摘要：由于利用ICP-MS测定地下水及地表水中多个元素的国家标准方法还未形成，所以本文从多个方面对ICP-MS测定地表水中多种元素的分析方法进行了研究和探讨。
关键词：ICP-MS；元素；分析
引言
利用电感耦合等离子体质谱仪的高灵敏度、高准确性和多元素同时分析的特点，可以快速精确地测定地下水及地表水中中的重金属元素含量。由于重金属污染是危害最大的水污染问题之一，因此采用ICP-MS实时监测地下水和地表水中重金属元素含量十分必要。
1.实验部分
1.1实验仪器与试剂
1.1.1主要实验仪器
电感耦合等离子体质谱仪（美国PE公司，NexlON300Q）。
1.1.2主要试剂
氩气：纯度99.99%以上；硝酸：经CetacOmnipure酸纯化仪纯化处理；纯水：经PALLCascada实验室超纯水系统纯化，电阻率不小于18.2MΩ·cm；混合标准储备液：100μg/ml（5%HNO3/trTartaricAcid/trHF，美国PE公司）；质谱仪调谐溶液：Be、Ce、Fe、In、Li、Mg、Pb、U（1μg/L，1%HNO3，美国PE公司）；混合内标储备溶液：50μg/mlSc，20μg/mlGe，10μg/mlIn，Ir，Li，Rh，Tb，Y（5%HNO3/trHCI，美国PE公司）
1.2样品的采集
地下水：按照（HJ/T164-2004）地下水环境监测技术规范采集后装于聚乙烯采样瓶中，加入硝酸酸化，使硝酸的含量达到1%。
地表水：按照国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书（试行）（中国环境监测总站，2017年1月20日），采集的水样现场用0.45μm微孔滤膜过滤后装于聚乙烯采样瓶中，得到的滤液加入硝酸酸化，使硝酸的含量达到1%。
1.3标准溶液的配制
分别于100ml聚四氟乙烯容量瓶中移取不同体积的混合标准储备溶液，用1%HNO3定容，得到多元素标准工作曲线，其浓度范围应满足分析测试所需的测定范围。
1.4仪器协调
ICP-MS点炬后，仪器预热稳定10min以上，用1μg/LBe、Ce、Fe、In、Li、Mg、Pb，U质谱仪调谐溶液对仪器灵敏度、氧化物、双电荷、背景和稳定性进行协调优化，仪器自动优化后的工作参数如表1所示：
2.结果与讨论
2.1内标元素的选择
选择合适的内标元素校正基体效应引起的信号飘移，选择内标元素时不能使用样品中本来就有的元素，内标元素应不容易受到其他离子的干扰，并且尽量能够与被测元素性质相近，内标元素必须有一定的浓度，其产生的信号强度不应受到技术统计的影响。本研究中所测元素Ag、Mo的内标元素为Rh，Cu、Zn的内标元素为Ge，Fe、Mn、Ni、Cr的内标元素为Sc，Pb的内标元素为Ir，Cd、Ba的内标元素为In，测量时内标在线加入。
2.2元素的校准曲线、相关系数及方法检出限
以1%HNO3为空白，用混合标准系列在仪器优化的条件下绘制校准曲线。按照样品分析的全部步骤，重复n（n≥7）次空白试验，将测定结果换算为样品中的浓度或含量，计算n次平行测定的标准偏差，按以下公式计算方法检出限。若空白试样中未检出目标物质，按照样品分析的全部步骤，对浓度或含量为估计方法检出限2~5倍的样品进行分析n（n≥7）次平行测定，计算n次平行测定的标准偏差，按以下公式计算方法检出限。
MDL=t（n-1，0.99）×S（连续分析7个样品，在99%的置信区间，t值为3.14，S为7次平行测定的标准偏差）各元素的校准曲线、相关系数及检出限如表2所示，11种金属元素标准曲线相关系数r均大于0.999，灵敏度较高。
各元素方法检出限均低于国标HJ700—2014中的方法检出限。
2.3方法的精密度
选择低、中、高浓度3个样品，每个样品连续平行测定6次，计算其精密度（RSD）。各元素的相对标准偏差结果见表3。由表3所见，各元素的相对标准偏差（RSD）低于4%，表明精密度良好。
2.4方法的准确度
选择国家有证标准物质，分别平行测定6次，测得平均浓度，计算测量值与标准值的相对误差，结果见表4。元素测定结果与标准值吻合，表明方法准确可靠。
2.5实际样品的测定及加标回收率
在仪器优化的条件下直接测定样品中金属元素的含量，同时测样品空白。采用向水样中添加不同浓度的标准溶液进行加标实验，测定了样品的加标回收率，地下水测试结果及加标回收率见表5，地表水测试结果及加标回收率见表6，结果显示，地下水、地表水实际样品的加标回收率为95.0%~107.5%。
2.6结果分析
从上述分析结果看出，采用ICP-MS法测定测定地下水、地表水中的11种金属元素得到了良好的分析结果，标准曲线相关系数（r）值均大于0.999，方法检出限为0.02~0.34μg/L，均低于国家现行标准，相对标准偏差（RSD）低于4%，对质控样的分析结果与标准值吻合，实际样品的加标回收率为95.0%~107.5%，经与地下水质量标准（GB/T14848—93）[13]和地表水环境质量标准（GB3838—2002）对比，本研究区域地下水和地表水中的11种金属元素监测结果值均符合标准要求。
3.结论
综上所述，采用ICP-MS对地下水及地表水中11种金属元素的含量进行测定的分析方法，分析速度快、灵敏度高、检出限低，具有较好的精密度和准确度，能满足测定的分析要求，是测定地下水及地表水中重金属元素含量的理想方法。
参考文献：
[1]ICP-MS法测定土壤中金属元素浅谈[J].龙安玉，张强.山东工业技术.2017（03）
[2]ICP-MS测定饮用水中9种金属元素[J].陈秋雯，杨文毅.广州化工.2016（04）
[3]预处理方法对ICP-MS测定地表水金属存在状态的研究[J].别宏宇，姜蕾，夏添.净水技术.2017（S1）
论文作者:肖雪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/31
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