三種水中砷測(cè)定方法比較研究

張春玲

（同江市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 黑龍江同江 156400）

三種水中砷測(cè)定方法比較研究

張春玲

（同江市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 黑龍江同江 156400）

地表水中含有的總砷超標(biāo)不僅會(huì)污染水環(huán)境，還會(huì)影響到人類的健康。為準(zhǔn)確及時(shí)測(cè)定水中的總砷含量，現(xiàn)實(shí)中常用到的測(cè)定方法有原子熒光法、二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等，這幾種常用的監(jiān)測(cè)方法操作起來更為簡(jiǎn)便、快速，也是適用性較強(qiáng)的水中砷含量測(cè)定方法。

砷；檢測(cè)；地表水

1 方法原理

1.1 原子熒光法

以硼氫化鉀作為還原劑，在酸性條件下使水中的砷生成砷化氫，通過載氣（氬氣）載入到石英原子化器受熱分解為原子態(tài)砷，在空心陰極燈光源的激發(fā)下，產(chǎn)生特征波長(zhǎng)的原子熒光，根據(jù)一定濃度范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度與砷含量成正比的特點(diǎn)，計(jì)算水中砷含量，并比照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)得出砷含量是否超標(biāo)。

1.2 二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法

碘化鉀與氯化亞錫存在下五價(jià)砷還原成三價(jià)砷，利用鋅與酸相互作用會(huì)產(chǎn)生新生態(tài)氫與三價(jià)砷生成砷化氫氣體，三價(jià)砷則被初生態(tài)氫還原為砷化氫（胂），用二乙基二硫代氨基甲酸銀-三乙醇胺的三氯甲烷溶液吸收胂，生成紅色膠體銀，在515nm處測(cè)吸光度，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)線法定量。

1.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法（簡(jiǎn)稱ICP-MS）

水中的砷是以氣溶膠或氣體的形式進(jìn)入到高頻電場(chǎng)，在快速變化的電場(chǎng)作用下會(huì)形成離子。檢測(cè)水樣品在設(shè)置的通道中蒸發(fā)、解離、原子化、電離等，通過樣品錐接口和離子傳輸系統(tǒng)進(jìn)入高真空MS部分（分四極快速掃描質(zhì)譜儀），通過高速順序掃描分離測(cè)定所有離子，并通過高速雙通道分離后的離子進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)元素質(zhì)譜峰強(qiáng)度測(cè)定水樣中的砷含量。

2 材料和方法

2.1 器材

AF3-820型原子熒光，砷空心陰極燈，以及PerkinElmer NexlON 350X型ICP-MS，N2S型分光光度計(jì)（上海精科儀電分析儀器有限公司）。

2.2 試劑

原子熒光法測(cè)定水中的砷含量，預(yù)先準(zhǔn)備了砷標(biāo)準(zhǔn)制備液1000mg/l；鹽酸、5%鹽酸載流液、5%硫脲和5%抗壞血酸的混合液；2%的硼氫化鉀和0.5%氫氧化鈉還原劑。ICP-MS法，選擇1000μg/ml，逐漸稀釋至100μg/l砷標(biāo)準(zhǔn)液，然后吸取 0.1、3.0、5.0、7.0、10.0ml于100ml的樣品采樣容量瓶中逐級(jí)稀釋，用10%硝酸定容，測(cè)定強(qiáng)度。選取二乙基二硫代甲酸銀（DDC-Ag）溶液、砷標(biāo)準(zhǔn)溶液、15%碘化鉀溶液、40%氯化亞錫溶液、乙酸鉛棉花和硫酸等試劑。

3 標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定

3.1 原子熒光法

分別吸取 0、0.10、0.30、0.50、0.70、1.0 和 2.0ml砷標(biāo)準(zhǔn)使用液以及10ml樣品溶液至比色管中，并用純水定容10ml，然后向水樣、空白樣以及標(biāo)準(zhǔn)溶液觀眾分別加入1mL鹽酸、硫脲+壞血酸5%混合溶液1mL，均勻混置30min后測(cè)定其強(qiáng)度。

3.2 二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法

分別將砷標(biāo)準(zhǔn)液、硫酸溶液、碘化鉀、氯化亞錫溶液、去離子水等加入到砷化氫發(fā)生瓶中，均勻搖晃10min，再取5ml吸收液，在砷化氫發(fā)生瓶中插入導(dǎo)氣管，并加入5g無砷鋅粒，反應(yīng)1小時(shí)后。吸取0.00mg/l、0.03mg/l、0.06mg/l、0.1mg/l、0.2mg/l、0.3mg/l、砷濃度的吸收液，并以三氯甲烷進(jìn)行參比，N2S型分光光度計(jì)設(shè)置波長(zhǎng)515nm，開機(jī)預(yù)熱0.5h，儀器運(yùn)行穩(wěn)定后再行測(cè)定。

3.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

選擇1000μg/ml砷標(biāo)準(zhǔn)制備液，并逐漸稀釋至100μg/l，然后吸取 0.1、3.0、5.0、7.0、10.0ml于 100ml的樣品采樣容量瓶中逐級(jí)稀釋，用10%硝酸定容，配成含量為 0.1、3.0、5.0、7.0、10.0ml的砷標(biāo)準(zhǔn)系列，最后再測(cè)定其強(qiáng)度。

4 結(jié)果和討論

4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

將這三種方法所測(cè)定的水中砷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限，分別測(cè)量了10次空白頁(yè)，算出原子熒光法、二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法和ICP-MS檢出限分別為 0.21μg/、5μg/l、和 0.05μg/l。

4.2 精密度

相同條件下，對(duì)25μg/l的砷標(biāo)準(zhǔn)液連續(xù)測(cè)定10次，三種方法測(cè)定水中砷精密度為0.50%、1.03%和1.68%。

4.3 準(zhǔn)確度

對(duì)同一質(zhì)樣進(jìn)行連續(xù)5次測(cè)定，測(cè)得值與真值為61.5±2.6比較，三種方法測(cè)定的平均值分別為62.1、60.5和 61.2。

4.4 加標(biāo)回收

將2種不同濃度的樣品進(jìn)行相應(yīng)的加標(biāo)檢測(cè)，重復(fù)測(cè)定10次定，從中計(jì)算出相應(yīng)的加標(biāo)回收率。三種方法測(cè)定的水中砷的加標(biāo)回收率分別為91%-95%、96%-104.2%和90%-100.1%。

綜上，從測(cè)得的結(jié)果來看，原子熒光法、二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法和ICP-MS法都能滿足要求，所測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)物也在有效的范圍之內(nèi)，無論是精密度還是準(zhǔn)確度都很高，差異較小。具體來說，原子熒光法分析速度快、靈敏度也很高，檢出值低，適合進(jìn)行大批量砷含量樣品檢測(cè)，但所用到的試劑需要每次檢測(cè)時(shí)現(xiàn)配，較為繁瑣。二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法準(zhǔn)確，但檢測(cè)過程較為復(fù)雜，如果在檢測(cè)過程中未做好密封措施會(huì)影響檢測(cè)人員健康，對(duì)大批量樣品分析難度較大。ICP-MS法測(cè)定范圍廣，能夠同時(shí)進(jìn)行多種元素的測(cè)定，但運(yùn)行成本較高、分析事件也較長(zhǎng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，要根據(jù)具體的檢測(cè)條件和現(xiàn)實(shí)情況，合理選擇相應(yīng)的檢測(cè)方法。

[1]彭剛?cè)A,袁元,樊孝俊等.原子熒光法測(cè)定水中砷監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制指標(biāo)研究[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2012,28(4):124-126.

[2]陳泓霖，馮麗萍，邱國(guó)良.水中砷測(cè)定方法比較[J]中國(guó)科技信息，2015（18）：125-126

張春玲（1981.6-）本科，漢族，遼寧錦西人，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。