电感耦合等离子体光谱和质谱法用于饮水中多元素分析的研究
作者：刘桂华 谢建滨
单位：中国预防医学科学院深圳研究中心，深圳 518020
关键词：电感耦合等离子体光谱和质谱法；水；多元素分析
卫生研究000604
摘要：将电感耦合等离子体光谱和质谱相结合，建立了水中23种元素(Ca、Mg、Fe、Mn、B、Cr、Si、Zn、Be、Al、V、Co、Ni、Cu、As、Se、Mo、Ag、Cd、S b、Ba、Tl、Pb)测定的新方法，研究了各元素的检出限、精密度、干扰校正及线性范围。方 法灵敏、快速、简便，样品无需冗长的预处理，可直接进行多元素分析，为水质分析提供了重要手段。加标回收实验证明，回收率介于94.5%～116.2%。经水质标准物质验证及国标法比对，表明方法准确可靠。已用于深圳市饮水水质的调查，获得深圳市水源水的准确本底值数据。
, 百拇医药
中图分类号：TU991.2 R123.1 X832 文献标识码：B
文章编号：1000-8020(2000)06-0359-03
Study on multi-element determination in drinking water
by ICP-OES and ICP-MS
Liu Guihua Xie Jianbin
(Shenzhen Research Center, Chinese Academy of Preventive Medicine, Shenzhen 518020, China)
Abstract：A new method was developed for the determination of twenty-three elements in water samples by ICP-OES and ICP-MS. The detection limits, standard deviations and linear calibration ranges were measured. The sensitivity of the method was excellent and the determination was very fast for various elements including Ca, Mg, Fe, Mn, B, Cr, Si, Zn, Be, Al, V, Co, Ni, Cu, As, Se, Mo, Ag, Cd, Sb, Ba, Tl and Pb. Preconcentration and separation procedures were not required and hence the potential cross contamination was minimized. Recoveries of the standards spiked to natural samples were at the range of 94.5%～116.2%. Besides, the analytical values of standard reference materials obtained by the proposed method were conformed well with the certified values. The accuracy of results was further validated by comparing with the data obtained by using AAS and AFS. The proposed method was applied in the quality study of Shenzhen drinking water. A precise and accurate background data of various trace elements content of the city was obtained.
, 百拇医药
Key words:ICP-OES and ICP-MS, water, multi-elements analysis
饮用水中元素分析，通常1次只能分析单个元素，痕量元素需经预浓缩和分离，操作复杂，分析周期长，容易造成污染，部分元素如Be、Al、Mo、Tl至今尚无理想分析方法，使水中元素分析受到限制。电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)作为多元素同时测定技术，适合于水中次量和微量元素的分析[1]，但对痕量元素灵敏度不够。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是迅速发展起来的一种痕量、超痕量多元素分析技术，灵敏度高，为水质 痕量分析提供了重要手段[2]，但对部分元素如40Ca、56Fe也存在严重干扰(40Ar、40Ar16O)。本文将ICP-OES与ICP-MS相结合，建立了测定水中23种元素的新方法。方法灵敏度高，动态线性范围广，无 需冗长分离富集和稀释处理，即可进行快速多元素分析，使原本需要几周的分析调查缩短在1日完成。方法经标样和回收率验证，准确可靠，对全面开展元素例行监测和水质调查非常有效，已用于深圳市饮用水的日常监测工作和水体系的研究。
, 百拇医药
1 实验部分
1.1 仪器
POEMS电感耦合等离子体光质谱仪(TJA， USA)，Milli-Q纯水机(MILLIPORE，USA)。仪器参数见表1。
表1 质谱和光谱的最佳工作参数 电感耦合等离子源
质谱部分
光谱部分
反射功率：<5kW
入射功率：1350W
入射功率：1150W
雾化器： Meinhard
, 百拇医药
载气流量：0.74L/min
载气流量：0.53L/min
雾室： 玻璃旋流
进样深度：50steps, Ni锥
进样深度：250steps
冷却气流量：14L/min
分析方式：脉冲，分辨率0.85
检测器：CID，-82℃
辅助气流量：1.0L/min
扫描时间：2s/元素
积分时间：20s
, 百拇医药
1.2 试剂和标准
1.2.1 试剂HNO3：68%(V/V)，工艺超纯；超纯水：电阻率18.2MΩ.cm。
1.2.2 标准 标准溶液：各元素标准100mg/L，由国家标准物质研究中心提供。质谱工作标准液：将Be、Al、V、Co、Ni,Cu、As、Se、Mo、Ag、Cd、Sb、Ba、Tl、Pb等标准液配制成10mg/L的混合元素储备液Ⅰ，逐级稀释成20μg/L；光谱工作标准液：将Ca、Mg、Fe、Mn、B、Cr、Si、Zn等元素标准液配制成10mg/L的混合元素储备液Ⅱ，再稀释成1mg/L；内标溶液：Rh100μg/L；溶液介质均为1%HNO3(V/V)。
1.3 实验器皿
Sarstent 15ml pp具塞离心管(德国)；Labsystems微量可调移液管(5～40μl，40～200μl，芬兰)。所有器皿需经20%HNO3(V/V)浸泡24h，再用去离子水、超纯水冲净后晾干备用。
, 百拇医药
1.4 实验方法
将水样进行酸化，取0.1ml HNO3于15ml pp管中，用水样定容至10.0ml，混匀，同时做试剂空白。用双蠕动泵管进样体系引入样品和内标Rh，按表1分析条件，先进行光谱测定，再进行质谱测定。外标法制备工作曲线，样品扣空白后得出定量结果。
2 结果与讨论
2.1 等离子体的最优化条件的选择
对于等离子体的最优化条件，质谱和光谱各不相同，其中入射功率、载气流量、进样浓度对待测元素的信号强度影响较大。经反复实验，分别选出质谱和光谱的最佳工作参数见表1。实验发现，质谱部分信号强度随时间漂移明显，当水样基体复杂时，还会出现抑制或增强效应，需引入内标进行校正，实验了多种内标元素Sc、Y、Rh、In、Au等，发现单一内标Rh能改善分析精密度，且对基体效应有良好的补偿作用。本实验借鉴美国TJA实验室经验，进样采用双泵管引入体系，将样品和内标各由一独立蠕动泵管导入，用“Y”型塑胶管交汇混合，同时进入雾化器雾化，避免了常规方法在样品、空白、标准溶液中加入内标元素的大量配制工作，既省时又节约贵金属铑的用量。
, 百拇医药
2.2 元素的分析波长、测量同位素及检出限
由于水体中大部分微量元素含量极低，选用ICP-MS可获得准确、精密的数据。但对以下3类元素，用ICP-OES测量：(1)干扰难以扣除的元素：40Ca(40Ar)、56Fe(40Ar16O)、52Cr(40Ar12C、36Ar16O、35Cl16O1H)、53Cr(37Cl16O)；(2)含量偏高需稀释处理的元素：Mg、Mn、Zn；(3)电离度较小、质谱灵敏度偏低的元素：Si、B。因此，本法用ICP-OES测定Ca、Mg、Fe、Mn、B、Cr、Si、Zn等8种元素，ICP-MS测定Be、Al、V、Co、Ni、Cu、As、Se、Mo、Ag、 Cd、Sb、Ba、Tl、Pb等15种元素，各元素检出限以3σ计，数据见表2。
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表2 元素的分析波长、测量同位素及检出限 元素
谱线波长
(nm)
检出限
(mg/L)
元素
测量同位素
检出限
(mg/L)
元素
测量同位素
检出限
(mg/L)
, 百拇医药
Ca
317.9
0.003
Be
9
0.01
Mo
98
0.006
Mg
285.2
0.002
Al
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27
0.08
Ag
107
0.004
Fe
259.9
0.003
V
51
0.02
Cd
111
, 百拇医药
0.009
Mn
257.6
0.0005
Co
59
0.003
Sb
121
0.01
B
249.7
0.002
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Ni
60
0.03
Ba
137
0.009
Cr
283.5
0.003
Cu
65
0.02
Tl
, 百拇医药
205
0.002
Si
251.6
0.050
As
75
0.2
Pb
208
0.005
Zn
213.8
, 百拇医药
0.001
Se
82
0.2
2.3 干扰及其校正
ICP-OES分析，共存元素的谱线干扰可用仪器同步背景扣除方式，将样品进行波长扫描，观察共存元素谱线干扰情况，选择背景扣除位置。
ICP-MS分析中，存在同量异位素的干扰，如82Kr干扰82Se， 98Ru、98Tc干扰98Mo，因水体中上述干扰元素含量极微，可忽略不计。对多原子离子干扰，如40Ar23Na对63Cu、39K对78Se的干扰，可通过选择另一同位素65Cu和82S e克服。但对单同位素元素，只有采用干扰校正手段，如40Ar35Cl对75As、35Cl16O对15V的干扰，通过同位素及同量异位素之间的换算关系，可推导出校正公式：
, 百拇医药
As[75]＝@[75]-3.127{@[77]-0.815@[82]}，V[51]＝@[51]-3.127{@[53]-0.113@[52]}。43Ca16O对59Co的干扰，通过干扰实验，得出干扰系数为5.6×10-5，测量结果采用测量值减去干扰值获取。校正公式可写入操作软件中，计算机进行自动校正。
2.4 工作曲线及线性范围
对各元素，以浓度和其对应的离子强度或谱线强度为变量，用最小二乘法求出各元素的回归方程，得到工作曲线、相关系数和线性范围(见表3)。
表3 元素的工作曲线、相关系数和线性范围 元素
工作曲线
相关系数
, 百拇医药
线性范围
(μg/L)
元素
工作曲线
相关系数
线性范围
(μg/L)
Ca
＝-0.28+76.0X
0.9999
10～3×104
B=-0.36+70.4X
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0.9996
6～1×104
Mg＝0.10+237.4X
0.9996
6～1×104
Cr=0.34+41.0X
0.9998
10～1×104
Fe＝0.48+74.3X
, 百拇医药
0.9999
10～1×104
Si=-0.80+8.80X
0.9996
200～1×105
Mn＝0.57+454.1X
0.9997
2～5×103
Zn=0.15+49.2X
, 百拇医药
0.9998
3～1×104
Be＝0.001+0.0084X
0.9995
0.03～700
Mo=0.0001+0.0096X
0.9995
0.02～700
Al＝0.029+0.037X
, 百拇医药
0.9984
0.2～400
Ag=0.004+0.025X
0.9997
0.01～1×103
V＝0.039+0.050X
0.9991
0.06～500
Cd=0.0007+0.0054X
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0.9997
0.03～1×103
Co＝0.009+0.0052X
0.9997
0.009～400
Sb=0.005+0.015X
0.9993
0.03～700
Ni＝0.089+0.012X
, 百拇医药
0.9998
0.09～500
Ba=0.004+0.0069X
0.9995
0.03～1×103
Cu＝0.009+0.013X
0.9991
0.06～500
Tl=0.0003+0.056X
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0.9993
0.006～1×103
As＝0.002+0.0055X
0.9995
0.2～500
Pb=0.014+0.040X
0.9992
0.02～1×103
Se＝0.0008+0.0004X
, http://www.100md.com
0.9998
0.6～1×103
由表3可见，各元素线性良好，相关系数大于0.998，测量线性范围较宽。
2.5 方法的精密度和准确度
光谱部分精密度，用0.10mg/L的光谱元素标准进行5次测量，RSD<2%；质谱部分精密度，用20μg/L的质谱工作标准液进行10次测量，RSD<3%，显示方法精密度高。对水质样品各元素进行低浓度标准及高浓度标准的加标回收实验，回收率在94.5%～116.2%之间，表明方法的回收率令人满意。用国家标准物质研究中心及中国环境监测总站的水质标准物质进行测定，测定值均在允许范围内，相关数据见表4。表4 水质标准样品测定结果 mg/L 项目
Cd
, 百拇医药
Cr
Cu
Ni
Pb
Zn
GBW08607
水中成份分析标准物质
标准值
测定值
0.103±0.002
0.103
0.519±0.010
0.518
, http://www.100md.com
1.03±0.01
1.04
0.519±0.005
0.522
1.03±0.02
1.05
5.17±0.05
5.22
GSBZ50009-88
水质标准样品
标准值
测定值
, 百拇医药
0.160±0.008
0.160
0.640±0.036
0.643
1.00±0.05
1.00
0.601±0.024
0.582
1.34±0.07
1.39
0.360±0.011
0.360
, 百拇医药
Ca
Mg
Fe
Mn
Ni
CW82
标准值
5.99±0.15
0.502±0.029
1.83±0.17
1.99±0.09
1.22±0.08
水质标准样
, 百拇医药
测定值
5.99
0.509
1.81
1.92
1.20
用不同方法进行对比，将本法检测值与国标原子吸收分光光度法及原子荧光分光光度法进行比对，同一样品同一元素的结果相对相差<3%，表明本法与国标方法测定结果吻合，具体数据见表5。表5 方法比对结果(1) 元素
本法检测值
(mg/L)
测量精密度
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(RSD)
对比方法检测值
(mg/L)
相对相差(%)
As
1.20
0.64
1.20
0(1)
Cu
1.64
0.05
1.63
, 百拇医药
0.61
Cd
0.14
1.26
0.14
0
Fe
2.44
0.55
2.45
0.41
Zn
0.50
, 百拇医药
0.39
0.49
2.0
注：(1)As用原子荧光分光光度法，其余元素均用原子吸收分光光度法
2.6 样品分析
对深圳市1999年度饮水水质体系分4个季度进行调查。饮用水分析结果显示，元素含量均符合GB5749-85生活饮用水国家标准，市民可以放心饮用。对深圳市8大自来水厂的水源水分析 ，得到不同区域23种元素含量的本底值，分别为：
Ca：11.8～19.3mg/L， Mg：1.4～2.1mg/L，Fe：0.002～0.180mg/L, Mn：0.007～0.070mg/L，B： 0.018～0.033mg/L，Cr：<0.03mg/L，Si： 0.10～0.12mg/L，Zn：0.001～0.370mg/L，Be：<0.01μg/L，Al：42.3～77.7μg/L，V：<0.2μg/L，Co：0.060～0.200μg/L，Ni： 1.1～6.6μg/L，Cu： 0.5～4.3μg/L，As：<0.2μg/L，Se：<0.2μg/L，Mo：0.6～2.7μg/L，Ag：<0.004μg/L，Cd：<0.009μg/L，Sb：0.01～0.10μg/L，Ba：18.4～31.3μg/L，Tl：0.02～0.03μg/L，Pb：0.03～2.60μg/L。
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以上数据，为进一步跟踪监测人为因素导致的污染奠定基础，对探讨由此引起的生态系统变化提供重要依据。
在研究过程中，共测得各类数据近万个，取得了比较满意的结果。开辟了我国水质元素全分析的新途径，为江河湖泊、城市和工业供水排水的全面监测，提供了准确方便的方法。
作者简介：刘桂华，女，硕士，副主任技师
3 参考文献
1，APHA.Standard methods for the examination of water and wast ewater. 20th ed. APHA, 1998,33-39
2，戴特AR，格雷AL主编.电感耦合等离子体质谱分析的应用.李金英，等译.北京：原子能出版社，1998，53-66
(2000-04-17收稿), 百拇医药
单位：中国预防医学科学院深圳研究中心，深圳 518020
关键词：电感耦合等离子体光谱和质谱法；水；多元素分析
卫生研究000604
摘要：将电感耦合等离子体光谱和质谱相结合，建立了水中23种元素(Ca、Mg、Fe、Mn、B、Cr、Si、Zn、Be、Al、V、Co、Ni、Cu、As、Se、Mo、Ag、Cd、S b、Ba、Tl、Pb)测定的新方法，研究了各元素的检出限、精密度、干扰校正及线性范围。方 法灵敏、快速、简便，样品无需冗长的预处理，可直接进行多元素分析，为水质分析提供了重要手段。加标回收实验证明，回收率介于94.5%～116.2%。经水质标准物质验证及国标法比对，表明方法准确可靠。已用于深圳市饮水水质的调查，获得深圳市水源水的准确本底值数据。
, 百拇医药
中图分类号：TU991.2 R123.1 X832 文献标识码：B
文章编号：1000-8020(2000)06-0359-03
Study on multi-element determination in drinking water
by ICP-OES and ICP-MS
Liu Guihua Xie Jianbin
(Shenzhen Research Center, Chinese Academy of Preventive Medicine, Shenzhen 518020, China)
Abstract：A new method was developed for the determination of twenty-three elements in water samples by ICP-OES and ICP-MS. The detection limits, standard deviations and linear calibration ranges were measured. The sensitivity of the method was excellent and the determination was very fast for various elements including Ca, Mg, Fe, Mn, B, Cr, Si, Zn, Be, Al, V, Co, Ni, Cu, As, Se, Mo, Ag, Cd, Sb, Ba, Tl and Pb. Preconcentration and separation procedures were not required and hence the potential cross contamination was minimized. Recoveries of the standards spiked to natural samples were at the range of 94.5%～116.2%. Besides, the analytical values of standard reference materials obtained by the proposed method were conformed well with the certified values. The accuracy of results was further validated by comparing with the data obtained by using AAS and AFS. The proposed method was applied in the quality study of Shenzhen drinking water. A precise and accurate background data of various trace elements content of the city was obtained.
, 百拇医药
Key words:ICP-OES and ICP-MS, water, multi-elements analysis
饮用水中元素分析，通常1次只能分析单个元素，痕量元素需经预浓缩和分离，操作复杂，分析周期长，容易造成污染，部分元素如Be、Al、Mo、Tl至今尚无理想分析方法，使水中元素分析受到限制。电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)作为多元素同时测定技术，适合于水中次量和微量元素的分析[1]，但对痕量元素灵敏度不够。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是迅速发展起来的一种痕量、超痕量多元素分析技术，灵敏度高，为水质 痕量分析提供了重要手段[2]，但对部分元素如40Ca、56Fe也存在严重干扰(40Ar、40Ar16O)。本文将ICP-OES与ICP-MS相结合，建立了测定水中23种元素的新方法。方法灵敏度高，动态线性范围广，无 需冗长分离富集和稀释处理，即可进行快速多元素分析，使原本需要几周的分析调查缩短在1日完成。方法经标样和回收率验证，准确可靠，对全面开展元素例行监测和水质调查非常有效，已用于深圳市饮用水的日常监测工作和水体系的研究。
, 百拇医药
1 实验部分
1.1 仪器
POEMS电感耦合等离子体光质谱仪(TJA， USA)，Milli-Q纯水机(MILLIPORE，USA)。仪器参数见表1。
表1 质谱和光谱的最佳工作参数 电感耦合等离子源
质谱部分
光谱部分
反射功率：<5kW
入射功率：1350W
入射功率：1150W
雾化器： Meinhard
, 百拇医药
载气流量：0.74L/min
载气流量：0.53L/min
雾室： 玻璃旋流
进样深度：50steps, Ni锥
进样深度：250steps
冷却气流量：14L/min
分析方式：脉冲，分辨率0.85
检测器：CID，-82℃
辅助气流量：1.0L/min
扫描时间：2s/元素
积分时间：20s
, 百拇医药
1.2 试剂和标准
1.2.1 试剂HNO3：68%(V/V)，工艺超纯；超纯水：电阻率18.2MΩ.cm。
1.2.2 标准 标准溶液：各元素标准100mg/L，由国家标准物质研究中心提供。质谱工作标准液：将Be、Al、V、Co、Ni,Cu、As、Se、Mo、Ag、Cd、Sb、Ba、Tl、Pb等标准液配制成10mg/L的混合元素储备液Ⅰ，逐级稀释成20μg/L；光谱工作标准液：将Ca、Mg、Fe、Mn、B、Cr、Si、Zn等元素标准液配制成10mg/L的混合元素储备液Ⅱ，再稀释成1mg/L；内标溶液：Rh100μg/L；溶液介质均为1%HNO3(V/V)。
1.3 实验器皿
Sarstent 15ml pp具塞离心管(德国)；Labsystems微量可调移液管(5～40μl，40～200μl，芬兰)。所有器皿需经20%HNO3(V/V)浸泡24h，再用去离子水、超纯水冲净后晾干备用。
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1.4 实验方法
将水样进行酸化，取0.1ml HNO3于15ml pp管中，用水样定容至10.0ml，混匀，同时做试剂空白。用双蠕动泵管进样体系引入样品和内标Rh，按表1分析条件，先进行光谱测定，再进行质谱测定。外标法制备工作曲线，样品扣空白后得出定量结果。
2 结果与讨论
2.1 等离子体的最优化条件的选择
对于等离子体的最优化条件，质谱和光谱各不相同，其中入射功率、载气流量、进样浓度对待测元素的信号强度影响较大。经反复实验，分别选出质谱和光谱的最佳工作参数见表1。实验发现，质谱部分信号强度随时间漂移明显，当水样基体复杂时，还会出现抑制或增强效应，需引入内标进行校正，实验了多种内标元素Sc、Y、Rh、In、Au等，发现单一内标Rh能改善分析精密度，且对基体效应有良好的补偿作用。本实验借鉴美国TJA实验室经验，进样采用双泵管引入体系，将样品和内标各由一独立蠕动泵管导入，用“Y”型塑胶管交汇混合，同时进入雾化器雾化，避免了常规方法在样品、空白、标准溶液中加入内标元素的大量配制工作，既省时又节约贵金属铑的用量。
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2.2 元素的分析波长、测量同位素及检出限
由于水体中大部分微量元素含量极低，选用ICP-MS可获得准确、精密的数据。但对以下3类元素，用ICP-OES测量：(1)干扰难以扣除的元素：40Ca(40Ar)、56Fe(40Ar16O)、52Cr(40Ar12C、36Ar16O、35Cl16O1H)、53Cr(37Cl16O)；(2)含量偏高需稀释处理的元素：Mg、Mn、Zn；(3)电离度较小、质谱灵敏度偏低的元素：Si、B。因此，本法用ICP-OES测定Ca、Mg、Fe、Mn、B、Cr、Si、Zn等8种元素，ICP-MS测定Be、Al、V、Co、Ni、Cu、As、Se、Mo、Ag、 Cd、Sb、Ba、Tl、Pb等15种元素，各元素检出限以3σ计，数据见表2。
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表2 元素的分析波长、测量同位素及检出限 元素
谱线波长
(nm)
检出限
(mg/L)
元素
测量同位素
检出限
(mg/L)
元素
测量同位素
检出限
(mg/L)
, 百拇医药
Ca
317.9
0.003
Be
9
0.01
Mo
98
0.006
Mg
285.2
0.002
Al
, http://www.100md.com
27
0.08
Ag
107
0.004
Fe
259.9
0.003
V
51
0.02
Cd
111
, 百拇医药
0.009
Mn
257.6
0.0005
Co
59
0.003
Sb
121
0.01
B
249.7
0.002
, http://www.100md.com
Ni
60
0.03
Ba
137
0.009
Cr
283.5
0.003
Cu
65
0.02
Tl
, 百拇医药
205
0.002
Si
251.6
0.050
As
75
0.2
Pb
208
0.005
Zn
213.8
, 百拇医药
0.001
Se
82
0.2
2.3 干扰及其校正
ICP-OES分析，共存元素的谱线干扰可用仪器同步背景扣除方式，将样品进行波长扫描，观察共存元素谱线干扰情况，选择背景扣除位置。
ICP-MS分析中，存在同量异位素的干扰，如82Kr干扰82Se， 98Ru、98Tc干扰98Mo，因水体中上述干扰元素含量极微，可忽略不计。对多原子离子干扰，如40Ar23Na对63Cu、39K对78Se的干扰，可通过选择另一同位素65Cu和82S e克服。但对单同位素元素，只有采用干扰校正手段，如40Ar35Cl对75As、35Cl16O对15V的干扰，通过同位素及同量异位素之间的换算关系，可推导出校正公式：
, 百拇医药
As[75]＝@[75]-3.127{@[77]-0.815@[82]}，V[51]＝@[51]-3.127{@[53]-0.113@[52]}。43Ca16O对59Co的干扰，通过干扰实验，得出干扰系数为5.6×10-5，测量结果采用测量值减去干扰值获取。校正公式可写入操作软件中，计算机进行自动校正。
2.4 工作曲线及线性范围
对各元素，以浓度和其对应的离子强度或谱线强度为变量，用最小二乘法求出各元素的回归方程，得到工作曲线、相关系数和线性范围(见表3)。
表3 元素的工作曲线、相关系数和线性范围 元素
工作曲线
相关系数
, 百拇医药
线性范围
(μg/L)
元素
工作曲线
相关系数
线性范围
(μg/L)
Ca
＝-0.28+76.0X0.9999
10～3×104
B
=-0.36+70.4X, http://www.100md.com
0.9996
6～1×104
Mg
＝0.10+237.4X0.9996
6～1×104
Cr
=0.34+41.0X0.9998
10～1×104
Fe
＝0.48+74.3X, 百拇医药
0.9999
10～1×104
Si
=-0.80+8.80X0.9996
200～1×105
Mn
＝0.57+454.1X0.9997
2～5×103
Zn
=0.15+49.2X, 百拇医药
0.9998
3～1×104
Be
＝0.001+0.0084X0.9995
0.03～700
Mo
=0.0001+0.0096X0.9995
0.02～700
Al
＝0.029+0.037X, 百拇医药
0.9984
0.2～400
Ag
=0.004+0.025X0.9997
0.01～1×103
V
＝0.039+0.050X0.9991
0.06～500
Cd
=0.0007+0.0054X, http://www.100md.com
0.9997
0.03～1×103
Co
＝0.009+0.0052X0.9997
0.009～400
Sb
=0.005+0.015X0.9993
0.03～700
Ni
＝0.089+0.012X, 百拇医药
0.9998
0.09～500
Ba
=0.004+0.0069X0.9995
0.03～1×103
Cu
＝0.009+0.013X0.9991
0.06～500
Tl
=0.0003+0.056X, http://www.100md.com
0.9993
0.006～1×103
As
＝0.002+0.0055X0.9995
0.2～500
Pb
=0.014+0.040X0.9992
0.02～1×103
Se
＝0.0008+0.0004X, http://www.100md.com
0.9998
0.6～1×103
由表3可见，各元素线性良好，相关系数大于0.998，测量线性范围较宽。
2.5 方法的精密度和准确度
光谱部分精密度，用0.10mg/L的光谱元素标准进行5次测量，RSD<2%；质谱部分精密度，用20μg/L的质谱工作标准液进行10次测量，RSD<3%，显示方法精密度高。对水质样品各元素进行低浓度标准及高浓度标准的加标回收实验，回收率在94.5%～116.2%之间，表明方法的回收率令人满意。用国家标准物质研究中心及中国环境监测总站的水质标准物质进行测定，测定值均在允许范围内，相关数据见表4。表4 水质标准样品测定结果 mg/L 项目
Cd
, 百拇医药
Cr
Cu
Ni
Pb
Zn
GBW08607
水中成份分析标准物质
标准值
测定值
0.103±0.002
0.103
0.519±0.010
0.518
, http://www.100md.com
1.03±0.01
1.04
0.519±0.005
0.522
1.03±0.02
1.05
5.17±0.05
5.22
GSBZ50009-88
水质标准样品
标准值
测定值
, 百拇医药
0.160±0.008
0.160
0.640±0.036
0.643
1.00±0.05
1.00
0.601±0.024
0.582
1.34±0.07
1.39
0.360±0.011
0.360
, 百拇医药
Ca
Mg
Fe
Mn
Ni
CW82
标准值
5.99±0.15
0.502±0.029
1.83±0.17
1.99±0.09
1.22±0.08
水质标准样
, 百拇医药
测定值
5.99
0.509
1.81
1.92
1.20
用不同方法进行对比，将本法检测值与国标原子吸收分光光度法及原子荧光分光光度法进行比对，同一样品同一元素的结果相对相差<3%，表明本法与国标方法测定结果吻合，具体数据见表5。表5 方法比对结果(1) 元素
本法检测值
(mg/L)
测量精密度
, http://www.100md.com
(RSD)
对比方法检测值
(mg/L)
相对相差(%)
As
1.20
0.64
1.20
0(1)
Cu
1.64
0.05
1.63
, 百拇医药
0.61
Cd
0.14
1.26
0.14
0
Fe
2.44
0.55
2.45
0.41
Zn
0.50
, 百拇医药
0.39
0.49
2.0
注：(1)As用原子荧光分光光度法，其余元素均用原子吸收分光光度法
2.6 样品分析
对深圳市1999年度饮水水质体系分4个季度进行调查。饮用水分析结果显示，元素含量均符合GB5749-85生活饮用水国家标准，市民可以放心饮用。对深圳市8大自来水厂的水源水分析 ，得到不同区域23种元素含量的本底值，分别为：
Ca：11.8～19.3mg/L， Mg：1.4～2.1mg/L，Fe：0.002～0.180mg/L, Mn：0.007～0.070mg/L，B： 0.018～0.033mg/L，Cr：<0.03mg/L，Si： 0.10～0.12mg/L，Zn：0.001～0.370mg/L，Be：<0.01μg/L，Al：42.3～77.7μg/L，V：<0.2μg/L，Co：0.060～0.200μg/L，Ni： 1.1～6.6μg/L，Cu： 0.5～4.3μg/L，As：<0.2μg/L，Se：<0.2μg/L，Mo：0.6～2.7μg/L，Ag：<0.004μg/L，Cd：<0.009μg/L，Sb：0.01～0.10μg/L，Ba：18.4～31.3μg/L，Tl：0.02～0.03μg/L，Pb：0.03～2.60μg/L。
, http://www.100md.com
以上数据，为进一步跟踪监测人为因素导致的污染奠定基础，对探讨由此引起的生态系统变化提供重要依据。
在研究过程中，共测得各类数据近万个，取得了比较满意的结果。开辟了我国水质元素全分析的新途径，为江河湖泊、城市和工业供水排水的全面监测，提供了准确方便的方法。
作者简介：刘桂华，女，硕士，副主任技师
3 参考文献
1，APHA.Standard methods for the examination of water and wast ewater. 20th ed. APHA, 1998,33-39
2，戴特AR，格雷AL主编.电感耦合等离子体质谱分析的应用.李金英，等译.北京：原子能出版社，1998，53-66
(2000-04-17收稿), 百拇医药