生活饮用水中重金属检测的重要性分析

2022-04-16周永涛邹红妹

质量安全与检验检测 2022年3期

关键词：供水管光度法检出限

周永涛邹红妹

（吉安市疾病预防控制中心江西吉安 343000）

1 前言

近年来，饮用水的水质安全问题引起人们的广泛关注。饮用水的质量安全会直接影响人们的身体健康，通过高温处理可以有效清除水中的常见病菌，但是重金属难以清除，长期饮用重金属超标的饮用水，易出现中毒问题，对人体危害极大[1-3]。

2 饮用水中重金属元素的检测技术

2.1 原子光谱法

原子光谱法是当前分析痕量元素的重要方法，是检测饮用水中重金属的主要手段，包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法，具有检出限低、灵敏度高的特点。

原子吸收光谱法的特点是检测灵敏度高、分析速度快、测定高浓度元素时干扰小且信号稳定，但测定元素时需使用该元素的光源，难以同时测定多种元素，测定复杂试样的干扰较严重。原子吸收光谱法主要分为火焰原子吸收光谱和石墨炉原子吸收光谱。火焰原子吸收分光光度法具有操作简单、重现性好、测试速度快的特点，但其检出限较高，常用于测定水中铁、锰、铜、锌等元素。石墨炉原子吸收分光光度法成本较高、分析速度较慢，但检出限低（可达ppb级），常用于水中微量铅、镉等元素的测定。

原子发射光谱法是利用气态原子在受到热或电的激发时发射出的特征辐射进行检测的一种方法，由于物质在高频电磁场所形成的高温等离子体中会发射特征谱线，故可实现多种元素的同时测定，具有检出限低（可达ppb级）、重现性好、分析元素多、操作简单等特点，其不足之处在于设备昂贵、成本较高。

原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸汽在辐射能激发下所产生荧光的发射强度进行元素测定的一种分析方法，具有灵敏度高、选择性强、试样量少、操作简单等特点，其不足之处是线性范围较宽、应用元素有限，其主要用于检测水中的砷、硒、汞等元素，因为包括金属在内的许多物质本身不会产生荧光，需要加入其它试剂才能进行荧光分析。

2.2 紫外—可见分光光度法

分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度以对该物质进行定性和定量分析的方法，检测原理是比尔—朗伯定律（A=εbc）。该方法操作简单、成本较低、检出限低，可用于水中大部分元素的检测，其不足之处是光谱干扰较严重、缺乏选择性，且分析物质通常需加入显色剂转变为吸收光物质，部分金属离子的显色剂不易得到，有时还会出现附带物的干扰。其中应用于水质重金属检测的典型方法是双硫腙分光光度法。

2.3 质谱法

在重金属检测中，常使用等离子体质谱法（ICPMS），即将电感藕合等离子体与质谱联用，利用电感藕合等离子体使样品汽化，将待测金属分离出来，从而进入质谱进行测定。该方法可通过离子荷质比进行无机元素的定性和定量分析，可与高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳等进样或分离技术联用，具有比原子吸收法更低的检测限，是痕量元素分析领域中最先进的方法，具有灵敏度高、精密度好、检出限低（可达ppt级）的优点，且分析曲线的线性范围宽、干扰少，可用于除汞以外的多种元素的同时测定，常应用于大批量的水质检测，优势明显。其不足之处在于价格昂贵、成本较高、维护频繁、耐盐量较差。

2.4 电化学分析法

电化学分析法是一种根据物质在溶液中的电化学性质及其变化以确定其组成与浓度的方法。应用于检测重金属的电化学分析法主要包括伏安法、极谱法和离子选择性电极法。电化学分析的测量信号是电导、电位、电流、电量等电信号，故其仪器装置较为简单，易于自动化和连续分析，是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法[4-5]。