黃盛楠　肖盛

摘要：建立不加基體改良劑、水樣酸化后直接測(cè)定的塞曼扣背景石墨爐原子吸收分析方法測(cè)定清潔地表水中的Pb、Cd。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用該方法測(cè)定，Pb在0.0～10.0μg/L，Cd在0.0～2.0μg/L的濃度范圍內(nèi)線性良好，檢出限分別為0.20μg/L，0.05μg/L，同時(shí)具有良好的精密度，準(zhǔn)確度，滿足質(zhì)量控制的要求。

關(guān)鍵詞：石墨爐原子吸收；Pb；Cd；清潔地表水

中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）06-0111-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.064

Abstract：A method for determination of lead and cadmium in clean surface water by Zeeman buckle background graphite furnace atomic absorption spectrometry without matrix modifier and directly acidified after water sample acidification was established. The test results show that the determination of lead in 0 ～10.0ug/L， cadmium in the concentration range of 0 ～2.0ug/L is good， the detection limit is 0.20 ug/L， 0.05ug/L， at the same time， it has good precision， accuracy， meet the requirements of quality control.

Key words：Graphite furnace atomic absorption； Pb； Cd； Clean surface water

近年來，隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活、工業(yè)廢水的大量排放，地表水的安全已受到了嚴(yán)重威脅。因此，地表水的常規(guī)監(jiān)測(cè)已成為監(jiān)測(cè)部門最重要的工作之—，特別是地表水中Pb、Cd等毒性指標(biāo)的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。Pb可通過水生生物食物鏈進(jìn)入人體，可在人體和動(dòng)物組織中蓄積，對(duì)人體生理功能產(chǎn)生影響，引發(fā)各種疾病[1]；飲用被鎘污染的水源可引起急慢性中毒如，腎衰竭、心血管、神經(jīng)、免疫內(nèi)分泌系統(tǒng)等疾病。

目前，地表水Pb、Cd的測(cè)定方法主要有原子吸收分光光度法、電感耦合等離子離發(fā)射光譜法、陽極溶出伏安法和示波極譜法等。石墨爐原子吸收法是目前地表水監(jiān)測(cè)中常用的測(cè)定方法。該方法具有靈敏度高、檢出限低、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但基體效應(yīng)比較顯著和復(fù)雜。在原子化過程中，樣品基體蒸發(fā)，在短波長范圍出現(xiàn)分子吸收或光散射，產(chǎn)生背景吸改；另一類基體效應(yīng)是樣品中基體參加原子化過程中的氣相反應(yīng)，使被測(cè)元素的原子對(duì)特征輻射的吸收增強(qiáng)或減弱，產(chǎn)生正干擾或負(fù)干擾[2]；前者可通過塞曼扣背景或通過樣品稀釋降低樣品中的基體濃度等進(jìn)行校正；后者可通過基體改良劑克服干擾[2]。但加入基體改良劑后，需提高灰化溫度，使得靈敏度降低，檢出限升高，基體本身帶來的背景干擾對(duì)樣品的測(cè)定也有一定影響。本實(shí)驗(yàn)針對(duì)的是清潔地表水，其成分較簡(jiǎn)單，基體干擾物相對(duì)較少。建立不加基體改良劑、水樣酸化后直接測(cè)定的塞曼扣背景石墨爐原子吸收分析方法測(cè)定清潔地表水中的Pb、Cd，結(jié)果表明，該方法在具有良好線性的前提下，同時(shí)具有良好的精密度，準(zhǔn)確度，滿足質(zhì)量控制的要求。

1 方法原理

將樣品注入石墨管，用電加熱使石墨爐升溫，樣品蒸發(fā)離解形成原子蒸汽，對(duì)來自光源的特征電磁輻射產(chǎn)生吸收。將測(cè)得樣品吸收光度和標(biāo)準(zhǔn)吸收光度進(jìn)行比較，確定樣品中被測(cè)金屬的含量[2]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器

PrinAAcle 900T型原子吸收分光光度計(jì)，珀金埃爾默（上海）有限公司；

Pb、Cd空心陰極燈，珀金埃爾默（上海）有限公司；

Milli Q 超純水處理系統(tǒng)，美國 Millipore 公司。

2.2 試劑和材料

硝酸（HNO3）：ρ=1.42g/mL，優(yōu)級(jí)純；

鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液500mg/L，鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液500mg/L，國家環(huán)保部標(biāo)樣研究所；

高純氬（純度>99.99%）；

實(shí)驗(yàn)用水為去離子水（18.2MΩ），實(shí)驗(yàn)所用到采樣瓶及器皿均需用（1+1）的HNO3浸泡后，使用前用去離子水沖洗干凈，方可使用；

0.45μm微孔濾膜。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3.1 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線

500mg/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液用0.2%HNO3逐級(jí)稀釋成10.0ug/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液，將10.0ug/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液作為主標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于樣品盤中，將0.2%的HNO3溶液作為標(biāo)樣稀釋液，由儀器自動(dòng)進(jìn)樣器自動(dòng)稀釋成2.0μ/L，4.0μ/L，6.0μ/L，8.0μ/L，10.0μ/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將0.2%的HNO3溶液作為標(biāo)準(zhǔn)曲線的空白。

2.3.2 鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線

500mg/L的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液用0.2% HNO3逐級(jí)稀釋成2.0ug/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液，將2.0ug/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液作為主標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于樣品盤中，將0.2%的HNO3溶液的作為標(biāo)樣稀釋液，自動(dòng)進(jìn)樣器自動(dòng)稀釋成0.40μ/L，0.80μ/L，1.20μ/L，1.60μ/L，2.00μ/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將0.2%的HNO3溶液作為標(biāo)準(zhǔn)曲線的空白。

2.4 儀器工作參數(shù)

在廠家推薦的儀器工作條件基礎(chǔ)上，通過多次實(shí)驗(yàn)得到最佳儀器參數(shù)及工作條件，詳見表1，表2。

2.5 樣品的預(yù)處理

本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是可溶性Pb、Cd。水樣采集后，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)立即通過0.45μm的微孔濾膜過濾，每1000mL水樣中加入2ml HNO3，進(jìn)行水樣固定。

3 結(jié)果與討論

3.1 工作曲線

在表1及表2的儀器最佳工作參數(shù)條件下，按2.3.1和2.3.2的濃度范圍繪制Pb、Cd的標(biāo)準(zhǔn)曲線。詳見表3，圖1，圖2。

3.2 檢出限

按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010）進(jìn)行檢出限的確定，按公式MDL=t（n-1，a=0.99）×S進(jìn)行計(jì)算，其中t（n-1，a=0.99）為當(dāng)自由度為n-1、置信度為99%時(shí)，單邊t檢驗(yàn)的情況下決定標(biāo)準(zhǔn)偏差；S為重復(fù)n次測(cè)量得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差[3]。

本實(shí)驗(yàn)以0.2%的硝酸溶液作為試劑空白，通過7次連續(xù)測(cè)量，確定方法的檢出限。當(dāng)n=7時(shí)，t（n-1，a=0.99）=3.14，通過計(jì)算得到Pb的檢出限為0.2μg/L， Cd的檢出限為0.05ug/L。

3.3 精密度

在不加基體改良劑的條件下，分別重復(fù)測(cè)定低、中、高三個(gè)濃度的Pb、Cd標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)樣品各測(cè)定7次，測(cè)定樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見表4；分別重復(fù)測(cè)定2個(gè)清潔地表水樣品，每個(gè)樣品各測(cè)定7次，并計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見表5。

由表4可知，低、中、高三種濃度的Pb、Cd標(biāo)準(zhǔn)樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于3%；由表5可知，2個(gè)清潔地表水樣中Pb、Cd的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也均小于3%，該方法具有良好的精密度。

3.4 準(zhǔn)確度

在不加基改良劑的條件下，分別對(duì)Pb、Cd的國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)試，并計(jì)算其相對(duì)誤差；對(duì)2個(gè)清潔地表水樣中Pb、Cd2元素進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，以測(cè)試測(cè)定結(jié)果的有效性，結(jié)果詳見表6，表7。

由表6可知，2個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)誤差分別為2.5%，2.6%；由表7可知，對(duì)于兩個(gè)不同濃度的清潔地表水樣，Pb的加標(biāo)量分別為2.00μg/L和5.00μg/L時(shí)，加標(biāo)回收率分別為94.0%、98.2%；Cd的加標(biāo)量分別為0.50μg/L和1.00μg/L時(shí)，加標(biāo)回收率分別為96.0%、101%。由表6、表7的結(jié)果可得，該方法具有良好的準(zhǔn)確度。

4 小結(jié)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在表1、表2所列的儀器最佳參數(shù)工作條件下，不加基體改良劑，用石墨爐原子吸收法在塞曼扣背景的條件下，測(cè)定清潔地表水中Pb、Cd兩種重金屬元素，可得到滿意的結(jié)果。Pb在0.0～10.0μg/L的濃度范圍內(nèi)，Cd在0.0 ～2.0μg/L范圍內(nèi)線性良好，其檢出限、準(zhǔn)確度、精密度均滿足質(zhì)量控制的要求[4]。不加基體改良劑直接測(cè)定，除了能避免基體本身所帶來的背景干擾，還可以降低灰化溫度，提高靈敏高，降低檢出限。因此，對(duì)于樣品成分較簡(jiǎn)單，樣品本身基體干擾物少的清潔地表水，可在不加基體改良劑的條件下，選用石墨爐原子吸收法測(cè)定。

參考文獻(xiàn)

[1]岳明.石墨爐原子吸收法測(cè)定地表水中的鉛[J].科技視界，2014，33（4）：306-307.

[2]國家環(huán)境保護(hù)總局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版增補(bǔ)版） [M].北京.中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.331-334.

[3]雷艷妮.石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定地表水中鈹[J].能源與環(huán)境，2017，（03）：89+91.

[4]盧水平，羅岳平，張艷，馬銘，朱日龍，于磊.平臺(tái)石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定地表水中的鉈[J].理化檢驗(yàn)（化學(xué)分冊(cè)），2014，50（12）：1584-1586.

收稿日期：2018-04-10

作者簡(jiǎn)介：黃盛楠（1983-），女，學(xué)士學(xué)位，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。