氫化物原子熒光法與氫化物原子吸收法檢測水質砷方法的比較

蔡月華　溫婉顏　陳小堅　詹桂芬

(連州市疾病預防控制中心，廣東 連州　513400)

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氫化物原子熒光法與氫化物原子吸收法檢測水質砷方法的比較

蔡月華溫婉顏陳小堅詹桂芬

(連州市疾病預防控制中心，廣東 連州513400)

目的比較氫化物原子熒光法與氫化物原子吸收法測定水質砷的差異。方法在10份不同類型的水樣中分別用兩種方法進行分析測定，比較其測定結果、方法的回收率、準確度和精密度。結果10份水樣用兩種方法測定，結果經配對t檢驗，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。氫化物原子熒光法的回收率為98.4%～104.0%，標準偏差0.054，相對標準偏差為1.07%。氫化物原子吸收法的回收率是98.8%～103.6%，標準偏差為0.093，相對標準偏差為1.86%。結論兩種檢測方法均能達到較好的準確度和精密度，值得應用推廣和普及。

原子熒光；原子吸收；砷

砷是一種廣泛存在大自然的類金屬元素，在化學污染中，砷是最常見，危害最嚴重的物質之一。砷化合物有劇毒，容易在人體內積累，造成慢性砷中毒，同時砷有致癌、致畸、致基因突變作用[1]。長期飲用砷含量高的水，會引起人體砷中毒。砷是生活飲用水檢測中重要的毒理指標，我國生活飲用水衛(wèi)生標準限值為0.01 mg/L[2]。飲水除砷是防治地方性砷中毒的關鍵措施[3]，本研究針對2014年連州市農村飲用水安全工程的10份不同類型的水樣，采用氫化物原子熒光法和氫化物原子吸收法進行檢測。現將兩種方法檢測結果進行比較報告如下。

1 　資料與方法

1.1材料

1.1.1 樣品來源10份不同類型的水樣由連州市疾病預防控制中心公共衛(wèi)生科專職抽樣人員抽取。樣品編號分別為山泉水1﹟、山泉水2﹟、山泉水3﹟﹑水庫水1﹟﹑水庫水2﹟﹑江河水1﹟﹑江河水2﹟﹑江河水3﹟﹑地下水1﹟﹑地下水2﹟。均是2014年度連州市農村飲用水安全工程監(jiān)管范圍的水樣。

1.1.2 試劑實驗所用化學試劑均為優(yōu)級純試劑，所用水為去離子水(電阻率≥18 MQ·cm)。氫化物原子熒光法所用試劑：硼氫化鉀溶液(20 g/L) 稱取硼氫化鉀5.0 g溶于250 ml氫氧化鈉溶液(5 g/L)，混勻。載流 5%(V/V)鹽酸溶液，硫脲-抗酸血酸溶液 稱取5.0 g硫脲加約80 ml純水溶解后，加入5.0 g抗壞血酸，用純水稀釋至100 ml。氫化物原子吸收法所用試劑：硼氫化鉀溶液 稱取1.5 g硼氫化鉀，0.3 g氫氧化鈉加水到100 ml，混勻。載流 1%鹽酸溶液，碘化鉀，抗酸血酸。

1.1.3 儀器AFS-2202E型原子熒光光度計(北京科創(chuàng)海光儀器有限公司)；AA6300型原子吸收分光光度計(島津國際貿易上海有限公司)，WHG-102A2型氫化物發(fā)生器(上海泊睿儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1測定原理氫化物原子熒光法在酸性介質中，用硫脲和抗壞血酸將五價砷還原成三價砷，在酸性條件下，三價砷與硼氫化鉀反應生成砷化氫，由載氣(氬氣)帶入石英原子化器，受熱分解為原子態(tài)砷，在特制砷空心陰極燈的照射下，基態(tài)砷原子被激發(fā)至高能態(tài)，在去活化回到基態(tài)時，發(fā)射出特征波長的熒光，在一定濃度范圍內，其熒光強度與砷含量成正比。氫化物原子吸收法 以碘化鉀、抗壞血酸將五價砷還原成三價砷，在酸性條件下，用硼氫化鉀將三價砷還原并生成砷化氫，由氮氣載入石英吸收池中加熱，原子化后，測定其吸收值。

1.2.2測定條件氫化物原子熒光法：負高壓280 V，原子化器高度8 mm，載氣流量400 ml/min，屏蔽氣流量1000 ml/min，砷陰極燈電流50 mA，進樣體積0.5 ml。氫化物原子吸收法：波長193.7 nm，載氣流量800 ml/min，燃燒器高度12 mm，積分時間13 s，濾波系數0.1。

1.2.3 實驗檢測氫化物原子熒光法：取10 ml水樣于比色管中，同時吸取砷標準使用溶液[ρ(As)=0.10 μg/ml]0、0.10、0.20、0.40、0.80、1.00 ml于比色管中，用純水定容至10.0 ml(砷標準系列為 0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 μg/L)，向水樣、空白和標準溶液管中各加入1 ml濃鹽酸(優(yōu)級純)和1 ml 5%硫脲和抗壞血酸混合溶液，搖勻，放置10 min后用原子熒光光度計測定。氫化物原子吸收法：吸取砷標準使用溶液[ρ(As)=0.05 μg/ml] 0、1.5、2.5、5.0、7.5、10.0 ml及10.0 ml水樣分別置于25 ml比色管中，用少量純水稀釋后，加入碘化鉀0.2 g、鹽酸(1+1)5 ml，沸水浴加熱約10 min(溫度升到約80～90 ℃)，冷卻后，加抗壞血酸0.1 g后用純水定容至25 ml(砷標準系列為 0、3.0、5.0、10.0、15.0、20.0 μg/L)?；靹蚍胖?0 min后用原子吸收分光光度計測定。

2　 結　果

2.1兩種檢測方法的標準曲線及檢出限

用氫化物原子熒光法和氫化物原子吸收法測定砷標準曲線和檢出限，同時分別對空白溶液測定11次，計算2方法的標準偏差，根據檢出限公式DL=3S/k(k為標準曲線斜率，S為11次空白標準偏差)計算2方法的檢出限。檢測結果見表1。

表1　兩種方法的標準曲線及檢出限

2.2兩種檢測方法測定結果比較將10份被檢水樣用氫化物原子熒光法和氫化物原子吸收法同時進行測定，兩種方法測定結果差異無統(tǒng)計學意義(經配對t檢驗，t=1.26，P>0.05)，結果見表2。

表2　兩種方法測定10份水樣中砷水平

2.3兩種檢測方法回收率比較

兩種檢測方法對10份不同類型水樣選取砷含量高低不同值各一份進行加標回收試驗，具體操作是于10 ml水樣中加入砷標準0.05 μg，氫化物原子熒光法加標回收率為98.4%～104.0%，氫化物原子吸收法加標回收率為98.8%～103.6%，兩種檢測方法加標回收率非常相近，見表3。

表3　 兩種方法測定水中砷加標回收實驗結果

2.4兩種檢測方法測定結果精密度比較

在相同條件下，用兩種方法測定砷5.0 μg/L的標準溶液，連續(xù)進行6次測定。氫化物原子熒光法測試結果標準偏差為0.054，RSD(相對標準偏差)為1.07%，氫化物原子吸收法測試結果標準偏差為0.093，RSD(相對標準偏差)為1.86%，見表4。

表4　 兩種方法精密度測定結果

3　討　論

砷是衛(wèi)生疾控中心進行水質監(jiān)測中重要監(jiān)測的毒理指標項目，通過氫化物原子熒光法與氫化物原子吸收法檢測砷的標準曲線、加標回收率和精密度測試結果比較，表明兩種方法均能得到滿意結果。兩種檢測方法在10份不同類型水樣的測定結果經配對t檢驗，差異無統(tǒng)計學意義(t=1.26，P>0.05)。兩種檢測方法能很好地滿足實驗室對生活飲用水砷項目檢驗的需要，值得疾控制中心水質檢測實驗室和環(huán)境監(jiān)測等相關部門的實驗室在砷的測定分析中應用推廣和普及。兩種檢測方法需要使用價格比較昂貴的原子熒光光度計或原子吸收分光光度計，故建議政府部門和管理實驗室的負責人應盡可能給實驗室配備原子熒光光度計或原子吸收分光光度計，以縮短實驗室檢測分析水質砷的時間，保證結果的準確度，提高檢測工作效率。

兩種檢測方法實驗過程中生成的砷化氫為劇毒氣體，根據《中華人民共和國職業(yè)病防治法》對勞動過程中防護與管理第二十四條的要求》[4]規(guī)定，實驗必須在排風設備下良好狀態(tài)下進行，管道不能漏氣，以防實驗室檢測人員發(fā)生砷中毒，引發(fā)職業(yè)性傷害等職業(yè)病。

[1]吳璇，巫柳彬，邊智勤，等.新銀鹽法、銀鹽法測定生活飲用水中砷的效果比較[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2013，23(18): 3496-3497.

[2]中華人民共和國國家標準.GB5749-2006.生活飲用水衛(wèi)生標準[S].

[3]張麗. 氫化物原子吸收法與氫化物原子熒光法測定飲用水中砷的方法比較[J]. 廣東微量元素科學，2013，20(8):10-13.

[4]卡耀武，張懷西，殷大奎. 中華人民共和國職業(yè)病防治法[M].北京：法律出版社.2012:15-22.

The comparison of detecting arsenic content tests in water quality with HG-AFS and HG-AAS detectors

CAI Yue-hua WEN Wan-yan CHEN Xiao-jian ZHAN Gui-fen

(Lianzhou Disease Prevention and Control Center, Lianzhou 513400,China)

Objective: Comparison of the difference between the water quality - Determination of arsenic by Atomic Fluorescence Spectrometry with hydride atomic fluorescence spectrometry and hydride generation absorption spectrometry. Method: With 10 copies respectively in different types of water samples for analysis were determined by 2 methods, compare the results of determination, method recovery rate, accuracy and precision. Result: 10 water samples were measured by 2 methods, the results of the paired t test, no significant difference (P> 0.05). Recovery by Hydride Generation Atomic Fluorescence Spectrometry rate is 98.4%～104.0% , the standard deviation is 0.054, the relative standard deviation of 1.07% . Recovery of hydride generation atomic absorption spectrometry rate is 98.8%～103.6% , the standard deviation is 0.093, the relative standard deviation of 1.86% . Conclusion: 2 detection methods were able to achieve better accuracy and precision，it is worthy of application and popularization.

atomic fluorescence; atomic absorption; arsenic

蔡月華(1974—)，男，廣東連州人，副主任技師，本科，主要從事臨床衛(wèi)生檢驗工作。

R446

A

1004-7115(2016)04-0397-03

10.3969/j.issn.1004-7115.2016.04.012

2016-01-12)