原子吸收光谱法在水环境监测中的应用

周超

摘 要：环境水监测是环境监测中的重要内容，原子吸收光谱法测定水样中的重金属元素，前处理较为简单，测定过程较为简便，用石墨炉原子吸收法测定水中的铅、镉，用火焰原子吸收法测定水中的铜、锌，4种元素变异系数均小于2.5%，证明方法精密度较好，重现性较好，4种元素加标回收率在99.86%～99，98%之间，证明方法准确度较高，方法可信。

关键词：环境水;原子吸收光谱法;石墨炉原子吸收光谱法;火焰原子吸收光谱法

0 引言

水环境监测是环境监测的重要内容，我国属于缺水国家，水资源非常有限，而受到工业、农业等的影响，导致水中的重金属元素含量增高，会直接或者间接对人体造成不利影响。铜会让人体内细胞酶的活性受到抑制，人体摄入过量的铜，会引起铜中毒，铅会导致人体蛋白酶含量下降，导致人体免疫系统失调，还会对人体的肾脏造成巨大毒害，铜的过量摄入会导致人体铜中毒，还会导致贫血，镉的过量入会对人体的肝脏、肾脏产生巨大的毒害。笔者针对水样中的铅、镉、铜、锌，采用石墨炉原子吸收光谱法测定水样中的铅、镉元素，采用火焰原子吸收光谱法测定铜、锌元素，经验证方法精密度较好，重现性较好，回收率较高[1]。

1 材料与方法

1.1 样品

环境水样。

1.2 仪器

①火焰原子吸收光谱仪，型号SP-3530A，产自上海光谱公司;②石墨炉原子吸收光谱仪，型号AA900Z，产自美国PE公司;③Cu、Zn空心阴极灯，产自北京瀚时公司;④Pb、Cd空心阴极灯，产自美国PE公司;⑤石墨电热板，型号JRY-350-A，产自湖南金荣园仪器设备有限公司。

1.3 试剂

①优级纯盐酸，硝酸;②标准储备液：Pb、Cd、Cu、Zn 1000ug/mL。

1.4 方法

1.4.1 环境水样品的保存

装环境水样品的1000mL聚乙烯样品瓶事先用洗涤剂反复洗涤后，再用水清洗，然后用硝酸溶液（1：5）浸泡至少48h，最后再用超纯水冲洗，自然环境下晾干[2]。

1.4.2 水样样品的预处理

如果水样较清，可以直接进行样品制备过程，如果水样的悬浮物较多，则必须将水样用0.145um的过滤膜过滤。所有水样采集后每1000mL加2mL硝酸酸化储存，目的是为了让水样溶液保证一定的pH值。

1.4.3 试样的制备

采用HCL-HNO3法对样品进行消化，每升待测水样种加硝酸5mL，充分摇匀后，取其中的20 mL至于烧杯中，加入盐酸1 mL，电热板加热5min，冷却至室温后，小心转移到100mL容量瓶中，纯水定容。

1.4.4 标准溶液的制备：

用1000ug/mL的Cd标准溶液，采用逐级稀释的方法，配备1ug/L的Cd标准溶液。

用1000ug/mL的Pb标准溶液，采用逐级稀释的方法，配备20ug/L的Pb标准溶液。

用1000ug/mL的Cu、Zn标准溶液，采用逐级稀释的方法，配备浓度分别为含Cu 0、0.1、0.25、0.50、1.00、2.00ug/mL，含Zn 0、0.02、0.05、0.10、0.20、0.30ug/mL的铜、锌混合溶液。

1.4.5 铜、锌样品的测定

铜、锌样品的测定采用火焰原子吸收法，将标准溶液用原子吸收进行测定，测定各自波长下的吸光度，绘制标准曲线，再对样品和空白值进行测定，代入线性方程进行计算，获得水样浓度值[3]。

1.4.6 铅、镉样品的测定

铅、镉样品的测定采用石墨炉原子吸收法，将1ug/L的镉标准溶液采用仪器自带的自动稀释功能，获得浓度分别为0、0.25、0.50、0.75、1.00ug/L的标准曲线系列，将20ug/L的铅标准溶液采用仪器自带的自动稀释功能，获得浓度分別为0、2.5、5、10、20ug/L的标准曲线系列，将标准溶液用原子吸收进行测定，测定各自波长下的吸光度，绘制标准曲线，再对样品和空白值进行测定，代入线性方程进行计算，获得水样浓度值。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

标准曲线测定结果和线性关系如表1所示。

2.2 方法精密度

由表2可见，4种元素变异系数均小于2.5%，证明方法精密度较好，重现性较好。

2.3 加标回收试验结果

由表3可见，4种元素加标回收率在99.86%～99.98%之间，证明方法准确度较高，方法可信[4]。

3 讨论

①在对镉元素进行测定的时候，要保证镉灯预热时间不少于4h，才能保证结果的稳定性;②水样浑浊度比较大时，必须将水样离心再取上清液测定，不可直接测定，会让毛细管堵塞;③石墨炉原子吸收法测定铅、镉时，可以采用仪器自带的升温曲线;④一定要确保测定环境保持一定的酸度，在每次测定前和测定结束后，要确保管路得到一定时间的清洗，还要及时处理水封系统中的污染物;⑤在换空心阴极灯时，一定要佩戴棉手套，一定不能直接用手接触空心阴极灯，不用的灯及时取下放入灯盒。

参考文献：

[1]袁红霞，柳云龙，康亚先.地表水重金属样品前处理方法的分析探讨[J].铜业工程，2019（06）：98-100+104.

[2]宋本忠.常用水中重金属监测分析方法及对比研究[J].山西化工，2019，39（06）：35-38.

[3]张培养，莫开笋，戴英梅，黄见兴，黄春燕，程玉玲.原子吸收光谱法在饮用水中重金属测量中的应用研究[J].食品安全导刊，2019（27）：84-85.

[4]王振楚.石墨炉法在地表水中的铜锌铅镉测定中的应用[J].科技资讯，2019，17（19）：83-84.