電感耦合等離子體(ICP)是一種高溫離子源,能夠把引入的樣品變成離子狀態,形成的離子通過離子傳輸途徑最終到達質譜檢測器,質譜儀(MS)是離子檢測器,使用兩種不同模式檢測離子,進而保證檢測的線性范圍從ppm級到ppb級甚至可以低到ppt級。二者組成的ICP-MS是一種無機元素的分析技術,能夠滿足阿壩州汶川縣飲用水水源地的樣品中微量無機元素的分析檢測。本研究具體探討了ICP-MS在阿壩州汶川縣水源地監測中的應用方法與效果,現報告如下。
1、采樣與檢測方法
1.1采樣對象
本次調查對象是汶川縣飲用水水源地的連續六個月的水樣樣本,調查項目為地表水中廣泛存在的無機元素中有代表性的銅、鋅、鉛、鎘四個項目,采樣方法及檢測標準參照中華人民共和國水利行業標準SL 219-2013《水環境監測規范》進行,采樣地點為四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣威州鎮自來水廠水源地(岷江干流河道地表水)。
1.2樣品檢測方法
樣品中銅、鋅、鉛、鎘的含量檢測選擇電感耦合等離子體質譜法進行長期監測,每次操作嚴格按照該儀器操作規程進行操作,標準曲線斜率均要求達到三個九以上方能進行樣品檢測,并通過加標回收和標準樣品進行質量控制,保證了樣品中微量無機元素監測的精確度和精密度,使得該六個月樣品有較強的代表性。樣品檢出限參照《生活飲用水標準檢測方法》GB/T 5750.1~5750.13-2006。
2、結果
各月采集的樣品中四項均小于檢出限的有2個,占總樣品數量的33.3%;有檢出但小于《地表水環境質量標準》中規定的Ⅰ類水標準的有6個,占總樣品數量的100%。現將檢測結果列舉如下表:
為保證該樣品群的檢測精度,隨機在運行隊列里面加入質控措施,檢測結果表示該樣品群所檢測的值均符合水利行業標準SL 219-2013中規定的精準度的范圍要求,檢測結果具有很好的準確性和代表性,列舉如下表:
3、討論
隨著國家對水資源保護力度的不斷增加和財政投入的不斷加大,各個基層水質分析實驗室中ICP-MS的配備率也越來越高。目前的水質監測方法標準中,測定以上元素通常有分光光度法、原子吸收分光光度法(火焰與石墨爐)、原子熒光法、極譜法、電感耦合等離子體發射光譜法(ICP-AES)等,這些方法各有其優點,也各有其局限性。分光光度法前處理復雜,需萃取、濃縮富集或抑制干擾;原子吸收分光光度法、原子熒光光譜法不能進行多組分或多元素的同時分析;原子吸收分光光度法對部分元素的檢測限或靈敏度達不到指標要求,對某些元素無法測定或準確度不高。一個實驗室通常要配備其中的好幾臺儀器才能保證日常檢測任務的順利完成,要耗費很大的人力和物力;而電感耦合等離子體質譜法首次實現可以同時測量從6Li到238U的所有金屬元素,并且具有樣品需求量少、動態范圍寬、多元素分析技術、可以進行同位素鑒別和測定、具有卓越的檢出限、干擾較少且易于排除等各項優越性,也將開啟電感耦合等離子體質譜儀在水質分析以及核工業、醫藥、半導體、地質等各領域的廣泛應用。