ICP—MS在环境监测中的应用和注意

章洋

【摘 要】自21世纪以来，环境保护工作已经得到了社会各界的广泛关注。其中，ICP-MS对于环境监测工作具有重要意义，这是当今社会中发展速度非常快的、多元素同时分析的监测技术。论文就ICP-MS在环境监测中的应用和注意事项进行了探讨和分析，希望能够为相关的技术工作者提供一定的帮助和支持。

【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.

【关键词】ICP-MS；环境监测工作；应用；注意事項

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

【中图分类号】X37 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0151-02

1 ICP-MS技术的作用和意义

所谓ICP-MS技术，主要就是指电感耦合等离子体质谱，这种分析仪器的灵敏度是非常高的，对于环境监测工作具有重要意义，在目前的环境监测工作中，我们可以看到很多发达国家已经把ICP-MS技术进行了推广和运用，并用其对地面土壤、水中的痕量元素进行探测和分析，这是一种极其高效的测定环境中元素的方法。

近些年来，随着科学技术的不断发展，ICP-MS技术也得到了很大的进步，并且测量精度越来越高了，ICP-MS的重要优点之一就是所受的干扰比较小，并且能够与多种类型的分离技术进行有机结合，从而大大方便环境监测工作。ICP-MS的另一个优点就是痕量分析的下限比较低，因而能够适用于监测某种元素含量微弱的情况，ICP-MS测试所需要的时间也比较短，能够对环境中无机元素的分析带来很大帮助，从而大大提升了环境监测工作的质量和效率。最后，ICP-MS技术所需要的取样量非常少，我们只需要提出很少的样本就能够实现相当准确的监测。

2 ICP-MS在环境监测工作中的应用

2.1 水环境的监测分析

水是生命之源，对于水资源的监测是一项极其重要的工作，大体上而言，水环境的监测是环境监测项目中最为重要的内容，近些年来，随着饮用水资源的逐渐短缺。我们对于水资源的监测工作就变得更加迫切了，再加上环境影响评价法的实施，我们对于水资源监测就需要更加认真。在水环境之中，包含有地表水和地下水，里面有很多无机元素，我们就需要针对这些无机元素进行大量的数据分析，从而保证检测结果的可靠性和有效性，但是，当我们把这些元素全发出来之后，还需要对元素进行综合分析，这是一个比较困难的工作，因为水环境中含有多种不同类型的元素，不同元素时所涉及的分析仪器是不一样的，在操作起来比较浪费时间和精力。然而，ICP-MS的出现则顺利解决了以上这些问题，它拥有两种类型的监测方法，一种是信号脉冲，另一种是模拟，而且其动态线性范围是很宽的，非常适合同时分析多种元素，正是由于这些优点，ICP-MS技术在水环境监测中得到了广泛运用。

2.2 土壤环境的监测分析

近些年来，随着工业的发展，我国的土壤环境污染愈加严重，土壤污染是一种看不见的污染，这会间接影响地下水，也会影响到植物的生长，最终通过生物链影响到人。我国的相关部门已经意识到了这项问题的严重性，并对土壤污染状况进行了一定程度的分析调查，设立了污染土壤修复和综合治理的试点。从我国目前的实际状况来看，土壤分析不单单是土壤普查需要进行的工作，而且还是环保评测需要进行的工作，我们要用到这些测定数据进行质量分析。实际上，ICP-MS监测技术已经被广泛运用到了地质行业当中，并且有了比较成熟的测定方法，从实际的工作看来，ICP-MS技术是一种十分高效的监测方法。

2.3 环境应急分析

21世纪以来，环境应急事故频频发生，这给人民大众的生命财产安全造成了很大的威胁，并引起了社会各界的广泛关注，例如安徽巢湖事件、云南滇池事件等，这些都表明了环境污染状况是极为严重的，我们必须要采取有力措施来进行制止，因此，环境应急分析能力显得尤为重要。面对一些比较紧急的环境事故，ICP-MS扫描技术可以提供相当强大的技术支持，我们可以迅速分析出水环境中无机元素的大体数值，从而为应急处理提供一定的参考依据，方便各种后续工作的开展。

2.4 环境污染的研究分析

ICP-MS技术对于环境污染监测工作而言具有重要意义，以为其具有同位素丰度比测量的能力，我们可以充分运用这个技术特点来开展工作，并把其运用到质谱分析领域。例如，在环境污染监测项目中，镉是一种有毒金属，也是重点监测项目，由于年代和含量的不同，很多物质中镉的同位素丰度也是不同的，我们可以运用这个特点来识别镉污染的源头，从而进一步分析和确定镉污染的演变情况。

3 ICP-MS应用于环境监测工作中的注意事项

3.1 做好仪器调试之前的准备工作

准备工作是极其重要的，只有准备好一切需要注意的事项，才能够保证后续工作的顺利进行。首先，仪器室必须要符合仪器工作的要求条件，而且温度需要保持在16～18℃之间，从而能够达到工作温度，保证测量工作的准确性。外界温度的变化量必须要小于2℃/h，而且相对湿度要合理控制，最好小于60%，为此，可以配备一台除湿器来控制湿度。仪器和气体钢瓶室应当分开放置，而且实验室应当配备好防尘设施，走道和仪器之间也应当设置出过渡房间。

其次，仪器室应当设置好高效的排风装置，排风口的风量应当达到一定标准，一般情况下而言，我们把排风口风量设置在20m3/min，而且风速要达到40m/s，也要防止下雨天时雨水顺着管道灌入到仪器之中。仪器应当使用专用的电源，而且安装好断路保护器，当断路情况发生的时候，仪器能够保证不发生损坏。除此之外，我们应当注意地线的设置工作，应当运用独立的地线，而且接地电阻的大小应当控制在4Ω以内。

最后，应当保证好氩气的纯度，应当在99.995%以上，从而保证测量精度，当我们在进行仪器调试工作的时候，会用到大量的氩气，因此，氩气应当备足量，至少应当准备8瓶。

3.2 选择好合适的调试指标

调试指标的选择是一项重要的工作环节，只有科学合理地确定指标，才能够保证后续工作的有效性。

首先，在调试仪器的时候，必须要充分做好氧化物的测定工作，确定氧化物的产率，并合理控制产率在一定范围之内，这是因为氧化物的产生能够有效减少该元素的点电荷离子，而且可能会出现干扰峰的现象，造成测量结果的不稳定性，因此，为了减少这种影响的发生，我们必须要尽量减少氧化物的产生。

其次，在仪器调试的时候，我们应当尽可能使双电荷低于一定的数值，这是一项十分重要的工作，因为双电荷离子的形成会对元素的分析工作造成很大的干扰，这些干扰有负干扰和正干扰，都是应当尽力避免的。

再次，精密度是有级别划分的，按照精密时间的长短，可以分為短时间精密度和长时间精密度，分类依据就是评价分析方法对于某种样品在多次检测之后的重复程度。在实际的样品分析工作之中，我们通常会用到短时间精密度，长期精密度指标的意义并不大。

最后，大部分的元素都具有很多个同位素，根据这个特点，我们可以创新环境监测的方法，可以检测同位素的比值变化，从而分析环境污染。然而，这个方法也有一定的限制，那就是必须要保证仪器的稳定，否则会让结果出现较大偏差，必须要控制线性动态范围等，否则会出现失真。

总而言之，ICP-MS在环境监测工作中有重要意义，相关的工程技术人员一定要不断探索ICP-MS的应用方法和应用思路，并在实际的工程实践之中不断总结经验，为环境监测工作质量的提升而不懈努力。

【参考文献】

【1】甘志永，刘浩.ICP-MS在环境监测方面的应用及最新进展[J].广州化工，2016（20）：33-34+84.

【2】庄明明. ICP-AES和ICP-MS在环境分析中的应用研究[D].大连：大连理工大学，2016.

【3】齐文启，孙宗光. ICP-MS的发展现状及其在环境监测中的应用[J].现代科学仪器，1998（06）：40-45.