黄盛楠　肖盛

摘要：建立不加基体改良剂、水样酸化后直接测定的塞曼扣背景石墨炉原子吸收分析方法测定清洁地表水中的Pb、Cd。实验结果表明：采用该方法测定，Pb在0.0～10.0μg/L，Cd在0.0～2.0μg/L的浓度范围内线性良好，检出限分别为0.20μg/L，0.05μg/L，同时具有良好的精密度，准确度，满足质量控制的要求。

关键词：石墨炉原子吸收；Pb；Cd；清洁地表水

中图分类号：X83 文献标志码：A 文章编号：2095-672X（2018）06-0111-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.064

Abstract：A method for determination of lead and cadmium in clean surface water by Zeeman buckle background graphite furnace atomic absorption spectrometry without matrix modifier and directly acidified after water sample acidification was established. The test results show that the determination of lead in 0 ～10.0ug/L， cadmium in the concentration range of 0 ～2.0ug/L is good， the detection limit is 0.20 ug/L， 0.05ug/L， at the same time， it has good precision， accuracy， meet the requirements of quality control.

Key words：Graphite furnace atomic absorption； Pb； Cd； Clean surface water

近年来，随着社会、经济的发展，生活、工业废水的大量排放，地表水的安全已受到了严重威胁。因此，地表水的常规监测已成为监测部门最重要的工作之—，特别是地表水中Pb、Cd等毒性指标的监测显得尤为重要。Pb可通过水生生物食物链进入人体，可在人体和动物组织中蓄积，对人体生理功能产生影响，引发各种疾病[1]；饮用被镉污染的水源可引起急慢性中毒如，肾衰竭、心血管、神经、免疫内分泌系统等疾病。

目前，地表水Pb、Cd的测定方法主要有原子吸收分光光度法、电感耦合等离子离发射光谱法、阳极溶出伏安法和示波極谱法等。石墨炉原子吸收法是目前地表水监测中常用的测定方法。该方法具有灵敏度高、检出限低、操作简便等优点，但基体效应比较显著和复杂。在原子化过程中，样品基体蒸发，在短波长范围出现分子吸收或光散射，产生背景吸改；另一类基体效应是样品中基体参加原子化过程中的气相反应，使被测元素的原子对特征辐射的吸收增强或减弱，产生正干扰或负干扰[2]；前者可通过塞曼扣背景或通过样品稀释降低样品中的基体浓度等进行校正；后者可通过基体改良剂克服干扰[2]。但加入基体改良剂后，需提高灰化温度，使得灵敏度降低，检出限升高，基体本身带来的背景干扰对样品的测定也有一定影响。本实验针对的是清洁地表水，其成分较简单，基体干扰物相对较少。建立不加基体改良剂、水样酸化后直接测定的塞曼扣背景石墨炉原子吸收分析方法测定清洁地表水中的Pb、Cd，结果表明，该方法在具有良好线性的前提下，同时具有良好的精密度，准确度，满足质量控制的要求。

1 方法原理

将样品注入石墨管，用电加热使石墨炉升温，样品蒸发离解形成原子蒸汽，对来自光源的特征电磁辐射产生吸收。将测得样品吸收光度和标准吸收光度进行比较，确定样品中被测金属的含量[2]。

2 实验部分

2.1 仪器

PrinAAcle 900T型原子吸收分光光度计，珀金埃尔默（上海）有限公司；

Pb、Cd空心阴极灯，珀金埃尔默（上海）有限公司；

Milli Q 超纯水处理系统，美国 Millipore 公司。

2.2 试剂和材料

硝酸（HNO3）：ρ=1.42g/mL，优级纯；

铅标准溶液500mg/L，镉标准溶液500mg/L，国家环保部标样研究所；

高纯氩（纯度>99.99%）；

实验用水为去离子水（18.2MΩ），实验所用到采样瓶及器皿均需用（1+1）的HNO3浸泡后，使用前用去离子水冲洗干净，方可使用；

0.45μm微孔滤膜。

2.3 标准曲线

2.3.1 铅标准曲线

500mg/L的铅标准溶液用0.2%HNO3逐级稀释成10.0ug/L的标准使用液，将10.0ug/L的标准使用液作为主标准溶液，置于样品盘中，将0.2%的HNO3溶液作为标样稀释液，由仪器自动进样器自动稀释成2.0μ/L，4.0μ/L，6.0μ/L，8.0μ/L，10.0μ/L的标准曲线，将0.2%的HNO3溶液作为标准曲线的空白。

2.3.2 镉标准曲线

500mg/L的镉标准溶液用0.2% HNO3逐级稀释成2.0ug/L的标准使用液，将2.0ug/L的标准使用液作为主标准溶液，置于样品盘中，将0.2%的HNO3溶液的作为标样稀释液，自动进样器自动稀释成0.40μ/L，0.80μ/L，1.20μ/L，1.60μ/L，2.00μ/L的标准曲线，将0.2%的HNO3溶液作为标准曲线的空白。

2.4 仪器工作参数

在厂家推荐的仪器工作条件基础上，通过多次实验得到最佳仪器参数及工作条件，详见表1，表2。

2.5 样品的预处理

本实验测定的是可溶性Pb、Cd。水样采集后，应在现场立即通过0.45μm的微孔滤膜过滤，每1000mL水样中加入2ml HNO3，进行水样固定。

3 结果与讨论

3.1 工作曲线

在表1及表2的仪器最佳工作参数条件下，按2.3.1和2.3.2的浓度范围绘制Pb、Cd的标准曲线。详见表3，图1，图2。

3.2 检出限

按照《环境监测分析方法标准制修订技术导则》（HJ 168-2010）进行检出限的确定，按公式MDL=t（n-1，a=0.99）×S进行计算，其中t（n-1，a=0.99）为当自由度为n-1、置信度为99%时，单边t检验的情况下决定标准偏差；S为重复n次测量得到的标准偏差[3]。

本实验以0.2%的硝酸溶液作为试剂空白，通过7次连续测量，确定方法的检出限。当n=7时，t（n-1，a=0.99）=3.14，通过计算得到Pb的检出限为0.2μg/L， Cd的检出限为0.05ug/L。

3.3 精密度

在不加基体改良剂的条件下，分别重复测定低、中、高三个浓度的Pb、Cd标准溶液，每个样品各测定7次，测定样品的相对标准偏差，实验结果详见表4；分别重复测定2个清洁地表水样品，每个样品各测定7次，并计算其相对标准偏差，实验结果详见表5。

由表4可知，低、中、高三种浓度的Pb、Cd标准样品的相对标准偏差均小于3%；由表5可知，2个清洁地表水样中Pb、Cd的相对标准偏差也均小于3%，该方法具有良好的精密度。

3.4 准确度

在不加基改良剂的条件下，分别对Pb、Cd的国家标准物质进行分析测试，并计算其相对误差；对2个清洁地表水样中Pb、Cd2元素进行加标回收实验，以测试测定结果的有效性，结果详见表6，表7。

由表6可知，2个国家标准物质的相对误差分别为2.5%，2.6%；由表7可知，对于两个不同浓度的清洁地表水样，Pb的加标量分别为2.00μg/L和5.00μg/L时，加标回收率分别为94.0%、98.2%；Cd的加标量分别为0.50μg/L和1.00μg/L时，加标回收率分别为96.0%、101%。由表6、表7的结果可得，该方法具有良好的准确度。

4 小结

实验结果表明：在表1、表2所列的仪器最佳参数工作条件下，不加基体改良剂，用石墨炉原子吸收法在塞曼扣背景的条件下，测定清洁地表水中Pb、Cd两种重金属元素，可得到满意的结果。Pb在0.0～10.0μg/L的浓度范围内，Cd在0.0 ～2.0μg/L范围内线性良好，其检出限、准确度、精密度均满足质量控制的要求[4]。不加基体改良剂直接测定，除了能避免基体本身所带来的背景干扰，还可以降低灰化温度，提高灵敏高，降低检出限。因此，对于样品成分较简单，样品本身基体干扰物少的清洁地表水，可在不加基体改良剂的条件下，选用石墨炉原子吸收法测定。

参考文献

[1]岳明.石墨炉原子吸收法测定地表水中的铅[J].科技视界，2014，33（4）：306-307.

[2]國家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法（第四版增补版） [M].北京.中国环境科学出版社，2002.331-334.

[3]雷艳妮.石墨炉原子吸收分光光度法测定地表水中铍[J].能源与环境，2017，（03）：89+91.

[4]卢水平，罗岳平，张艳，马铭，朱日龙，于磊.平台石墨炉原子吸收光谱法测定地表水中的铊[J].理化检验（化学分册），2014，50（12）：1584-1586.

收稿日期：2018-04-10

作者简介：黄盛楠（1983-），女，学士学位，工程师，研究方向为环境监测。