一種新的水中銅鉛鎘檢測方法的等效的判定

崔文文 王小飛 王明銳 易甜 張惠賢 姚晶晶

[摘要]根據GB/T 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》，采用電感耦合等離子體質譜法對不同濃度水中銅、鉛、鎘進行測定，確定了方法的檢出限和定量限低于GB/T 7475-1987，通過加標回收考察了方法的準確度和精密度，回收率在87%～116%之間，相對標準偏差低于5%。GB/T 5750.6-2006中的電感耦合等離子體質譜法和GB 7475-1987中的原子吸收分光光度計測定銅、鉛、鎘元素含量，兩個標準方法可視為等效。

[關鍵詞]鉛;銅;鎘;電感耦合等離子體質譜;原子吸收

[中圖分類號]X83 [文獻標識碼]B

1 引言

銅、鉛、鎘是主要的重金屬元素，如果人體中銅、鉛、鎘含量過高，就會引起中毒。NY/T 391-2013《綠色食品 產地環境質量要求》中，對水質中銅、鉛、鎘的含量作了明確要求，其中檢測方法有兩種，農田灌溉水、漁業用水中砷的檢測方法是GB/T 7475-1987，畜禽養殖用水、加工用水中銅、鉛、鎘的檢測方法是GB/T 5750.6-2006。其中GB/T 7475-1987中采用的檢測方法是原子吸收法測定相關元素，該方法存在樣品量大、步驟繁瑣、耗時等缺點，不適用于大量樣品的快速測定。GB/T 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》中砷元素測定的電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法，以電感耦合等離子體作為離子源，以質譜進行無機元素分析的檢測方法。樣品溶液經霧化由載氣送入ICP炬焰中，經蒸發、解離、原子化、離子化等過程，轉化為帶一價正電荷的砷離子，進入質譜儀根據質荷比進行分離檢測。該方法具有需要樣品量少，操作簡便、靈敏度高、檢出限低、分析速度快、分析精度高、基體效應小、譜線簡單等優點，適用于大量樣品快速分析測試。為了減少檢測時間和節約測試費用，將GB/T 7475-1987中銅、鉛、鎘的測定方法與GB/T 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》中銅、鉛、鎘元素測定的電感耦合等離子體質譜法進行方法等效，可以大大提高工作效率，減少環境污染。

2實驗部分

2.1 儀器與試劑

實驗儀器：iCAP Qc ICP-MS電感耦合等離子體質譜儀（美國賽默飛世爾公司）。

實驗試劑：硝酸（蘇州晶瑞化學試劑有限公司，UP級），混合標準溶液：ICP分析用GNM-M29197-2013（國家有色金屬及電子材料分析測試中心），內標溶液：銠元素標準溶液GSB 04-1746-2004（國家有色金屬及電子材料分析測試中心），所用溶液均用符合GB/T 6682規定的一級水配置。

2.2 儀器條件

RF發生器功率1150W，循環水流量5L/min，排風口壓力0.6mbar，霧化器：同心霧化器，等離子體氣流量14.8L/min，載氣流量0.80L/min，輔助氣流量：0.40L/min，分析泵速50rpm，高純氬氣，采樣錐/截取錐：鎳錐，檢測質量數m/z=63（Cu）、208（Pb）、111（Cd）。

2.3 實驗步驟

根據GB/T 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》中的電感耦合等離子體質譜法配制標準曲線，濃標準系列濃度：0.0、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0、250μg/L。在純水中加入低、中、高三種濃度的模擬天然水砷溶液成分分析標準物質。按照標準的前處理方法處理樣品，同時做空白對照。

3 結果分析

3.1 標準曲線

銅、鉛、鎘：GB/T 5750.6-2006（電感耦合等離子體質譜法）標準曲線（如圖1所示）。

3.2 檢出限

分別按照GB/T 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》中的電感耦合等離子體質譜法，樣品分析的全部步驟，以產生儀器信噪比2～5倍響應值所對應濃度（含量）的樣品進行重復7次平行測定，計算測定結果的標準偏差，按照公式（1）計算方法檢出限。

MDL為方法檢出限; n為樣品平行測定的次數; t為自由度為n-1，置信度為99%時的t分布（單側）; S為n次平行測定的標準偏差。其中，當自由度為n-1，置信度為99%時的t值可參考表1取值。

3.3 測試樣品的結果（見表3）

4 結果與討論

對比GB/T 5750.6-2006 《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》和GB 7475-1987《水質 銅、鋅、鉛、鎘的測定 原子吸收分光光度法》兩種方法：GB/T 5750.6-2006使用電感耦合等離子體質譜法測銅、鉛、鎘元素的標準曲線各濃度點可覆蓋GB 7475-1987原子吸收分光光度法銅、鉛、鎘元素的標準曲線各濃度點;GB/T 5750.6-2006使用電感耦合等離子體質譜法中銅檢出限為0.092μg/L、鉛的檢出限為0.046μg/L、鎘的檢出限為0.014μg/L，均低于GB 7475-1987中銅、鉛、鎘的方法檢出限;GB/T 5750.6-2006使用電感耦合等離子體質譜法中銅在各濃度水平下相對標準偏差 ≤ 5%、鉛在各濃度水平下相對標準偏差 ≤ 8%、鎘在各濃度水平下相對標準偏差 ≤ 4%。GB/T 5750.6-2006使用電感耦合等離子體質譜法中銅在各濃度水平下加標回收率為92%～109 %、鉛在各濃度水平下加標回收率104%～111 %、鎘在各濃度水平下加標回收率87%～116 %。由于1、2、3覆蓋了低、中、高含量銅、鉛、鎘的模擬水樣，故該結果被認為在整個測量范圍內具有廣泛有效性。

GB/T 5750.6-2006 《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》和GB 7475-1987《水質銅、鋅、鉛、鎘的測定 原子吸收分光光度法》兩種方法得出結果一致，是可以相互等效的。但實際工作過程中，由于GB/T 5750.6-2006 的效率更高，故使用該法較多。

[參考文獻]

[1] NY/T 391-2013，綠色食品產地環境質量要求[S].

[2] 崔文文，王習著，王小飛，等.水中重金屬砷檢測方法的等效的判定[J].綠色科技，2018（20）：95-96.

[3] 姚晶晶，彭立軍，崔文文，等. IC-ICP-MS測定水果中的5種砷形態[J].綠色科技，2017（20）：27-28.