ICP-MS等離子體質(zhì)譜法測定化工廢水中重金屬元素含量

于婷婷

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300000）

水資源一直都是自然資源中最重要的資源，與社會的發(fā)展、人類的基本等密切相關(guān)。目前，水資源污染已經(jīng)成為首要的環(huán)境問題，其主要的原因就是重金屬含量超標(biāo)。然而，造成水資源在重金屬元素含量超標(biāo)的因素就包括化工廢水流入河流、滲透到低下水等[1]。

隨著時間的日積月累，水資源中重金屬元素含量嚴(yán)重超標(biāo)，會影響當(dāng)?shù)氐耐寥罓I養(yǎng)以及造成天氣變化頻繁，嚴(yán)重的甚至?xí)ㄟ^土壤影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)產(chǎn)品生長以及農(nóng)產(chǎn)品的食品安全等，最終，這些影響都會反映在人們的日常生活中，對人們的身體健康、日常生活造成巨大影響。

正是因?yàn)橹亟饘僭睾砍瑯?biāo)將嚴(yán)重影響人們的日常生活，因此需要對化工廢水中的重金屬元素含量進(jìn)行測定，從而判斷出排放的化工廢水中重金屬元素含量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而決定是否允許化工廢水的正常排放[2]。

通過ICP-MS等離子體質(zhì)譜法對化工廢水中重金屬元素含量進(jìn)行測定，從而為化工廢水能否正常排放提供理論數(shù)據(jù)支持。

1 測定工具與試劑

利用ICP-MS等離子體制譜法測定化工廢水中重金屬元素含量時，首先要進(jìn)行就是測定工具的調(diào)整與試劑的選擇。測定工具主要是選擇ICP-MS等離子體質(zhì)譜儀以及陰極燈、光度計等輔助工具。而標(biāo)記試劑的選擇主要是選擇國家規(guī)定的制定溶液試劑。其中，最需要注意的是，在進(jìn)行測定工作之前，需要對ICP-MS等離子體質(zhì)譜儀的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，具體設(shè)定值可以參照表1中的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置。

表1 ICP-MS測定工具參數(shù)設(shè)置表

2 化工廢水樣品的準(zhǔn)備與處理

在設(shè)定好ICP-MS等離子體質(zhì)譜儀工作參數(shù)和準(zhǔn)備好測定試劑之后，就需要對采集的樣品進(jìn)行處理。在此之前，需要檢測人員到化工廠實(shí)地去采集廢水樣品，為測定工作做好樣品準(zhǔn)備[3]。專業(yè)檢測人員在進(jìn)行化工廢水樣品采樣時，可以參照表2中的采樣方式進(jìn)行采樣。也就是在化工廢水排放的主要三個環(huán)境中進(jìn)行采樣，分別是化工廠廢水存放池中進(jìn)行采樣、化工廢水排放出口處采樣以及化工廢水排放河流進(jìn)行采樣。通過這樣的方式可以清晰的對比，不同排放區(qū)域，重金屬元素含量的多少以及變化情況。

表2 化工廢水的采樣表

3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟

將采集到化工廢水樣品進(jìn)行標(biāo)號之后，在其中加入等量的試劑，從而使得在測定過程中對重金屬元素進(jìn)行標(biāo)記[4]。然后，按照編號順序取出等量的檢測樣品放置于檢測容器中，基本檢測樣品容量只需要用膠頭滴管取2滴到3滴.然后將檢測溶液放置到ICP-MS等離子體質(zhì)譜儀中進(jìn)行測定，通過儀器工具的檢測可以大致得出各種重金屬元素的大致含量。但是，此時需要專業(yè)檢測人員對檢測值進(jìn)行觀察，一旦發(fā)現(xiàn)檢測值存在異常，就需要對質(zhì)譜與非質(zhì)譜干擾因素進(jìn)行排查，如果發(fā)現(xiàn)存在干擾，就需要對干擾進(jìn)行校正，消除不相關(guān)因素對檢測結(jié)果的影響。

對測定干擾因素的排查工作是ICP-MS等離子體質(zhì)譜法測定化工廢水中重金屬含量過程中的重要實(shí)驗(yàn)步驟，直接影響著檢測值與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差程度[5]。其中質(zhì)譜干擾主要是指試劑添加帶來的影響，這是實(shí)驗(yàn)過程中不可避免的影響因素，只能在試劑選擇過程中選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的試劑溶液即可；非質(zhì)譜干擾主要是指外部干擾，例如化工廢水與溶液試劑未能完全融合、質(zhì)譜冷卻時間較短等。這些可以通過校正ICP-MS等離子體質(zhì)譜儀的工作參數(shù)設(shè)置以及相關(guān)檢測信號的改變就可以解決。

4 測定結(jié)果的分析

通過對樣品進(jìn)行的三次檢測，可以得出表3中的重金屬元素含量匯總表。通過表3中的結(jié)果可以看出，在化工廢水中重金屬含量較高的元素是金屬元素銅，其次是金屬元素砷。

然而，重金屬汞的含量是最少，其影響確實(shí)非常大，對人體的傷害程度也是非常巨大的，嚴(yán)重影響土壤、天氣以及人的身體健康。

表3 測定結(jié)果匯總表

ICP-MS等離子體制譜儀測定重金屬元素含量的方法規(guī)避了傳統(tǒng)測定方法的弊端，打破了傳統(tǒng)重金屬元素含量檢測的局限性。此種方法能夠測定出化工廢水中多種重金屬元素含量，即便是各種重金屬元素含量存在巨大差異，ICP-MS等離子體制譜法也能夠測定出含量[6]。

通過表3可以看出，三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果基本一致，其測定值都在標(biāo)準(zhǔn)值要求范圍內(nèi)，并且數(shù)據(jù)波動也處于合理范圍內(nèi)。在實(shí)際測定過程中，需要進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，主要是因?yàn)槿沃貜?fù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)一步確保了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時也驗(yàn)證了ICP-MS等離子體制譜法測定重金屬含量的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)束語

運(yùn)用ICP-MS等離子體制譜法測定化工廢水中的重金屬元素含量，同時通過檢測值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的對比，發(fā)現(xiàn)部分化工廢水中重金屬元素含量存在超標(biāo)想象，需要有關(guān)部門能夠得以重視。在進(jìn)行測定時，還運(yùn)用了校正方法，對測定元素以及干擾元素進(jìn)行了校正，解決了化工廢水中其他金屬元素對檢測結(jié)果的影響，為化工廢水是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)提供了更加準(zhǔn)確的理論數(shù)據(jù)支持。

同時，也是為保護(hù)水資源，維護(hù)人們賴以生存的家園做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。