环境水（除海水）中（类）金属及其化合物检测

本文介绍建立了 iCAP Q 系列 ICP-MS 根据 HJ700-2014 方法测定水中 57 种元素，其中包括 Hg 元素。在 HJ700-2014 涉及到的 65 种元素，包括一些常用的内标元素，在文中由于采用 Li、Sc、Y、Rh、Re、In、Bi、Ho、Tb 元素作为内标，所以并未给测试结果。如果再后续实验中需要测定内标元素，可以选择一种内标元素，从而测定其它内标元素。在本实验中还特别增加了 Hg 元素测定，出限 0.01 μg/L，加标回收率在 89%。

技术特点 1.铬的价态分析 2.离子交换分离富集 地表水环境质量标准GB3838-2002中铬的污染主要是六价铬（Cr(VI)），目前常用方法是紫外分光光度法（UV-Vis），该法具有操作繁琐、干扰大等特点。 本文将全谱直读ICP-5000原子发射光谱仪与离子交换技术相结合，建立了地表水中Cr(VI)和Cr(Ш)的分析方法，该方法具有准确度高、操作简便、测定快速等特点。

建立了海水中11 种重金属的在线分析方法。通过在线稀释和在线预浓缩两种模式，同时可实现自动基体匹配、样品超限自动稀释和自动标准曲线等功能，方法自动化程度高，准确度、精密度、回收率等均能满足日常分析检测要求。本方法可作为批量海水样品、河口水样中重金属的常规检测方法。

使用seaFAST-UCT-ICP-MS对海水中相关元素进行了准确、稳定的测定。一方面，seaFAST系统实现了海水样品的在线基体分离、样品富集；通用池(UCT)碰撞反应干扰消除技术，减少消除了由基体、溶剂和氩气等产生的多原子离子干扰。方法准确度高，可靠性好；操作简单，方便，可用于海洋环境监测日常分析和海洋地球化学研究。

1.方法操作简便，实现了海水在线除盐，可实现多元素同时测定。 2.方法检出限低，精密度高，分析准确。 3.方法成本较高。

1、岛津ICPMS-2030可以更智能地协助使用者准确选择每个元素合适的质量数和判定结果的可靠性；2、较宽的线性范围满足高低浓度的不同元素同时分析；3、分析样品时使用8 L/min的等离子体气流量工作，较大程度节省氩气消耗；4、可以使用工业氩气进行样品的分析。

1、微量进样的方式测量克服了样品中高盐分在锥口的累积，提高测量稳定性；2、较高的灵敏度保证海水样品中微量元素的准确分析；3、分析样品时使用8 L/min的等离子体气流量工作，较大程度节省氩气消耗；4、可以使用工业氩气进行样品的分析。

1、岛津ICPMS-2030可以更智能地协助使用者准确选择每个元素合适的质量数和判定结果的可靠性；2、较宽的线性范围满足高低浓度的65种元素同时分析；3、分析样品时使用8 L/min的等离子体气流量工作，较大程度节省氩气消耗；4、可以使用工业氩气进行样品的分析。

我国对地表水中元素监测主要以AAS、ICP及ICP-MS为主，但AAS元素分析有限，ICP法方法检出限相对较高，部分元素的检出限达不到标准的要求，而ICP-MS法灵敏度高，检出限低，适用于多元素同时分析。

采用 iCAP RQ 与 ICS600 联机，可轻松实现包括方法编辑， 序列运行和数据处理、报告输出，都在 Qtegra 软件下完成， 无需仪器间的触发连接。ICS600 采用的是非金属材质的 泵以及管路，可实现超低的 Cr 本底，从而可以获得优异 的检出限水平。Qtegra 可在时间分辨模式下在线加入内标对色谱图进行校正，以获得更优的精密度水平。

采用 iCAP RQ 与 ICS600 联机，可轻松实现包括方法编辑， 序列运行和数据处理、报告输出，都在 Qtegra 软件下完成， 无需仪器间的触发连接。ICS600 采用的是非金属材质的 泵以及管路，可实现超低的 Cr 本底，从而可以获得优异 的检出限水平。 Qtegra 可在时间分辨模式下在线加入内标对色谱图进行校 正，以获得更优的精密度水平。

在水质分析领域，赛默飞为您提供全球领先的科技服务和分析、测试设备。在挥发/半挥发有机污染物分析中，我们提供全自动的固相萃取仪简化样品前处理步骤以及操作简单、实用性强的气相色谱仪和拥有不泄真空更换离子源的质谱仪；在很多类型痕量有毒有害有机污染物分析中，双梯度泵系列（DGLC）高效液相色谱提高了色谱的灵敏度、精度与可靠性；在阴阳离子分析方面，赛默飞的离子色谱是全球科技与市场的领导者，广泛应用于痕量离子型污染物和元素形态价态分析中；针对用户的实际需求可以做出合适的选择，环境水质中的重金属元素分析，火焰和石墨炉原子吸收光谱仪可以获得不同水平的检出限，ICP-OES适合较高含量的多元素同时分析，而ICP-MS提供了具有最宽动态范围、最低检出限，为元素分析提供了丰富的选择。我们所做的一切，都是使水质分析更简单、更快速、更准确地得到分析结果。通过所有人的努力，使世界更健康、更清洁、更安全。

ICP-MS 中质谱干扰主要为多原子离子干扰，通常可采用数学干扰校正方程进行校正或采用碰撞反应 功能，消除多原子干扰离子。碰撞反应功能是指在质谱仪内引入碰撞反应气体，使某些多原子干扰离子发 生解离、转移等反应，降低干扰离子对待测同位素的影响。 本实验采用天瑞仪器 ICP-MS 2000E 测定地表水质中铬元素的含量，利用 He/H2 混合气作为碰撞反应气，降低氩基相关多原子离子干扰，测试方法检出限、准确性与稳定性满足标 准要求

本方法适用于地下水中痕量铅元素的测定。检测量低至：铅0.2ng，检测浓度低至分别为铅0.11 μg/ L。

本文用高分辨率HR-PQ9000，按环保标准HJ776—2015 ICP法测试了地表水中Cr等25种元素。试验表明，标准溶液混合度高：仅分3组，没有光谱干扰，无需做校正系数。标准曲线起始浓度低：1或10ppb、浓度范围3～4数量级、5个标准点6点拟合R=0.9997～0.999997、RSD小。方法检出限低，比标准规定的低1～2个数量级，且总是轴向低于侧向。高灵敏度ICP能使检测一锤定音，不必用其它方法再测。

加工工业如电镀、冶炼和采矿业均会对环境增加铬污染。皮炎与过敏症的大范围发生都与铬中毒有关，因此相关立法规定，必须对各种基体中的铬进行监控就显得越来越重要。欧共体85/C 351/11允许在包含50mg/L碳酸钙的水中铬的最高量为5μg/L。EPA 7191方法采用石墨炉原子吸收法分析铬要求1μg/L的方法检出限和5至100μg/L的工作范围。

应用范围 测定地下水中的水溶性六价铬（如CrO2-4），这种方法的检测下限为0.4μg/L。样品中如果含有大量的阴离子物质如硫酸或氯离子可能会引起色谱柱过载。样品如果含有大量有机物或硫离子可能会引起可溶性的六价铬快速还原为三价铬。样品贮存在4℃，在24小时内分析。方法采用离子色谱法分析。 方法要点： 水样经0.45μm滤膜过滤后，用浓缓冲溶液调节pH为9-9.5。样品的测量体积为50-250μL进样到离子色谱。保护柱去除样品中的有机物，六价铬以CrO2-4形式，在高容量的阴离子交换分离柱上分离，六价铬用双苯基苄巴脲柱后衍生，然后在530nm波长下检测有色络合物。 建议采用的仪器条件 保护柱：Dionex IonPac NG1或与之相同的色谱柱 分离柱：Dionex IonPac AS7或与之相同的色谱柱 阴离子抑制器装置：Dionex Anion MicroMembrane Suppressor，其它抑制器必须有足够低的检测限和足够的基线稳定性。 色谱条件： 色谱柱：保护柱-Dionex IonPac NG1, 分离柱-Dionex IonPac AS7 淋洗液：250mM (NH4)2SO4, 100mM NH4OH, 流速=1.5 mL/min 柱后试剂：2mM双苯基苄巴脲，10% v/v甲醇，1N 硫酸，流速=0.5 mL/min 检测器：可见光530nm 保留时间：3.8 分钟

从测试数据看，标准曲线拟合好：Cr 0.9997；RSD小：≤ 2.0%；标准溶液重测回收率：Cr 97.7%。试液除ZH013外，石墨炉法RSD≤ 3.5%，火焰法RSD≤ 0.5%。说明仪器的灵敏度高，稳定性好，测定结果准确可靠，完全适合该类样品的测试。

加工工业如电镀、冶炼和采矿业均会对环境增加铬污染。皮炎与过敏症的大范围发生都与铬中毒有关，因此相关立法规定，必须对各种基体中的铬进行监控就显得越来越重要。欧共体85/C 351/11允许在包含50mg/L碳酸钙的水中铬的最高量为5μg/L。EPA 7191方法采用石墨炉原子吸收法分析铬要求1μg/L的方法检出限和5至100μg/L的工作范围。

海水样品中金属铬的高通量分析。该案例主要介绍利用此方案可大大提高其测量效率，即有原先的每个样品测量约需24小时到现在只需约10min即可获得结果。另外也介绍了CalScience对于PKI公司服务工程师及应用工程师工作的肯定。

多波长K系数方程法同时测定水样中Cu2+、Co2+、Cd2+，即选定三个测定波长，分别将三组分在两个波长处的吸光度转换为另一波长处的吸光度，即可列出一个多元一次方程组，进而解出此波长处各组分的吸光度，求得各组分的含量。对水样中的Cu2+、Co2+、Cd2+三组分同时测定，结果令人满意。 环境水中Cd检测

利用HPLC/ICP-MS可在3min中内对环境水样中Cr (III), Cr (VI), As (III)及As (V)进行分离分析，可检测出浓度低至100ng/L的样品。该方法可适用于各种环境水样，如河流，市政自来水及瓶装水等水样，尤其可作为批量水样中多种化合物形态定量检测时的快速筛选工具。

结果表明：应用NexION 300X/350X型ICP-MS，碰撞模式结合标准模式分析水样和土壤样品中Cr等多种元素，满足美国环保署（EPA）6020B方法的要求。由于该仪器的独特性能设计，使仪器具有最少的维护、最少的质量校准和最少的仪器调谐，同时稳定性增加，从而可以分析更多的样品。

重金属是典型的淡水污染物，严重威胁着地理生物多样性 ，这些有毒金属元素都不是人体正常机能所需要的，即使是在低浓度情况下也能对人体产生毒性作用，个人饮用水井或公共供水系统极易受到环境污染物污染。当前仍旧迫切需要处理各种水体中存在的过量金属元素，以保护环境不受金属元素污染。个人饮用水井系统并没有被纳入监测范围，这需要由其自身来进行检测和处理。要对市场上销售的瓶装水进行微量和痕量水平金属杂质的日常监测，电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES) 都能够胜任这类分析工作。ICP-MS提供最强大的样品检测能力。而ICP-OES，则更适合检测溶解性总固体含量较高的样品。与石墨炉原子吸收相比，径向观测ICP 灵敏度偏低。对于使用 ICP-OES 测定饮用水中微量元素来说，灵敏度非常重要。而轴向观测 ICP-OES对许多元素的检出限都能达到亚ppb 级，因此就很好的克服了径向观测的这一缺点。由于轴向观测能够采集整个中心通道的光，使得检出限提高了10倍。由于检测饮用水需要测定许多元素，因此使用全谱直读 ICP-OES 进行同时测定是非常经济的方法。本文基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES，建立了一个快速、简单、方便的分析水样的方法。该ICP-OES 具有双向观测，用户可根据需要，进行观测方式（径向或轴向）选择。

重金属是典型的淡水污染物，严重威胁着地理生物多样性 ，这些有毒金属元素都不是人体正常机能所需要的，即使是在低浓度情况下也能对人体产生毒性作用，个人饮用水井或公共供水系统极易受到环境污染物污染。当前仍旧迫切需要处理各种水体中存在的过量金属元素，以保护环境不受金属元素污染。个人饮用水井系统并没有被纳入监测范围，这需要由其自身来进行检测和处理。要对市场上销售的瓶装水进行微量和痕量水平金属杂质的日常监测，电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES) 都能够胜任这类分析工作。ICP-MS提供最强大的样品检测能力。而ICP-OES，则更适合检测溶解性总固体含量较高的样品。与石墨炉原子吸收相比，径向观测ICP 灵敏度偏低。对于使用 ICP-OES 测定饮用水中微量元素来说，灵敏度非常重要。而轴向观测 ICP-OES对许多元素的检出限都能达到亚ppb 级，因此就很好的克服了径向观测的这一缺点。由于轴向观测能够采集整个中心通道的光，使得检出限提高了10倍。由于检测饮用水需要测定许多元素，因此使用全谱直读 ICP-OES 进行同时测定是非常经济的方法。本文基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES，建立了一个快速、简单、方便的分析水样的方法。该ICP-OES 具有双向观测，用户可根据需要，进行观测方式（径向或轴向）选择。

由于自然和人为因素，水中重金属的污染成为环境问题已经很长一段时间了，而且新的问题也频繁出现。在2000 年到2004 年这期间，华盛顿饮用水中的铅含量水平上升到平均浓度，最终导致的悲剧是胎儿的死亡率增加。人类体内测量的平均含铅量是70ug/ 天，有超过15% 的人体内含铅量水平超过了256ug/ 天。我们来正确分析这些数值，美国环境保护署（U.S.EPA）规定最大的铅含量为15ug/L，努力的目标是最高含量为0ug/L。1,2 这仅仅是生活中一个实例，我们需要一种监测环境问题的工具，比如TIBCO Spotfire 软件来建立无机水仪表板，进而在问题发生之前帮助确定问题，协助制定预防措施。还能够作为一种快速检测实时危险的工具，很快地提供分析结果进而采取补救措施。无机水仪表板有利于任何实验室保持最新的当前技术。重新修改可视化方法很简单，主要是依据是否遵循新的法规或者实验室标准操作流程。这篇文章展示了使用TIBCO Spotfire 软件的高效率，以建立的无机水仪表板来测定水中金属污染物为例展开说明。

铬在水中以三价铬和六价铬的形式存在。六价铬因具有致癌性， 尤其受到关注。本应用使用LAMBDA 265 紫外/ 可见分光光度计和MerkSpectraquant® 铬酸盐池测试套件完成六价铬的定量分析，结果准确、重现性好。铬酸盐池测试套件无需繁复准备化学溶液，也不用制备和测定标准样品，即可得到铬酸盐浓度。该方法与APHA 3500-Cr B 和DIN 38405-24 类似，并被美国环保署批准用于废水。

在突发性环境污染事件应急调查和环境生态风险评价的筛查阶段，环境样品中的重金属离子快速检测分析可以采用ASV法和生物分子检测法。ASV法可以同时检测多种重金属离子，检测灵敏度和准确性高，但是检测成本较高，检测过程中伴随着微量的汞污染。随着纳米技术和QCM技术的引入，ASV法的检测成本有望大幅降低。免疫检测法具有高通量、高特异性和低成本的特点，但是只有标准化的汞离子免疫检测方法，其他重金属离子的免疫检测方法如何应用于环境样品的检测还有待进一步研究。免疫检测传感器的研发将拓展重金属离子的免疫检测技术的应用空间。重金属离子的功能DNA检测技术为环境样品中重金属离子的光生物检测传感器研究提供崭新的应用前景。

The race for lower detection limits is continuous. The ICP spectrometer system offered by HORIBA Scientfic configures a rugged, flexible sample introduction system with a high-resolution spectrometer to provide trace and ultra-trace detection limits on a routine basis. The sensitivity provided by the ULTIMA 2 configured with a variety of sample introduction systems is sufficient to perform environmental analysis in compliance with the detection limits of US EPA Method 200.7 for water and wastewater effortlessly. Even detection limit requirements for US EPA Method 200.8 (ICP-MS) are well within reach with the USN and/or CMA accessories. For more details on environmental analysis please read Application Note 36: Environmental Analysis using a High Throughput ICP AES.

The analysis presented in this Application Note shows that the semi-quantitative program is accurate for many applications and has the advantage of speed. This mode could be used for screening purposes for a busy laboratory. The second point to note is that the reproducibility of the replicate analysis on 5 identical samples showed standard deviations similar to those achieved when determining the limit of detection. For example, the Pb result shows a deviation of 0.58 ppb over five determinations at 3.5 ppb. In a single run, both traces and high levels can be determined with good accuracy and precision.