摘要：通过合理选择工作标准溶液绘制校准曲线，优化了直接吸入原子吸收分光光度法测定清洁地表水中铜、铅、镉的方法。铜、铅、镉的检出限分别为0.002 5、0.013 1、0.001 2 mg/L，相对标准偏差RSD均小于5%；测试低浓度溶液，相对偏差RD均小于20%。该方法操作简便快捷，精密度和准确度高，可满足地表水铜Ⅰ类、铅Ⅲ类、镉Ⅱ类标准限值及以下的定量测定要求。
关键词：原子吸收分光光度法,地表水,铜,铅,镉
0引言
铜（Cu）、铅（Pb）、镉（Cd）是地表水环境质量标准（GB 3838—2002）基本指标和地表水水质评价指标，其中，铜是人体必需的微量元素，成人每日需求量约为20 mg；铅和镉不是人体的必需元素，毒性很大，可在人体和动物组织中蓄积。铜、铅、镉的主要污染源为电镀、采矿、冶炼、五金、石油化工等企业排放的废水[1]。
常见的铜、铅、镉测定方法有火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、可见分光光度法、示波极谱法、阳极溶出伏安法、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等。以上方法各有优缺点，具体选择哪种方法取决于实验室的条件、样品的特点和分析要求等因素。
绝大多数淡水平均含铜量为3μg/L，含铅中值3μg/L，含镉量低于1μg/L。采用火焰原子吸收分光光度法分析清洁地表水中的铜、铅、镉，通常需要先富集（共沉淀、离子交换、螯合萃取、蒸发浓缩、流动注射等）再测定[2-6]，这些方法存在分析过程复杂、干扰因素多、有机溶剂刺激性大等缺点，给分析人员的操作带来不便。传统的直接吸入原子吸收分光光度法具备测定快速、干扰少的优点，但无法满足地表水中铜、铅、镉的标准限值要求（见表1），一般仅用于分析废水和受污染的水[7-8]。
近年来，随着技术的迭代与革新，大型仪器的精密度得到显著提升，仪器的测定范围得以扩大。普析TAS系列原子吸收分光光度计测定铜、铅、镉的检出限低至0.0023、0.0273、0.001 8 mg/L[9]，为准确分析清洁地表水提供了可能。本文通过合理选择铜、铅、镉工作标准溶液绘制校准曲线，研究了直接吸入原子吸收分光光度法的精密度和准确度，取得了比较满意的实验结果。
1实验部分
1.1基本原理
将水样或消解处理好的试样直接吸入火焰，火焰中形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的含量。
1.2主要仪器设备
普析A3F-00型原子吸收分光光度计；铜、铅、镉空心阴极灯；空气压缩机；乙炔钢瓶。
1.3主要实验试剂
1+1硝酸溶液：优级纯硝酸稀释配制；1+499硝酸溶液：优级纯硝酸稀释配制；1 000 mg/L铜、铅、镉贮备液：中国计量科学院研究所生产；铜、铅、镉中间标准溶液：1+499硝酸溶液稀释铜、铅、镉贮备液配制，溶液中铜、铅、镉的质量浓度分别为10、100、10 mg/L。
实验用水为去离子水，所用器皿均用1+1硝酸溶液浸泡24 h以上，并依次用自来水、去离子水冲洗干净。
1.4仪器工作条件
实验中仪器工作条件列于表2。
1.5工作标准溶液的配制
移取一定体积的铜、铅、镉中间标准溶液于100 mL容量瓶中，1+499硝酸溶液稀释定容，详见表3。
1.6吸光度的测定
按表2所列参数调节好原子吸收分光光度计，点燃火焰，把进样吸管放入去离子水中，调节能量到100%。用1+499硝酸溶液将仪器调零，依次吸入不同浓度的工作标准溶液，测定吸光度。
2实验结果与讨论
2.1校准曲线的绘制
用测得的吸光度与相对应的溶液浓度绘制校准曲线，实验结果列于表4。
2.2方法的精密度
依照JJG 694—2009《原子吸收分光光度计检定规程》规定，方法检出限DL=3sA/k，sA为11次空白溶液吸光度测量的标准偏差，k为校准曲线斜率（灵敏度）；另选取铜0.10、铅1.00、镉0.05mg/L工作标准溶液进行7次吸光度测量，得到相对标准偏差RSD[10]。美国EPASW—846标准规定，4倍检出限作为测定下限（CL=4DL），其测定值的相对标准偏差约为10%。实验结果列于表5。
从表5中数据来看，该方法测定铜、铅、镉的检出限分别为0.002 5、0.013 1、0.001 2 mg/L，且相对标准偏差RSD均小于5%，理论上可以满足地表水各类水质测定要求；测定下限分别为0.010 0、0.052 4、0.004 8 mg/L，可满足地表水铜Ⅰ类、铅Ⅲ类、镉Ⅱ类标准限值及以下的定量测定要求。
2.3方法的准确度
根据地表水中铜、铅、镉标准限值，结合其检出限和测定下限，配制几个低浓度的测试溶液，连同清洁的地表水，测定结果见表6。
除未检出溶液和0.005 mg/L铜溶液外，其余溶液测定浓度相对偏差RD均小于20%，符合地表水测定的质控要求。
3结论
实验结果表明：
1）优化后的直接吸入原子吸收分光光度法精密度和准确度高，操作过程相对简单，可满足地表水铜Ⅰ类、铅Ⅲ类、镉Ⅱ类及以下的定量测定要求；由于方法的容错成本和时间成本低，适用在需要快速了解地表水水质类别的场合，也可和高灵敏度方法结合起来使用。
2）检出限除了与分析中所用试剂和水的空白有关外，还与仪器的稳定性及噪声水平有关。检出限如能达到地表水Ⅰ类标准限值的1/4即铜0.002 5 mg/L、铅0.002 5 mg/L、镉0.000 25 mg/L，就可满足地表水各类水质定量测定要求。
参考文献
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[7]国家环境保护总局科技标准司.地表水环境质量标准：GB 3838—2002[S].北京：中国环境出版社，2002.
[8]国家环境保护局规划标准处.水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法：GB 7475—87[S].北京：中国标准出版社，1987.
[9]北京普析通用仪器有限责任公司.TAS系列原子吸收分光光度计分析手册[M/CD].北京：普析通用，2008.
[10]全国物理化学计量技术委员会.原子吸收分光光度计检定规程：JJG 694—2009[S].北京：中国计量出版社，2010.
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