生活飲用水影響到生活的方方面面, 其質(zhì)量持續(xù)受到人們重點關(guān)注, 尤其是水中金屬元素更是直接影響到每個人的健康。日常水質(zhì)檢測中, 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn), 金屬元素劃分為毒理指標(biāo)、一般化學(xué)指標(biāo)和水質(zhì)非常規(guī)指標(biāo) 3 大類。其中, 鉛、砷、鎘、硒屬于毒理指標(biāo), 錳、銅屬于一般化學(xué)指標(biāo), 鋇屬于水質(zhì)非常規(guī)指標(biāo)。這些元素均是水質(zhì)檢測中極具代表性指標(biāo)。因此, 建立一套快速、準(zhǔn)確、簡便的測定水質(zhì)中金屬元素的方法, 對于強(qiáng)化各級食品安全抽檢工作, 維護(hù)人民健康有重要意義。

目前, 測定水中金屬元素的國標(biāo)方法有火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法、氫化物原子熒光法、分光光度法、砷斑法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。但隨著對低濃度元素準(zhǔn)確度及方法精密度要求的日益嚴(yán)格, 電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma source massspectrometry, ICP-MS)由于檢出限低、精密度高、線性范圍寬、易于進(jìn)行多元素同時分析等優(yōu)點, 目前已廣泛應(yīng)用到中藥、保健食品、地礦、稀土、酒、環(huán)境等相關(guān)檢測領(lǐng)域中, 已成為國內(nèi)外金屬元素優(yōu)先采用的方法。農(nóng)業(yè)部門標(biāo)準(zhǔn)中已將電感耦合等離子體質(zhì)譜法納入到檢測方法中, 作為仲裁方法。日常水質(zhì)檢測是電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)應(yīng)用到檢測實驗室的一個標(biāo)志, ICP-MS 的性能參數(shù)完全可以滿足現(xiàn)行國標(biāo)中對水中金屬元素分析的要求, 且檢測的靈敏度和檢出限相較于其他方法有顯著提高。

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)；自動進(jìn)樣器；超純水系統(tǒng)；生活飲用水?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)貯備液(Pb、Cd、Cu、As、Se、Mn、Ba, 濃度為 1000mg/L；質(zhì)譜調(diào)諧液(Be、Ce、Fe、In、Li、Mg、Pb、U, 濃度為 1μg/L；內(nèi)標(biāo)為單標(biāo)貯備液: Bi、Sc、Ge、In, 濃度1000μg/L； 硝酸；實驗用水為去離子水, 電阻率≥18 M?·cm。

按照電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)操作規(guī)程, 開啟儀器運行至穩(wěn)定狀態(tài)。使用調(diào)諧液對儀器進(jìn)行調(diào)諧, 使儀器靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等各項指標(biāo)達(dá)到要求。參數(shù)見表 1。

儀器達(dá)到最佳條件后, 編輯測定方法，選擇測定元素。用2%的硝酸溶液稀釋定容混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，采取逐級稀釋法配制，得到濃度范圍為 0.01-10μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。內(nèi)標(biāo)元素選擇時，根據(jù)與待測元素質(zhì)量數(shù)和電離能接近的原則，分別選擇 Bi、Sc、Ge、In 作為元素內(nèi)標(biāo)，用2%的硝酸溶液稀釋內(nèi)標(biāo)貯備液，稀釋到濃度為 1μg/L。參數(shù)見表 2。

(1)地表水前處理：地表水直接取樣加入高純硝酸酸化至pH值4、樣品測定

將待測水樣經(jīng)0.45μm 濾膜過濾, 去除水樣中有機(jī)物及大顆粒物質(zhì)的干擾, 過濾后加入硝酸2mL, 使其濃度達(dá)到2%, 移取10.0mL到塑料管中備用。在線引入內(nèi)標(biāo), 內(nèi)標(biāo)液管與進(jìn)樣液管通過三通閥1:1在線加入。按照設(shè)定的方法，依次將試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)系列、樣品溶液按照進(jìn)樣順序引入儀器，進(jìn)行分析。

將系列標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白溶液及樣品等，在儀器的最佳工作條件下，按儀器操作規(guī)程，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制、空白及樣品測定。

測定配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列, 得到各元素相關(guān)系數(shù)r2均大于0.9998, 線性良好。根據(jù)檢出限測定方法, 連續(xù)測定樣品空白溶液11次, 計算各元素的標(biāo)準(zhǔn)偏差, 以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的元素濃度為方法檢出限, 以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的元素濃度為方法定量限。根據(jù)測定計算, 定量限均低于GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中最低的檢測質(zhì)量濃度。結(jié)果見表3。

以純水作空白, 按照上述設(shè)定方法進(jìn)行測定, 在空白溶液中分別加入高、中、低3個濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。同時對同一濃度樣品重復(fù)測定7次, 進(jìn)行精密度試驗。結(jié)果顯示, 低濃度回收率在84.3%-98.3%之間, 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在 3.24%-6.89%之間, 中濃度回收率在 92.6%-99.2%之間, 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在 1.95%-4.53%之間,高濃度回收率在 96.7%-104.5%之間, 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在 0.72%-3.78%之間。見表 4。

運用本方法測定了由中國食品藥品檢定研究院組織的水中鉛、砷、鎘實驗室間比對，比對樣品為2份, 測定結(jié)果見表 5。根據(jù)所得到的滿意的反饋結(jié)果，證明所建方法進(jìn)行樣品分析測定可靠準(zhǔn)確。

用本方法測定送檢的生活飲用水樣本10份,未檢測到此7種微量金屬元素出現(xiàn)超標(biāo)情況, 表明生活飲用水狀況良好。具體檢測結(jié)果見表 6。

本研究建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定生活飲用水水中 Pb、Cd、Cu、Mn、As、Se、Ba 的分析方法，優(yōu)化了實驗條件, 檢出限、定量限、回收率及精密度均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，不僅為日常水質(zhì)分析提供了精確的數(shù)據(jù),更是大大提高了日常檢測的工作效率, 為水質(zhì)監(jiān)測提供了可靠的技術(shù)支撐。