三種水中砷測定方法比較研究

張春玲

（同江市環境保護監測站 黑龍江同江 156400）

三種水中砷測定方法比較研究

張春玲

（同江市環境保護監測站 黑龍江同江 156400）

地表水中含有的總砷超標不僅會污染水環境，還會影響到人類的健康。為準確及時測定水中的總砷含量，現實中常用到的測定方法有原子熒光法、二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法、電感耦合等離子體質譜法等，這幾種常用的監測方法操作起來更為簡便、快速，也是適用性較強的水中砷含量測定方法。

砷；檢測；地表水

1 方法原理

1.1 原子熒光法

以硼氫化鉀作為還原劑，在酸性條件下使水中的砷生成砷化氫，通過載氣（氬氣）載入到石英原子化器受熱分解為原子態砷，在空心陰極燈光源的激發下，產生特征波長的原子熒光，根據一定濃度范圍內熒光強度與砷含量成正比的特點，計算水中砷含量，并比照相應標準得出砷含量是否超標。

1.2 二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法

碘化鉀與氯化亞錫存在下五價砷還原成三價砷，利用鋅與酸相互作用會產生新生態氫與三價砷生成砷化氫氣體，三價砷則被初生態氫還原為砷化氫（胂），用二乙基二硫代氨基甲酸銀-三乙醇胺的三氯甲烷溶液吸收胂，生成紅色膠體銀，在515nm處測吸光度，并根據標準線法定量。

1.3 電感耦合等離子體質譜法（簡稱ICP-MS）

水中的砷是以氣溶膠或氣體的形式進入到高頻電場，在快速變化的電場作用下會形成離子。檢測水樣品在設置的通道中蒸發、解離、原子化、電離等，通過樣品錐接口和離子傳輸系統進入高真空MS部分（分四極快速掃描質譜儀），通過高速順序掃描分離測定所有離子，并通過高速雙通道分離后的離子進行檢測，依據元素質譜峰強度測定水樣中的砷含量。

2 材料和方法

2.1 器材

AF3-820型原子熒光，砷空心陰極燈，以及PerkinElmer NexlON 350X型ICP-MS，N2S型分光光度計（上海精科儀電分析儀器有限公司）。

2.2 試劑

原子熒光法測定水中的砷含量，預先準備了砷標準制備液1000mg/l；鹽酸、5%鹽酸載流液、5%硫脲和5%抗壞血酸的混合液；2%的硼氫化鉀和0.5%氫氧化鈉還原劑。ICP-MS法，選擇1000μg/ml，逐漸稀釋至100μg/l砷標準液，然后吸取 0.1、3.0、5.0、7.0、10.0ml于100ml的樣品采樣容量瓶中逐級稀釋，用10%硝酸定容，測定強度。選取二乙基二硫代甲酸銀（DDC-Ag）溶液、砷標準溶液、15%碘化鉀溶液、40%氯化亞錫溶液、乙酸鉛棉花和硫酸等試劑。

3 標準曲線測定

3.1 原子熒光法

分別吸取 0、0.10、0.30、0.50、0.70、1.0 和 2.0ml砷標準使用液以及10ml樣品溶液至比色管中，并用純水定容10ml，然后向水樣、空白樣以及標準溶液觀眾分別加入1mL鹽酸、硫脲+壞血酸5%混合溶液1mL，均勻混置30min后測定其強度。

3.2 二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法

分別將砷標準液、硫酸溶液、碘化鉀、氯化亞錫溶液、去離子水等加入到砷化氫發生瓶中，均勻搖晃10min，再取5ml吸收液，在砷化氫發生瓶中插入導氣管，并加入5g無砷鋅粒，反應1小時后。吸取0.00mg/l、0.03mg/l、0.06mg/l、0.1mg/l、0.2mg/l、0.3mg/l、砷濃度的吸收液，并以三氯甲烷進行參比，N2S型分光光度計設置波長515nm，開機預熱0.5h，儀器運行穩定后再行測定。

3.3 電感耦合等離子體質譜法

選擇1000μg/ml砷標準制備液，并逐漸稀釋至100μg/l，然后吸取 0.1、3.0、5.0、7.0、10.0ml于 100ml的樣品采樣容量瓶中逐級稀釋，用10%硝酸定容，配成含量為 0.1、3.0、5.0、7.0、10.0ml的砷標準系列，最后再測定其強度。

4 結果和討論

4.1 標準曲線及檢出限

將這三種方法所測定的水中砷含量標準曲線及檢出限，分別測量了10次空白頁，算出原子熒光法、二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法和ICP-MS檢出限分別為 0.21μg/、5μg/l、和 0.05μg/l。

4.2 精密度

相同條件下，對25μg/l的砷標準液連續測定10次，三種方法測定水中砷精密度為0.50%、1.03%和1.68%。

4.3 準確度

對同一質樣進行連續5次測定，測得值與真值為61.5±2.6比較，三種方法測定的平均值分別為62.1、60.5和 61.2。

4.4 加標回收

將2種不同濃度的樣品進行相應的加標檢測，重復測定10次定，從中計算出相應的加標回收率。三種方法測定的水中砷的加標回收率分別為91%-95%、96%-104.2%和90%-100.1%。

綜上，從測得的結果來看，原子熒光法、二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法和ICP-MS法都能滿足要求，所測的標準物也在有效的范圍之內，無論是精密度還是準確度都很高，差異較小。具體來說，原子熒光法分析速度快、靈敏度也很高，檢出值低，適合進行大批量砷含量樣品檢測，但所用到的試劑需要每次檢測時現配，較為繁瑣。二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法準確，但檢測過程較為復雜，如果在檢測過程中未做好密封措施會影響檢測人員健康，對大批量樣品分析難度較大。ICP-MS法測定范圍廣，能夠同時進行多種元素的測定，但運行成本較高、分析事件也較長。因此，在實際應用過程中，要根據具體的檢測條件和現實情況，合理選擇相應的檢測方法。

[1]彭剛華,袁元,樊孝俊等.原子熒光法測定水中砷監測質量控制指標研究[J].中國環境監測,2012,28(4):124-126.

[2]陳泓霖，馮麗萍，邱國良.水中砷測定方法比較[J]中國科技信息，2015（18）：125-126

張春玲（1981.6-）本科，漢族，遼寧錦西人，工程師，主要從事環境監測工作。