W;
樣品提升時(shí)間：30秒，采用垂直觀測(cè)。
試劑
24元素標(biāo)準(zhǔn)溶液：濃度為100μg/mL，美析（中國）公司；
硝酸：優(yōu)級(jí)純;
氬氣、氮?dú)饧兌却笥凇?span>99.999%;
超純水電阻大于18.2 MΩ。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
因儀器對(duì)不同元素的響應(yīng)值的差異，分別配制曲線1用以測(cè)定鈷、鎳、鎘、鋇，準(zhǔn)確移取5.00mL濃度為100?μg/mL的混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液于50?mL容量瓶中，用(1+99)硝酸溶液定容至刻線，制得標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備濃度為10?μg/mL。于6個(gè)100 mL容量瓶中，分別加入0.00、1.00、2.00、4.00、7.00 mL標(biāo)準(zhǔn)使用液，用(1+99)硝酸溶液定容至刻線，制得濃度分別為0.00、0.10、0.20、0.40、、0.70?mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以測(cè)定值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
曲線2用以測(cè)定鉻、銅、鋰、錳、鍶，準(zhǔn)確移取5.00mL濃度為100?μg/mL的混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液于50?mL容量瓶中，用(1+99)硝酸溶液定容至刻線，制得標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備濃度為10?μg/mL。于6個(gè)100?mL容量瓶中，分別加入0.00、1.00、2.00、4.00、5.00?mL標(biāo)準(zhǔn)使用液，用(1+99)硝酸溶液定容至刻線，制得濃度分別為0.00、0.10、0.20、0.40、0.50 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以測(cè)定值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用儀器響應(yīng)最佳波長(zhǎng)或次優(yōu)波長(zhǎng)進(jìn)行分析測(cè)定，各元素相關(guān)系數(shù)如表1所示。
樣品前處理
測(cè)定清潔的地表水、地下水中可溶性金屬元素的前處理：水樣采集后通過0.45?μm濾膜過濾，棄去初始的50～100?mL溶液，收集所需體積的濾液并用(1+1)硝酸把溶液調(diào)節(jié)至pH<2，上機(jī)測(cè)定。
結(jié)果與討論
方法檢出限
按照《HJ168-2010環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法制修訂技術(shù)導(dǎo)則》中規(guī)定，試劑空白未檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)，需要對(duì)濃度或含量為估計(jì)方法檢出限的3-5倍的樣品進(jìn)行7次平行測(cè)定，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，再按照公式計(jì)算方法檢出限。
MDL=3.143×S
式中 MDL-方法檢出限;
S-標(biāo)準(zhǔn)偏差
以下9元素采用濃度大致在方法檢出限的3-5倍濃度進(jìn)行測(cè)定得出以下元素方法檢出限，具體見下表。鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶9種元素的檢出限為0.001~0.009?mg/L，測(cè)定下限為0.004~0.036?mg/L，均遠(yuǎn)低于方法規(guī)定的檢出限。
精密度
精密度是使用特定的分析程序在受控條件下重復(fù)分析均一樣品所測(cè)定測(cè)定值之間的一致程度。它反映了分析方法或測(cè)量系統(tǒng)存在的隨機(jī)誤差的大小。測(cè)試結(jié)果的隨機(jī)誤差越小，測(cè)試的精密度越高。文章采用低中高三個(gè)濃度的樣品進(jìn)行了精密度的分析測(cè)試，結(jié)果如表2所示，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為0.39%~5.35%。除了元素鋰在低濃度穩(wěn)定性較差外其余元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差都比較低，說明試劑測(cè)試分析過程誤差都較小，儀器的分析過程穩(wěn)定，重復(fù)性較好，所測(cè)元素的精密度測(cè)試均達(dá)到了要求。
準(zhǔn)確度匯總
準(zhǔn)確度常用以度量一個(gè)特定的分析程序所獲得的分析結(jié)果(單次測(cè)定值或重復(fù)測(cè)量值的均值)與假定的或公認(rèn)的真值之間的符合程度。一個(gè)分析方法或分析系統(tǒng)的準(zhǔn)確度反應(yīng)該方法或該測(cè)量系統(tǒng)存在的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合指標(biāo)，決定著分析結(jié)果的可靠性。文章對(duì)鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶9種元素用三種濃度溶液對(duì)準(zhǔn)確度做了測(cè)試，結(jié)果如表3所示。相對(duì)偏差范圍為-8.70%~-0.38%。在質(zhì)控值范圍內(nèi)偏低的元素較多，鉻元素的準(zhǔn)確度均偏低較大，初步估計(jì)為干擾較大所致。
加標(biāo)回收率匯總
加標(biāo)回收率是另一個(gè)測(cè)試準(zhǔn)確度的指標(biāo)。在實(shí)際樣品中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)樣品，計(jì)算其加標(biāo)回收率。鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶9種元素加標(biāo)回收率范圍為90%~110%，如表4所示。說明分析過程的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差都較小，整個(gè)分析過程穩(wěn)定可靠。
結(jié)論
經(jīng)過9元素的檢出限、精密度、準(zhǔn)確度及加標(biāo)回收率的分析測(cè)試，鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶9種元素的檢出限為0.001~0.009?mg/L，測(cè)定下限為0.004~0.036?mg/L，均遠(yuǎn)低于方法規(guī)定的檢出限。九種元素的精密度分析結(jié)果為其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為0.39%~5.35%，分析結(jié)果基本一致。準(zhǔn)確度的分析測(cè)試的結(jié)果表面相對(duì)偏差范圍為-8.70%~0.38%，加標(biāo)回收率為90%~110%。本分析方法及所采用的試劑均符合分析要求，具備采用《HJ776-2015 水質(zhì)32種元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》分析地表水及地下水中鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶的能力。
關(guān)鍵詞：水質(zhì)檢測(cè)；重金屬鈷、鎳、鎘、鋇、鉻、銅、鋰、錳、鍶；ICP-6800
