ICP-MS法测定采测分离地表水中的铜锌铅镉

田晓静 赵敬 马莉 王巧利 韩艳艳

摘 要：地表水中存在多种金属离子，铜、锌、铅、镉作为其中的重金属离子，是造成水环境污染的重要原因之一。利用电感耦合等离子体质谱法分析地表水中的重金属元素，有较高的灵敏性和较广的应用范围，是检测地表水中重金属含量的有效手段。本文建立了使用NexION 350X直接测试未经稀释地表水样品的方法，采用ICP-MS的Syngistix软件时间分辨测量模式，在微量进样50 μL、标准模式的条件下同时测定水中铜锌铅镉，并使用标准物质对方法准确性进行认证。实验结果表明，该方法操作简单、定量准确、灵敏度高。

关键词：ICP-MS;地表水;重金属含量测定

中图分类号：X832文献标识码：A文章编号：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

重金屬原义指比重大于5的金属，包括金、银、铜、铁、铅等。重金属一旦在人体中累积达到一定程度，就会造成慢性中毒。河流断面若遭受重金属污染，重金属就会通过食物链和饮用水进入人体，对人体健康带来直接威胁。例如，虽然铜是人类必需的微量元素之一，但是过量的铜离子进入人体后会对人体的新陈代谢带来不可逆的损伤[1];水体中过量的锌会对水生物产生毒害作用，人体慢性锌中毒会出现贫血、食欲下降等问题[2]。随着矿产资源的大量开发，含有镉元素的废水排放到环境中。镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积肝、肾中。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。此外，镉还能使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状，是造成“疼痛病”的罪魁祸首[3]。铅对人类的所有器官都能造成不可逆的损伤，积蓄的铅可损伤人体神经系统、造成中毒性贫血和动脉硬化，过量的铅还影响儿童智力发育，破坏免疫功能[4]。因而，应特别注重铜、锌、铅、镉等重金属离子对水体的污染。

采测分离地表水水质的监测分析，目前主要依照的监测标准是《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书》，各金属元素分析的标准方法以原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）的使用最广泛。该方法虽然具有干扰少、灵敏度高、测定速度快等优点，但多元素同时测定尚有困难。而电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）用于地表水的分析，具有线性范围宽、灵敏度高、可实现多元素同时测定的优点[5-10]。本文建立了微量进样的ICP-MS分析方法，使用NexION 350X的时间分辨测量模式直接测定未经稀释的地表水样品，最后通过测试结果准确性和精密性对方法适用性进行验证。

1 实验部分

1.1 仪器

美国PE公司的NexION 350X电感耦合等离子体质谱仪。

1.2 标准溶液和主要试剂

金属元素标准储备液（100 μg·mL-1）购自国家有色金属及电子材料分析测试中心;硝酸：优级纯。

1.3 仪器条件

仪器的测定条件如表1所示。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线溶液配制

标准储备液浓度100.0 mg/L，中间液浓度20 mg/L，使用液浓度1 mg/L，使用1 mg/L金属的混合标准溶液配置曲线，分别取0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mL加纯水称重至20 mL于离心管中，得到Cd、Cu、Pb和Zn的标准曲线。标准曲线R值分别为：R（Cd）=0.999 9，R（Cu）= 0.999 9，R（Pb）=0.999 9，R（Zn）=0.999 9。