ICP-MS法与ICP-AES法测定土壤中重金属元素方法比较

摘 要：在土壤重金属元素测定中，ICP-MS法以及ICP-AES法是比较常用的测定方法，尽管实验操作要求比较高，但是测定效率也高，可对土壤中多种重金属元素同时进行检测，在重金属检测中发挥着至关重要的作用。本文将会详细探究ICP-MS法与ICP-AES法测定土壤重金属元素的测定质量，并进行对比分析，总结研究，为实际土壤重金属测定提供参考。

关键词：土壤重金属;ICP-MS法;ICP-AES法;测定质量

0 引言

众所周知，伴随着工业发展，部分地区发生了一系列环境污染问题，各种工业废水、生活污水随意排放，加上很多地区农药的滥用，导致土壤重金属污染越来越严重。而土壤重金属污染通常具有一定的隐蔽性，防治工作变得很困难。目前，我国对环境保护格外重视，各地区积极响应习总书记青山绿水的号召，开展农用地、工业用地土壤详查工作。这就要求对土壤重金属元素要有科学、客观的测试手段。从以往的土壤重金属测定方法来看，分类有很多，比如原子荧光法或原子吸收法。但是随着测定要求的不断上升，这些方法逐渐难以满足土壤重金属测定所需。而ICP-MS法以及ICP-AES法在这其中逐渐引起科研学者们的重视与关注，研究这两种方法各自的测定效果，便具有了一定的意义。

1 测定原理分析

1.1 ICP-MS法

ICP-MS测定法的应用中，需要利用ICP来作为离子源，同时在质谱法的应用中开展检测工作，可以实现多元素分析检测功能，其基本原理有五点：

①在ICP-MS法检测中，样品需要形成水溶液气溶胶，并引入氩气流当中，再进入氩等离子体中心区中，而该区域基于射频能量所激发，处于大气压下;

②由于等离子体具有高温特点，因此样品一般在其中会进行去溶剂化、汽化解离以及电离等;

③所有压力区中的若干等离子体导入真空系统，将正离子以质荷比来拉出并进行分离;

④检测器中的离子会逐渐地变为电子脉冲，此时可以借助积分测量线路来进行计数与分析;

⑤由于电子脉冲大小和样品中离子浓度有着较为密切的联系，因此可以根据已知物质的标准来进行对比与分析，达到对该样品的衡量元素进行定量分析与检测的目的。

1.2 ICP-AES法

ICP-AES测定法的应用同样需要利用到ICP，同时以原子发射光谱激光源进行激发再测定，可以满足大部分元素的检测之需，并且对于土壤重金属元素的测定更有着极高的测定质量，该测定法主要分为三个步骤，如下所示：

①激发：样品需要在ICP的应用中得到汽化、分解等作用，此时会变成原子形态，同时在电离作用中转化为离子态，无论是原子还是离子都可以被光源激发以发光;

②分光：借助光谱仪器将所发出的光分解为光谱，而光谱排列顺序以波长进行排列;

③检测：借助光电器件对光谱进行检测，根据检测所得的光谱波长来开展定性分析，同时依据光强度来开展定量分析。

2 测定优缺点分析

ICP-MS法具有独特的同位素分析能力，同时干扰因素比较少，对于难以测定的元素有着较高的分析质量，可以与色谱分析法进行联用，用以研究元素形态，其测定优缺点可如图1所示：

而ICP-AES法优缺点也比较明显，如图2所示：

3 测定数据分析

3.1 仪器：赛默飞iCAP Qc型质谱仪、iCAP7400型光谱仪，具体工作参数如下表所示

3.2 测定结果

从表2中可以看到，在研究样品重金属测定中，应用ICP-MS与ICP-AES测定锌、镍、锰、钼、镉、铅、铬、钴、铜等元素中，各自结果与参考值进行对比，可以看到，ICP-MS的测定质量较高，在测定精准度上比ICP-AES法更为优异，可以在实际中得到广泛应用。

4 结束语

无论是ICP-MS还是ICP-AES测定法，均有着可多元素同时测量的优点，与以往所应用的原子吸收法以及原子荧光法相比，其测定价值十分高，且操作比较简单。从我们这次研究结果可以看到，ICP-MS测定法虽然精准度比ICP-AES测定法要高，但是操作要求也比较高，对于测定人员的专业素质有着十分严格的硬性要求。因此在实际土壤重金属测定工作中，需要优先选择高素质专业人才进行操作，保障测定质量。

参考文献：

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作者简介：

韩翠杰（1980- ），女，工程师，主要从事土壤、水、初级农产品、固体废物等分析工作。