环境水（除海水）中（类）金属及其化合物检测

为了更好地了解生物、地质和生物地球化学过程，需要大量高质量的数据。近十年来，样品导入技术与ICP-MS、MC-ICP-MS仪器相结合，提高了微量金属浓度的分析精度、准确度和检测限，提高了高精度同位素比测定。然而，许多分析仍然需要显著的样品制备，实验室的瓶颈仍然存在。最近开发的自动化样品制备系统(maritime ast and prepFAST MC, ESI, Omaha, USA)为一系列样品类型和应用提供了一个解决这一瓶颈的平台。该系统采用特殊设计的fl高分子阀，*的注射器控制，以及由fl控制的自动采样器，操作简单，软件包简单，自动化了繁琐而费时的样品制备。该系统允许样品装载、多次酸洗、柱调节和洗脱周期，以分离感兴趣的元素，并自动收集或直接注入洗脱馏分。来自现有实验室的案例研究将用于说明系统的广泛功能。该海底样品用于测定海水中锰、铁、钴、镍、铜、锌等元素的一位数ngL-1浓度，以及稀土元素的超痕量(10s的pgL-1)。最新开发的预快速碳捕集技术(prepFAST MC)可以自动从多种样品中分离出用于同位素分析的B、Ca、Fe、Cu、Zn、Sr、Pb、U和Th。海底和prepFAST MC*限度地提高了样品的吞吐量，并将与人员和消耗品相关的成本降至最低，这为在需要大量同位素数据集(包括考古学、地球化学、气候/环境科学、生物医学科学和食品认证)的fi elds大大扩展研究视野提供了机会。

prepFAST MC是一个完全自动化的低压色谱系统，可以从溶解的样品中分离和收集离散的组分。该注射器驱动系统允许样品加载、洗脱和柱调节周期，所有参数均由用户定义(时间、体积和流量)。

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。

采用ESI SeaFAST-pico离线富集测定海水中的ng/L级 杂质，可根据杂质含量富集倍数由4，10，20倍甚至到 50倍都可以保持良好的线性，而且将基体分离后内标回 收率一致性较好。方法检出限可以达0.Xng/L级。每个海 水样品的分离时间根据循环次数在10到20分钟。此方法 对于实验室洁净度和试剂纯度要求较高，才能保证富集 过程不受到来自环境和试剂本底值的影响。此方法也可 以适应于海水中痕量稀土元素的测定。

采用ESI SeaFAST-pico离线富集测定海水中的ng/L级杂质，可根据杂质含量富集倍数由4，10，20倍甚至到50倍都可以保持良好的线性，而且将基体分离后内标回收率一致性较好。方法检出限可以达0.Xng/L级。每个海水样品的分离时间根据循环次数在10到20分钟。此方法对于实验室洁净度和试剂纯度要求较高，才能保证富集过程不受到来自环境和试剂本底值的影响。此方法也可以适应于海水中痕量稀土元素的测定。

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。

英国环境局 (EA) 是一个非政府部门公共机构，上级机构是英国环境、食品与农村事务部 (DEFRA)。该机构的职责之一是保护并改善英国的自然环境，为人类和野生生物创造更好的家园。类似机构在英国其他权力移交地区履行着同等职能。环境局还负责管理和保护地表水和地下水，包括用于抽取饮用水和水产养殖的水体。这项工作涉及对许多不同的水基质进行分析。 EA 实验室中面临的最具挑战性的工作之一是测定海水和河口水体中潜在的有毒痕量金属元素。此分析有助于确保来源于沿海和河口鱼贝类水产品的安全。样品溶液中的总溶解固体 (TDS) 含量高且差异大、基质可产生潜在的质谱干扰，以及在高样品通量下运行通常仍必须达到较低的检测限，这些因素共同导致此类分析困难重重。其中一些目标元素 Ni、Cu、Zn、Cd 和 Pb 对应的最低报告值分别为 0.3、0.2、0.4、0.03 和 0.04 μg/L。 EA Starcross 实验室中针对这一应用所用的现有方法，采用了悬浮态亚氨基二乙酸酯试剂进行基质消除和分析物预浓缩，然后采用电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) 进行分析。虽然该方法可达到理想的性能，但样品前处理阶段需要使用昂贵的试剂，而且方法耗时费力，还需要由熟练的分析人员进行操作。 为达到简化分析的目的，EA 对最新一代四极杆 ICP-MS 进行了评估。这些仪器能够有效消除干扰，达到较低的检测限，并显著提高对高盐而多变基质的耐受性。目标在于开发一种稳定而可靠的方法，无需在分析前消除基质、预浓缩或稀释样品，即可直接分析海水和河口水样。方法还必须在提高效率的同时不降低数据质量或分析能力。

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。

摘要：本文用高分辨率HR-PQ9000——ICP法测试了某环保要求检测的Pb等27个元素。试验表明， 27个元素分两组，混合配制成5个浓度系列，浓度范围横跨4个数量级，6点拟合，标准曲线直，R=0.9999～0.9999999，精密度好，RSD小，QC标准回收率高。根据溶液浓度和谱线灵敏度，检测用了轴向、轴向扩展、侧向和侧向扩展四种方式，不管元素多少，浓度高低，均可一次进样测定

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。

本方法适用于地下水中痕量铅、镉元素的测定。检测量低至：镉为0.02ng。检测浓度低至分别为镉0.03 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Pb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。

铅是一种危害人体神经、血液、骨骼、消化、生殖等系统的重金属元素，被国际癌症组织划定为致癌物之一。尤其对儿童危害巨大，儿童对铅的吸收率是成年人的8倍，排除率不及1/30，铅毒严重影响儿童智力及体格发育。 日前，多家卫浴品牌被曝水龙头铅含量超标。美国颁布无铅法案，规定龙头含铅量不得超过0.25%，欧美国家也积极制定相关法案。据有关行业人士称，中国也将出台国标，对龙头中铅含量做出严格限定。因此，需要加强对金属中铅含量的测定。我们采用原子吸收分光光度法对锌中的铅含量进行了测定，得到标准曲线的相关系数R2=0.9999。 含铅水龙头的使用势必对饮用水造成二次污染，吸收进入人体则产生巨大危害。我国国标《GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准》规定饮用水中铅含量应低于10μg/L，因此饮用水中铅的测定同样需要加强。 我们参考国标《GB/T 5750.6-2006 生活饮用水标准检验方法 金属指标》采用原子吸收分光光度法对河水及牛奶中的铅含量进行了测定，可以检测到铅的浓度为1.35μg/L，完全满足国标规定的限量值。

为贯彻《环境保护法》和《水污染防治法》，加强地表水环境管理，防治水环境污染，保障人体健康，国家颁布了（GB3838-2002）《地表水环境质量标准》，该标准给出了铜，铅，镉和锌四种金属元素的原子吸收分光光度法、二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法等检测方法。原子吸收分光光度法不能同时测量这四种金属，而且该方法繁琐、耗时长，检测成本相对较高。分光光度法操作繁琐，灵敏度低，重现性差。 伏安极谱分析是电化学分析领域中的一个重要分支，是元素测量领域必不可少的方法，由于极谱分析具有简便、快速、准确、元素不同价态分析、多元素同时分析、较高的灵敏度和分辨率、干扰少等特点，它逐步取代了有色金属化学分析方法。因此引起世界分析工作者的重视。伏安极谱仪主要用于各种微量元素、杂质的分析测定，适用范围广，对各种掺杂物或杂质的分析测量起着至关重要的作用。

为了保护人类和环境不受液体及固体废弃物的伤害，资源保护及恢复法案（RCRA）于1976年开始实施。为了帮助实验室落实资源保护及恢复法案的实施，美国环保署（EPA）于1980年颁布了SW846即固体废弃物的物理和化学评估方法，用于指导各类固体废弃物的分析。随着工业的发展，许多新的化学品被开发出来，它们可能会进入到环境中去。同时，分析仪器技术也在不断发展，包括更强的分析能力和新的检测技术。因此，SW846系列方法需要定期更新。最近一次更新（第五版）包含铅等23种检测方法的修订，方法6020就在其中，最新的版本被命名为6020B。6020B在以下几个方面做了修改：新增加了检测元素，重新规定了检出限确定方法以及多种新的质控（QC）指标。本文描述了珀金埃尔默公司的NexION® 300X/350X型ICP-MS是如何满足新的6020B方法对水体和土壤基质样品的检测要求。证明了，采用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，很容易就能满足美国环保署（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

用本方法成功测定了厦门近岸海域及九龙江河口海水中的重金属浓度。基于样品酸化与否及过滤先后顺序的不同，本方法可用于海水和河口水样中可溶态、溶解态及游离态重金属的现场快速分析。

地下水资源较地表水资源复杂，因此地下水本身质和量的变化以及引起地下水变化的环境条件和地下水的运移规律不能直接观察，同时，地下水的污染以及地下水超采引起的底面沉降是缓变型的，一旦积累到一定程度，就成为不可以逆的破坏。因此准确开发保护地下水就必须依靠长期的地下水监测，及时掌握动态变化情况。 地下水有不同类型，且类型不同的地下水样本，对应的应监测污染物种类也不尽相同。哈希公司根据不同的地下水类型，设计出一系列针对不同类型地下水污染物的个性化监测方案。只需简单几种仪器，就能准确监测出各种类型地下水的污染物情况。 更多详细介绍以及实际应用案例，请下载后查看。

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。

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.

Environmental laboratories will face many challenges as they prepare for the requirements of ILM05. A fast full performance ICP AES system will be required to meet these challenges. The ULTIMA 2 and ULTIMA 2CE meet and exceed all requirements of the ILM05 to provide accurate, precise, reliable analysis for today’s laboratories.

仪器简介：ICP-MS 2000E 是天瑞自主研发的最新型电感耦合等离子体质谱仪(如图 1)，仪器整体性能指标优异，性价比高；ICP-MS 2000E 配置自动进样器，使测试过程更加自动化，提高测试效率；采用最新的碰撞反应池技术，有效的消除多原子离子干扰，降低易受干扰元素的检出限；智能化软件，集成应用方法包，简化样品测试过程，提高测试数据的可靠性。 ICP-MS 2000E 已广泛应用于环境、食品、半导体、核工业、石油化工、矿产、医药及生理分析等领域。

　　《GB 3097-1997 海水水质标准》规定的海水水质监测特定项目中重金属的检测方法，多为分光光度法、原子吸收法和电极法。这些方法操作繁琐，费时费力，易受干扰，需要配合大量化学试剂。化学法、AAS 法只能单元素逐个测定，分析速度慢。 　　本文利用碰撞池模式（氦气），结合动能甄别技术 (Kinetic Energy Discrimination，KED) 极大地降低高盐基体分子离子对待测元素产生的质谱干扰，同时在线加入内标校正非质谱干扰效应，实现了对海水中痕量元素的准确测定。

LH-025全自动标准溶液配制仪是一款专门应用于标准溶液配制的设备，全自动化配制单标和混标溶液，文本介绍了通过LH-025配制标准溶液，应用icp-ms方法检测分析了水中AL、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb九种元素，其线性R2值都在0.999以上，实验结果表明得到了理想的数据。

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。

用本方法成功测定了厦门近岸海域及九龙江河口海水中的重金属浓度。基于样品酸化与否及过滤先后顺序的不同，本方法可用于海水和河口水样中可溶态、溶解态及游离态重金属的现场快速分析。