淺談水體中的砷和硒檢測方法研究進展

【摘要】砷和硒是水體優良性監測的重要指標之一，水體中砷和硒含量的檢測對確保用水安全具有重要意義。本文簡要概述了水中砷和硒的危害，對目前水中砷和硒的檢測方法進行了系統綜述，為后續水體中砷和硒的檢測提供了有價值的參考意見。

【關鍵詞】水體；砷；硒；檢測方法

1、引言

水資源的污染問題在日益加重，在眾多水污染中重金屬污染占了相當大的比例，嚴重影響了水生生態結構。砷、硒是非金屬，但是它們的毒性及一些物理化學性與重金屬相似。砷是人體非必需元素，雖然其毒性較低但砷化合物毒性較大；雖然硒是人和其他生物必需的微量元素，但吸收過量會引起生物體中毒。水體中砷和硒通過生物富集和放大效應后，毒性增大，水中砷和硒污染問題已經嚴重危害到人類和各類生物體的生存。因此加強水資源中砷、硒元素的監控非常重要，這里主要對水中砷和硒的檢測方法進行綜述。

2、水中砷和硒的檢測方法

電化學分析法、絡合滴定法和生物化學法可用來檢測水體中砷和硒，這幾種方法靈敏度和準確性較低，檢測的物質的種類有限。水中砷和硒常用的檢測技術還包括紫外-可見分光光度法（UV-VIS）、原子吸收光譜法（AAS）、電感耦合等離子體法（ICP）和原子熒光光譜法（AFS）等。

2.1 紫外-可見分光光度法（UV-VIS）

UV-VIS法是指將200 - 760 nm不同波長的光連續地照射到一定濃度的樣品溶液時，便可得到物質對不同波長光對應的吸收強度。如以波長（λ）為橫坐標，吸收強度（A）為縱坐標，可獲得物質的吸收光譜。UV-VIS法是目前水環境監測分析領域是目前水環境監測中使用最多的儀器分析方法之一。

雖然用UV-VIS法測量砷、硒設備便宜、穩定性和重復性較好，但此法也存在很多缺點，首先樣品前處理步驟比較繁瑣；其次由于在實驗過程中常使用劇毒試劑會產生廢液污染環境；再次因較低濃度的待測樣對光的吸收很低，檢出限偏高，難以滿足水質監測的要求。

2.2 原子吸收光譜法（AAS）

AAS利用蒸汽相原子可以吸收一定波長的光輻射，使被測元素原子中外層的電子從基態躍遷到激發態。各種原子將有選擇性地共振吸收一定波長的輻射光，根據吸收強度來定量試樣中被測元素的含量。根據原子化的方法不同，可將AAS法主要分為石墨爐法、火焰法及氫化物法等。AAS現已成為無機元素定量分析應用最廣泛的一種分析方法。

Tuzen M等采用AlOH共沉淀、KMnO4氧化轉化不同價態砷進行前處理，用氫化物原子吸收法測定了三價砷和總砷。Q.Zhang等釆用原子吸收法測定了海水中的三價砷、五價砷，檢出限可達0.02 μg/L。AAS具有檢出限低（火焰法可達ng/cm-3級）、準確度高（火焰相對誤差小于1%）、穩定性好、選擇性好、擾干擾性強、分析速度快等優點，但其無法實現多種元素的同時分析，需要更換光源。

2.3 電感耦合等離子體（ICP）

ICP包括電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）和電感耦合等離子體光譜法（ICP-OES），ICP-MS是一種新型的測試技術，采用先進的接口技術將電感耦合等離子體的高溫電離特性與質譜儀靈敏快速掃描的優勢結合起來，不僅用于元素的分析，還可進行同位素的快速檢測；測定精密度（RSD）可到0.1%。用ICP-MS法檢測元素時線性范圍寬、干擾少，同時有很好的準確性和精密度，在大批水樣和多元素同時分析時具有很大的優勢；但由于儀器昂貴，在實際應用中運轉維持費用也很高，限制了該方法的廣泛應用。

ICP-OES是20世紀80年代以來發展最快的無機痕量元素分析技術，用電感耦合等離子矩作激發光源，使各組分的原子被激發并發射出特征譜線的光，再以其波長和強度來定性定量的分析方法。楊靜等使用ICP-OES測定了生活飲用水中As和Se的含量分別為2.18μg/L和4.52μg/L，相對標準偏差分別為3.1%和4.8%，加標回收率分別為106.0%和105.4%，線性范圍均為10μg/L-1000μg/L，檢出限分別為1.9μg/L和3.2μg/L，結果表明該方法速度快，操作便捷，線性范圍寬，精密度和加標回收率高，但檢出限略高。

2.4 原子熒光光譜法（AFS）

AFS是指自由原子蒸汽吸收特征波長輻射后，原子的外層電子在特定波長的光激發下從基態或低能級經過約10-8s躍遷到高能級激發態，因電子處于不穩定狀態又躍遷至基態或低能級，同時發射出特定波長的熒光，通過熒光強度定性分析待測元素含量的方法。

李靜等采用氫化物-AFS測定海水痕量硒及其形態，優化實驗條件后檢出限為0.072 μg/L，該方法直接測定海水中硒，回收率為99±2%。朱敬萍等對氫化物-AFS測定海水中的微量砷進行了分析討論，方法檢出限為0.08 μg/L，回收率在98%±9%。AFS具有靈敏度高及選擇性強的特點，對于測定譜線在200-290nm之間的元素具有獨特的優點，檢出限較低，此外還可以進行多種元素的測定，在測定水中砷、硒上有很大的用途。

3、結論

砷、硒元素的檢測在環境監測中日益受到重視，常用的檢測方法有各自的優缺點。UV-VIS和AAS法設備便宜、穩定性和重復性較好，但是樣品前處理和檢測過程較復雜；ICP-MS技術適合超痕量元素分析，但儀器設備和使用維護費用較高；AFS具有分析速度快、選擇性強、檢出限低和準確度高等特點。今后，提高分析方法的精密度和準確性，簡化樣品前處理步驟，降低儀器使用和維護費用，將是新方法研究的重點。

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作者簡介：茅遂，女，（1987.5- ），崇明縣水文站，初級工程師