饮用水中铅、镉、锰的测定

摘 要：电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是一种最新的水质监测方法，它可以快速、准确地分析出水中各元素的含量，线性范围比较宽。相关试验研究表明，利用ICP-MS多元素混合标准溶液可以同时检测饮用水中锰、镉、铅等金属的指标，并且检测的准确度和精密度高，检出限低。

关键词：重金属；电感耦合等离子体质谱法；水质监测；检出限

中图分类号：X832 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.080

水是生命之源，是人们生活中不可或缺的一部分，而人们的健康生活离不开安全的饮用水。近年来，环境污染问题越来越严重，水质安全问题受到了社会各界的高度关注，尤其是水中重金属污染。因为重金属在水中不易分解，容易富集，它们一旦进入人体内是很难排出的。

铅是一种严重危害人体健康的重金属元素，它会对人的神经系统和造血系统造成一定的影响，更严重的是它还会影响婴幼儿的成长和智力发育，导致的智力损害是不可逆的。人一旦受到智力损害，即使经过驱铅治疗，血铅下降，他的智力恢复也不会很明显。

20世纪初，镉及其化合物被广泛应用于镍镉电池、颜料、合金的制造中，镉也被当作稳定剂用于电镀和塑料制品中。随着镉产量的不断增加，其应用范围也越来越广。据统计，全世界每年释放的镉达30 000 t左右，其中，82%～94%的镉会进入土壤中，影响地下水的安全。

锰是人类必需的一种微量元素，其在人体内含量很少，但却起着非常重要的作用。锰参与多种酶的组成，影响酶的活性，是构成正常骨骼所必需的物质。锰与人的多种生理功能有关，缺锰会造成多种病态，而锰中毒则会引发支气管炎和胃肠炎。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

在相关试验中，用到的仪器有安捷伦7500a电感耦合等离子体质谱仪、Milli-Q超纯水机。

1.2 主要试剂

在试验过程中，用到的试剂主要有硝酸（ρ20=1.42 g/mL），优级纯；硝酸溶液（1+99）；安捷伦多元素混合标准溶液（10 mg/L）；纯水；内标标准储备液（100 ug/L）；内标标准使用液，即用硝酸溶液（1+99）将内标标准储备液稀释成的溶液（10 ug/L）；质谱调谐溶液。

2 分析步骤

2.1 仪器操作

操作时，要先开机，抽真空，当仪器真空度达到要求后，使用质谱调谐溶液调整仪器的各项指标，使仪器的灵敏度、内标RSD等各项指标达到测定要求。在试验过程中，仪器载气压力为700 kPa，采样深度为7 mm，采样锥类型为镍锥。

2.2 标准系列的制备

吸取混合标准使用液，用硝酸溶液（1+99）配置成锰、镉、铅的质量浓度为0 ug/L、0.5 ug/L、1.0 ug/L、5.0 ug/L、20 ug/L、40 ug/L和50 ug/L的标准系列。

2.3 测定

当仪器满足测定要求后，编辑测定方法，选择各测定元素，引入在线内标标准使用液，观测内标的灵敏度，调整P/A指标。当指标符合要求后，要分别测定试剂空白、标准系列、样品溶液的相关值。同时，要选择各元素的内标，输入测定标准值，绘制标准曲线，计算回归方程。

2.4 计算

以样品管中各元素的信号响应值（Ratio）为标准，从标准曲线中查得样品管中各元素的质量浓度。

以锰为例，其标准曲线见图1，相关数值如表1所示。

2.5 测定检出限

将标准溶液的最低点（0.5 ug/L）连续测定7次，计算各元素的检出限（MDL）。各元素的检出限如表2所示。

将3个含有不同元素的样品分别测定7次，计算其相对标准偏差（RSD）。计算结果如表3所示。

3 研究结果

多次研究结果表明，运用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）检测饮用水中的重金属指标，其准确度高、精密度良好、检出限低，可精确检测水中锰、镉、铅的质量浓度。应用这种方法检测饮用水的水质，能够有效保障人们的生活。

参考文献

[1]中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所，广东省卫生监督所，浙江省卫生监督所，等.GB/T 5749—2006 生活饮用水标准检验方法[S].北京：中国标准出版社，2007.

作者简介：张晶（1984—），女，工程师，2006年毕业于山西大学化学化工学院。

〔编辑：白洁〕