连续光源原子吸收分光光度计在日常水质监测中的应用

李煜涛

摘 要：本文对连续光源原子吸收分光光度计的特点进行了具体的介绍，同时提出了其在日常水质监测中的应用现状，希望能够为同行提供参考。

关键词：连续光源；原子吸收；水质监测

水作为人们赖以生存的基本要素，也是疾病传播的一个重要媒介。随着人们物质生活水平的不断提高，人们对饮用水的质量的要求也越来越高，使得人们对日常水质监测的水平提出了更高的要求。半个多世纪以来，对于水质中各种微量以及痕量的常规金属元素以及有害元素主要采用原子吸收光谱仪进行测定，不仅操作方便，方法简单，而且分析成本低，测定结果较为稳定可靠，使得其在实验室的普及率相当高。但是由于其采用空心阴极灯作为锐线光源，一个元素灯只能分析一种元素，与此同时，元素灯工作时还需要对其工作电流以及波长灯参数进行选择以及调节，极大程度的限制了原子吸收光谱仪的使用方便性。近年来，随着水质监测样本量的不断增大以及分析精度要求的不断提高，对于水质样品的分析方法以及分析仪器提出了更高的要求，越来越多的原子吸收仪器方面的设计者以及研究者开始了对连续光源原子吸收的研究，并取得了一定的研究成果，连续光源原子吸收分光光度计应运而生。本文对连续光源原子吸收分光广度计的特点进行了具体的介绍，同时提出了其在日常水质监测中的应用现状，希望能够为同行提供参考。

1连续光源原子吸收分光光度计的基本特点

1.1连续光源

传统的原子吸收分光光度计采用的是锐线光源，而连续光源原子分光光度计采用高压短弧疝灯代替了传统的空心阴极灯。高压短弧疝灯是一种气体放点光源，其灯内充满了高压疝气；灯的两个电极之间的距离不到1mm；光源在工作过程中，在灯内会形成一个热点模式，也就是在阴极的表面形成一个较小的等离子体发光点，这个发光点的直径小于0.2mm，温度极高。与传统的疝灯相比，短弧疝灯的能量甚至可以高出100倍，而且其能量有着比较高的稳定性，可以有效提高信噪比。此外，高压短弧疝灯辐射波长范围较大，其范围可以满足所有元素的原子吸收测定，并且可以为测定提供更为丰富放入谱线信息。

1.2高分辨率中阶梯光栅-双单色器

连续光源原子吸收分光光度计的分光系统采用的是大面积中阶梯光栅以及石英棱镜所组成双单色器光学系统。这样的分光系统可以使吸收谱线的宽度得到较大程度的降低，从而获得精度更高的分辨率。将氖灯应用于连续光源原子吸收分光光度计，可以有效实现多谱线波长定位基础上的动态校正，从而充分保证波长的准确性以及重现性。

1.3CCD线阵检测器

连续光源原子分光光度计采用的是CCD线阵检测器，它可以利用感光点来实现对2nm波长范围以内的所有精细光谱信息的有效测定，并有效描述吸收信号的轮廓。此外，CCD检测器不仅可以实现吸收度-波长的二维图谱的充分显示，同时还可以显示出包括波长、光谱信号以及时间等信息的三维图谱，使得提供的光谱信息更为丰富。大量的研究实践表明，连续光源原子吸收分光光度计还可以实现分析线附近各种背景干扰的全自动矫正。

2连续光源原子吸收分光光度计在日常水质监测中的应用现状

近年来，随着连续光源原子吸收分光光度计的逐渐普及，越来越多的人们开始将其应用于日常水质的监测中。阎善信等采用CAA700型连续光源原子吸收光谱仪对瓦房店市水质中的Zn、Mn、Cu以及Fe等常规项目进行了日常监测，发现连续光源分光光度计可以实现对多种元素的顺序测定，一个光源可以同时用于多个原色的测定，在测定过程中无需换灯；与此同时，仪器内部有各个元素的分析波长以及最佳测試条件，与传统的原子吸收分光光度计相比大大缩短了测试时间；此外，连续光源原子吸收分光光度计可以用于测定金属元素的含量，使得在水质监测中原子吸收分光光度计可以发挥更为广阔的作用。

贺志庆利用ContrAA 300连续光源原子吸收光谱仪对台州市环境监测中路桥区自来水公司出水口水样中的Ca、Mg、K以及Na等离子的浓度进行了测定，发现连续光源原子吸收光谱仪的CDD检测器可以同时对谱线周围的全部信息进行记录分析，不仅改善了信噪比，同时降低了检出限；此外，由于其光谱分析能力超强，可以实现对Na元素双峰的清晰分离，有效消除了光谱叠加的干扰。

李琦利用德国某公司生产的连续光源原子吸收光谱仪对河南省水样中各种原色的含量进行了测定。通过在不同时间分别对标准曲线浓度范围以内各种元素的标准溶液的7次测定以及统计学分析，发现该仪器的测量精密度可以达到0.44%-1.35%，，说明连续光源原子吸收分光光度计具有较强的灵敏度以及精确度，同时可以实现较短时间以内多元素的分析测定[1]。

德国耶拿分析股份有限公司通过其ContrAA连续光源原子吸收光谱仪测定了引用水肿钠、钾以及锂的含量， 发现该仪器可以在实现190-900nm的光谱范围内各元素的测定。

杨华等利用耶拿ContrAA700连续光源原子吸收分光光度计测定了天津市地表水中K、Na、Ca以及Mg元素的含量，同时探讨了镧盐、铯盐 以及Al3+ 、SO42- 等干扰离子对测试结果的影响，同时研究了不同浓度范围内分别采用主灵敏线以及次灵敏线测量时仪器的检出限、准确度以及精密度。结果表明，连续光源原子吸收分光光度计在测定地表水中钾、钠、镁以及钙时不仅方法简单，而且节省时间，同时对于低浓度的水样在测试时灵敏度较高[2]。

3结语

随着人们物质生活水平的不断提高，人们对日常水质的监测水平提出了更高的要求。连续光源原子吸收分光光度计作为一项较为先进的研究成果，不仅利用一个光源实现了对多种元素的顺序测定，缩短了测试时间，同时具有较高的精确度以及灵敏度，在日常水质的监测工作中具有非常高的应用价值。

参考文献：

[1]李琦.原子吸收光谱仪在矿泉水中的应用分析[J].2014，21（5）：243.

[2]杨华，张永刚，王静，等.连续光源原子吸收法测定地表水中钾钠钙镁[J].环境科学导刊，2013，32（4）：120-122.