ICP―AES同时测定生活饮用水中多种金属元素方法探讨

[摘 要]饮用水水质量好坏直接关系到人们的身体健康，因此在饮用水供应过程中一定要确保各种元素含量达标。本文就对当前比较常用，对水中多种不同金属元素含量检测比较精确的ICP-AES方法进行了简单探讨。

[关键词]ICP-AES 生活饮用水 金属元素 元素测定

中图分类号：TM923.01 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0259-01

水是生命之源，是人类赖以生存的基础，而饮用水的质量好坏，更是直接关系到人们的身体健康，所以，一直以来在国家对饮用水水质的控制和管理极为严格，尽最大可能确保饮用水质量的标准达到要求。但是，近几年来，经济快速发展带动了工业产业规模的扩大，其中，一些工业企业废水污水没有达标排放，导致大量的污水废水流入到应用水取水河流当中，水质量大大降低，水中一些金属含量也不断增加，严重影响了人们的身体健康。而随着近几年来几次大的引用水安全事故的发生，更是将饮用水质量管理和控制问题推到了风口浪尖上，也让社会越来越重视其对饮用水水质检查工作的进行。

一、饮用水水质量要求分析

在人们的饮用水质量检测当中，除了对水中的污染物进行检测之外，还要对水中的各种元素含量进行检测，根据水中各种元素含量的不同对饮用水水质量进行判断，确定其是否达到了饮用水饮用质量标准。在水中所含有的所有元素中，硒、铜、铁、锌、锰、铬等微量元素都是人体必需的生命元素，如果人体缺少了这些元素就会出现身体不适，甚至是引发一些疾病。但是，这些微量元素含量又不能过多，如果含量过多，同样会对人体造成一定伤害。除了这些人体说必须的微量元素之外，还有一些其他的诸如砷、铅、镉、银、铝等一些金属元素，这些元素，都是有害元素，如果饮用含有这些元素的饮用水，很有可能引发疾病，威胁人们的身体健康。因此，为了确保人们的身体健康，国家对饮用水中有害金属元素的含量都是有着严格的规范要求的，如果水中这些有害金属含量超标，将会停止饮用水的供应返回水厂进行二次处理，直到符合标准为止。

二、ICP-AES水质检测法

ICP-AES是电感耦合等离子体原子发射光谱法的简称，这是一种以电感耦合等离子炬为激发光源的一类光谱分析方法，也被成为等离子体发射光谱法，利用这种方法，可以快速准确的检测数饮用水中各种不同金属元素的含量[1]。

这种等离子体发射光谱法的主要应用原理是利用氩气穿过等离子体火炬，并经过由射频发生器产生的交变电磁场，使氩气发生电离、加速氩原子与氩原子之间的碰撞，使更多的氩原子发生电离，形成原子、离子、电子的粒子混合的等离子体。不同元素的原子在激发或电离时能够发射出具有元素特征的光谱，所以应用等离子体发射光谱就可以对饮用水中不同金属元素的含量进行检测。然后通过对不同特征光谱强弱的观察分析，就可以对饮用水中不同金属元素的浓度进行判断。最后，将所测元素浓度含量与标准系列溶液含量进行对比，就可以精确测定出饮用水中不同金属元素的具体含量。

三、ICP-AES测定生活饮用水中多种金属元素所具有的优点

1、检测速度快

ICP-AES检测法不容易受到干扰、普贤分布范围比较广，并且反应时间段，外加上能够同时对十几种金属元素进行检测，所以检测速度要比其他的检测方法快很多。

2、灵敏度高

利用ICP-AES对饮用水中的金属元素含量进行检测，如果是直接采用摄谱仪进行测定，相对灵敏度等级可以达到10-6g，绝对灵敏度等级可以达到10-3～10-9g。而如果是通过富集处理，相对灵敏度等级可以达到10-9g，绝对灵敏度等级则可以达到10-11g[2]。

3、精密度高

跟其他检测方法相比，ICP-AES法是精确度最高的一种，在一般情况下，ICP-AES法检测的偏差最高大约在10%左右，而当饮用水中所检测的金属元素浓度超过100倍时，其检测偏差更是仅有1%，检测精确度极高。

4、检测范围大

ICP-AES检测方法几乎可以检测出所有的除了紫外线以外所有可见光驱的光谱，所以利用这种方法进行检测的范围比较大，一次性可以同时对十几个甚至是几十个元素进行检测，并且结果精确度不会受到太大影响。

四、ICP-AES同时测定生活饮用水中多种金属元素方法

利用ICP-AES对生活饮用水中多种金属元素进行检测主要是通过对不同金属元素的谱线进行判断分析，然后通过跟标准的试剂溶液相比当初较为精确的各种不用金属元素的浓度含量。因此，在检测中检测仪器和单元素标准溶液是必不可少的。

当前，在利用ICP-AES法对生活饮用水中不同金属元素含量进行测定过程中，所使用的仪器多为由美国Perkin-Elmer公司所研制生产的一种名为Opti-ma7000DV的电感耦合等离子发射光谱仪，通过这种发射光谱仪所显现出来的谱线更加清晰可见，有利用对金属元素浓度含量进行判断分析[3]。而单元素标准溶液，则需要根据国家饮用水中各种不同金属元素含量的标准要求进行配置。由于利用ICP-AES方法是同时对饮用水中多种不同金属元素的含量进行检测，因此，标准溶液也需要配置多元素混合的标准溶液。同时，在配置标准溶液过程汇中考虑到多种金属元素浓度含量不同，为了避免不同金属元素之间通过电感耦合等离子发射光谱仪所呈现出来的光谱曲线发生重合问题等影响对结果的分析判断，不同的金属元素应该采用不同的光谱曲线。通常情况下，在检测实验中所应用的混合标准溶液配制标准如表1所示。

在配置好混合标准溶液之后，对检测仪器进行检测，确定检测仪器没有故障，运行稳定之后，按照标准的检测实验检测顺序，将混合标准溶液依次喷入检测仪器当中，使其呈现出清晰的光谱曲线，然后对这些光谱曲线进行记录并制成图表，这个光谱曲线，就是检测使用中用来做参考的标准曲线。在标准曲线确定之后，再依次将试剂溶液喷入检测仪器之中，将其所呈现出来的光谱曲线跟标准曲线进行对比，最终通过分析计算，得出精确的检测结果。

结束语

饮用水水质检测工作一直都是社会比较关注的焦点之一，其检测结果的精确性，直接关系到人们的身体健康。因此，在检测工作中，尤其是饮用水中有害金属元素含量的检测，一定要尽可能确保检测结果的精确性，让水厂有目的的对饮用水进行处理，保证饮用水的应用健康。

参考文献

[1] 吴娟.ICP-AES法测定废水中7种元素[J].中国卫生检验杂志，2011（5）.

[2] 叶林.ICP-AES法测定废水中七种元素[J].铜业工程，2010（1）.

[3] 赵晓晨.ICP-AES法测定生活饮用水中铅、钡、钼等八种微量元素[J].现代科学和仪器，2010（9）.