電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)中的應(yīng)用研究

摘要：水環(huán)境中重金屬的形態(tài)對(duì)毒性和生態(tài)影響至關(guān)重要，但現(xiàn)有檢測(cè)方法難以準(zhǔn)確分析?；诖?，通過(guò)探討電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括選定檢測(cè)儀器與試劑樣品、設(shè)定重金屬污染檢測(cè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。結(jié)果表明：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀相比傳統(tǒng)方法具有更高的穩(wěn)定性和可靠性，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境離子體質(zhì)譜儀重金屬污染檢測(cè)電感耦合

中圖分類(lèi)號(hào)：O657.63

ApplicationofInductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometerintheDetectionofHeavyMetalPollutioninWaterEnvironment

PANGXinxinCHENHuidiPANJie

ZhejiangZhekanTestingCo.，Ltd，Ningbo，ZhejiangProvince，315000China

Abstract：Theformsofheavymetalsinaquaticenvironmentsarecrucialfortheirtoxicityandecologicalimpact，butexistingdetectionmethodsaredifficulttoaccuratelyanalyze.Basedonthis，theapplicationofinductivelycoupledplasmamassspectrometerinthedetectionofheavymetalpollutioninwaterenvironmentisdiscussed. Theexperimentaldesignincludesselectingdetectioninstrumentsandreagentsamples，andsettingupaheavymetalpollutiondetectionexperimentalenvironment.Theresultsindicatethattheinductivelycoupledplasmamassspectrometerhashigherstabilityandreliabilitycomparedtotraditionalmethods，ensuringtheaccuracyandreliabilityofexperimentalresults.

KeyWords：Waterenvironment;Ionicmassspectrometer;Heavymetalpollutiondetection;Inductivelycoupled

隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速，水環(huán)境中的重金屬污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此，對(duì)水體中的重金屬進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的檢測(cè)顯得尤為重要。電感耦合等離子體質(zhì)譜法（InductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry，ICP-MS）技術(shù)的基本原理是將樣品引入等離子體，在高溫和電場(chǎng)的作用下，樣品中的元素被電離成帶正電荷的離子。由于ICP-MS有較高靈敏度，使其在水環(huán)境重金屬檢測(cè)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。本研究不僅有助于了解電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)中的應(yīng)用，為保障人類(lèi)健康和生態(tài)安全提供技術(shù)支持[1]。

1水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

重金屬密度在4.5g/cm3以上，一般比重大于5。重金屬經(jīng)由飲水或食品攝入等方式損害人類(lèi)身體健康，但卻無(wú)法排解與轉(zhuǎn)化。所以，人類(lèi)水環(huán)境重金屬監(jiān)測(cè)已成為環(huán)保檢測(cè)工作的重心[2]。

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀是用于檢測(cè)水環(huán)境中重金屬污染的儀器，工作原理在高溫和電場(chǎng)的作用下，樣品中的元素被電離成帶正電荷的離子[3-4]。該儀器能準(zhǔn)確、快速地測(cè)定水環(huán)境中多種重金屬元素的含量，為水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)[5]。因此，研究電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)中的應(yīng)用，如圖1所示。

• 選定檢測(cè)儀器與試劑樣品

在水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)中所使用的儀器為電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，該儀器型號(hào)為PPSD/4555DS85（美國(guó)PE公司）[6]。

試驗(yàn)采用化學(xué)試藥樣品5%的硝酸生產(chǎn)物、純水、鹽酸、土壤用重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液、過(guò)氧化氫、快速調(diào)諧水等，并混合制成質(zhì)量濃度為80mg/L的汞單標(biāo)等水溶液。試樣化學(xué)制劑如表1所示。

1.2設(shè)定重金屬污染檢測(cè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境

根據(jù)實(shí)際需求對(duì)儀器的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。實(shí)驗(yàn)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀工作參數(shù)如表2所示。

• 實(shí)驗(yàn)方法

沉積物中的重金屬也存在生物毒性，當(dāng)環(huán)境狀況和pH值改變后，沉積物中的重金屬就被排放進(jìn)入水體，產(chǎn)生二次污染現(xiàn)象。

采用電感耦合等離子質(zhì)譜儀（ICP-AES）的射頻產(chǎn)生裝置，在工作線(xiàn)圈上產(chǎn)生高Ex6u2Utu4Ll5hHxpLZCNGOyqj1UTxRnizIGiJPcI8fU=頻率的電流，使其在水溶液樣品中被推進(jìn)，對(duì)水體樣品的各個(gè)重金屬污染的電離，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)重金屬元素檢測(cè)過(guò)程如表3所示。

將0.1G的水體樣品置于80mL的聚四氟乙烯燒杯中，加入5mL鹽酸和2mL硝酸。加幾滴過(guò)氧化氫，待冷卻后將溶液轉(zhuǎn)移至80mL的聚四氟乙烯容量瓶中，同時(shí)進(jìn)行空白溶液試驗(yàn)。依照測(cè)定方法對(duì)水體樣品溶液在同條件下處理空白溶液，進(jìn)行10次測(cè)定，檢出限、定量限公式如下：

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)測(cè)定一水域中的水體中的重金屬污染，抽取10份水體樣品，重金屬元素含有Fe、Cr、Mo、Ti、Nb、W、Al、Co等。將該電感耦合等離子體質(zhì)譜儀和傳統(tǒng)方法對(duì)比。采用ICP-MS法、傳統(tǒng)方法進(jìn)行檢測(cè)，每次檢測(cè)3次，取3次測(cè)量的平均結(jié)果，將兩種檢測(cè)方法比較，試驗(yàn)如表4所示。

根據(jù)表4檢測(cè)結(jié)果看出，相較于傳統(tǒng)方法，電感耦合等離子體質(zhì)譜儀能夠檢測(cè)多種重金屬離子，適用于各類(lèi)水環(huán)境中的重金屬污染檢測(cè)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文研究該儀器在水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)中的實(shí)際效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ICP-MS具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)檢測(cè)多種重金屬元素，滿(mǎn)足水環(huán)境監(jiān)測(cè)的多種需求。然而，電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在實(shí)際應(yīng)用中仍存在挑戰(zhàn)。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在水環(huán)境重金屬污染檢測(cè)中有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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