饮用水中硒和铅的双道原子荧光光度计同时测定方法研究

刘雄

[摘要] 目的 建立饮用水中硒和铅的双道原子荧光光度计同时测定方法。方法 对生活饮用水中的硒和铅采用氢化物发生-断续流动注射技术测定。饮用水的硒和铅在酸性介质中与硼氢化钾反应生成氢化硒和氢化铅。氢化物以氩气为载气，被导入电热石英原子化器中，对其原子化。通过特种空芯阴极灯对原子化后物质进行照射，硒和铅的原子荧光信号用双道原子荧光光谱仪同时进行检测。结果 硒浓度为5～20 μg/L时，其相对标准偏差分别为：3.98%～1.28% （n=10）；其平均回收率分别为：87.0% ～100.5%。铅浓度为浓度为5～20 μg/L时，其相对标准偏差分别为：4.59%～2.66% （n=10）；其平均回收率分别为：88.4%～102.3%。结论 该方法对于饮用水中的硒和铅同时进行检测是有效可行的。

[关键词] 饮用水；硒；铅；双道原子荧光光度计法

[中图分类号] R4 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2017）06（b）-0055-02

[Abstract] Objective To establish the simultaneous determination method of dual channel atomic fluorescence photometers of selenium and lead in drinking water. Methods The selenium and lead in drinking water was measured by the hydride generation-flow injection technique， and the reaction of selenium and lead in drinking water and potassium borohydride were produced as selenium hydride and lead hydride in acid medium， and the hydride was imported into electric heating quartz atomizer for atomization， after the radiation of special hollow cathode modulation to atomization materials， the atomic fluorescence signals of selenium and lead were given the simultaneous determination by the double-pass atomic fluorescence spectroscopy. Results When the concentration of selenium was 5～20 μg/L， the relative standard deviation was respectively 3.98%～1.28%（n=10）， and the average recycle rate was 87.0%～100.5%， when the lead concentration was 5～20 μg/L， the relative standard deviation was respectively 4.59%～2.66%（n=10）， and the average recycle rate was respectively 88.4%～102.3%. Conclusion Simultaneous determination method of dual channel atomic fluorescence photometers of selenium and lead in drinking water is feasible and effective.

[Key words] Drinking water； Selenium； Lead； Dual channel atomic fluorescence photometer

水是十分寶貴的不可再生的自然资源，饮用水的安全深深地影响着人类的健康、社会的稳定以及各个国家的发展。随着全球加快的工业化进程、人口数量的增长、经济的快速发展，饮用水资源的污染也在日益加剧。即使是没有被污染的饮用水，也不一定都符合饮用标准。饮用水中的重金属是常见的污染物，也是饮用水质量检测的重要指标[1]。目前对于饮用水中的重金属的检测方法主要有氢化物发生-原子吸收法、分光光度法、氢化物发生-原子荧光光谱法等[2]，但这几种方法只能对单一重金属元素进行检测，如果需要检测的重金属元素种类较多时，这几种方法操作繁琐，耗时长。氢化物发生-双道原子荧光光度计法具有能够同时测定两种重金属元素的优点，该研究采用双道原子荧光光度计法对饮用水中硒和铅同时进行测定。

1 仪器与试剂

1.1 仪器

断续流动氢化物发生-双道原子荧光光谱仪；硒特种空心阴极灯；铅特种空芯阴极灯；微量无机物分析型超纯水机。

1.2 试剂

磷酸、盐酸、氢氧化钾、硝酸、高氯酸，均为优级纯；铁氰化钾、硼氢化钾，分析纯；金属硒，光谱纯；硒、铅标准储备液（100 mg/L），国家标准物质研究中心。

2 方法

2.1 硒、铅标准混合使用液制备

将硒、铅标准储备液（100 mg/L），用10%盐酸稀释至浓度为1 μg/mL的硒、铅标准混合使用液。

2.2 样品处理

准确吸取饮用水5 mL放入50 mL三角烧杯中，加2 mL硝酸-高氯酸混合液（4：1），在电炉子上加热到冒白烟，当溶液剩2 mL左右时，将烧杯取下，加入纯水8 mL，及盐酸5 mL，在电炉子上加热微沸2～4 min，将烧杯取下，冷却至25℃左右，将烧杯中的液体移入50 mL比色管内，补加超纯水至比色管刻度，轻微震荡混匀备用。同时进行空白试验。

2.3 仪器工作条件

①仪器条件：见表1。

②测量条件：读数时间为20 s；延迟时间为1 s；注入量为2 mL；用标准曲线法作为测量方式；用峰面积作为读数方式。

③断续流动程序：第1步：读数时间16 s，读数结果No；第2步：读数时间4 s，读数结果No；第3步：读数时间16 s，读数结果YES；第4步：读数时间4 s，读数结果No。第1、3步A、B泵转速均设定为100 rpm/min。

2.4 标准曲线的绘制

分别取铅标准液（1 μg/mL）及硒标准溶液（1 μg/mL）0.00，0.10，0.20，0.40，1.00，2.00 mL移入50 mL的三角烧瓶中，加2 mL硝酸—高氯酸混合液（4：1），在电炉子上加热到冒白烟，当溶液剩2 mL左右时，将烧杯取下，加入纯水8 mL，及盐酸5 mL，在电炉子上加热微沸2～4 min，将烧杯取下，冷却至25℃左右，分别将烧杯中的液体移入50 mL比色管内，再加1.0 mL铁氰化钾（10%），1.0 mL浓盐酸，补加纯水至比色管刻度，由电脑按最佳仪器工作条件自动计算出样品结果。

2.5 样品测定

准确吸取5 mL样品处理液放入50 mL比色管内，向比色管内加1 mL铁氰化钾（10%），1 mL浓盐酸，补加超纯水至比色管刻度，由电脑按最佳仪器工作条件自动计算出样品结果。

3 结果

3.1 回归方程及线性范围测定

测定不同浓度的硒、铅混合标准液，对其进行标准曲线绘制。硒在0～300 μg/L、铅在0～400 μg/L的范围内呈线性关系，硒的线性回归方程为：IF=16.834 7+199.853 1C，r=0.999 8；铅的线性回归方程为：IF=27.448 5+196.670 5C，r=0.999 7。

3.2 样品精密度及回收率测定

用5 μg/L铅和硒、10 μg/L铅和硒、20 μg/L铅和硒混合标准液进行精密度和回收率实验。结果（见表2）显示采用氢化物发生-双道原子荧光光谱法同时对硒和铅进行测定，硒浓度为5～20 μg/L时，其相对标准偏差分別为：3.98%～1.28% （n=10）；其平均回收率分别为：87.0%～100.5%。铅浓度为浓度为5～20 μg/L时，其相对标准偏差分别为：4.59%～2.66% （n=10）；其平均回收率分别为：88.4%～102.3%。

4 讨论

目前，人们对于饮用水中的有害金属污染还没有确切的定义，由其化合物或有害金属引起的污染，均称为有害金属污染，例如其中的硒和铅等[3]。双道原子荧光光谱法是近年发展起来的一种新型检测方法，在医药、农学、冶金、生物、材料和环境等领域的硒、锑、砷、汞、铋、铅、镉等元素的检测分析中应用十分广泛[4]。氢化物发生-双道原子荧光光度法具有操作简便、干扰小，灵敏度高，方法简单等优点。

该研究采用双道原子荧光光度法同时对水中的硒和铅的含量进行了测定，平均回收率为87.0%～100.5%和88.4%～102.3%，回收率均较高。该方法大大降低了样品检出浓度，适用于饮用水中不同浓度的硒和铅的同时检测。

[参考文献]

[1] Affum AO， Osae SD， Nyarko BJ， et al. Total coliforms， arsenic and cadmium exposure through drinking water in the Western Region of Ghana： application of multivariate statistical technique to groundwater quality[J].Environmental Monitoring & Assessment， 2015， 187（2）：4167.

[2] 黄种迁.原子荧光光谱法在测定食品中有毒金属元素的应用[J].台湾农业探索，2013，123（4）：61-65.

[3] 王霁.水质检验中的重金属测定方式探讨[J].中国卫生标准管理，2016，7（13）：27-28.

[4] 王昊，張敏.论原子荧光光谱分析技术的创新与发展[J].科技风，2017（2）：114.

（收稿日期：2017-03-17）