电感耦合等离子体质谱技术在环境监测中的应用进展

电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS)是目前发展最为快速的痕量元素分析技术。ICP-MS能够提供极低的检出限、极宽的动态线性范围、干扰少、分析精度高,能够进行多种元素同时快速分析,能够和多种分析技术和样品处理方法相结合工作,因此具有很多优点。近年来在环境监测中得到了广泛的应用。本文介绍了ICP-MS的基本原理,介绍其技术特点和发展趋势,分析其在环境监测中的具体应用。     

环境中镉含量测定的3种方法比较

文章比较电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)、胶体金免疫层析试验测定法(GICA)检测环境样品中镉(Cd)含量的误差率、变异系数、检测成本、灵敏度。分别选取水、土壤、大米、人尿作为检测样品,采用ICP-MS、GFAAS、GICA作为检测方法。在灵敏度方面,ICP-MS和GFAAS的检出限达到了40 ng/L,而GICA为25μg/L以上。由于GICA灵敏度较低并且对大多数样品检测呈阴性,因此对其检测结果的误差率、变异系数均不做分析。在误差与变异系数这两方面,GFAAS检测结果均略小于ICP-MS。在检测成本方面,ICP-MS的原料成本和耗时较GFAAS低,但仪器昂贵,而GICA的原料、设备成本很低,可在1 min内完成检测。说明GFAAS目前仍是Cd含量检测的主要方法,ICP-MS具有很好的发展前景,GICA在提高灵敏度后可望用于大规模现场筛查。     

ICP-MS测定地表水中多个元素的分析方法研究

研究并提出了用ICP-MS测定地表水中多个元素的分析方法。由于利用ICP-MS测定地表水中多个元素的国家标准方法还未形成,所以本文以灵敏度、氧化物产率、信背比、双电荷为考察指标优化仪器参数设置,从曲线、检出限、准确度、精密度等方面对ICP-MS测定地表水中多种元素的分析方法进行了研究和探讨,并按照该方法对实际样品进行了分析,由结果可知,该方法具有快速、简便,能同时分析多个元素等优点。其中Li、Al、Cr、Mn、Sr、Ba六个元素在测定中加标回收还需要进一步研究。     

电感耦合等离子体质谱法在环境监测中的应用

针对ICP-MS技术的使用特点及其近年来在环境监测领域的应用进行综合阐述，并对ICP-MS技术的发展前景作出简单的评述。     

电感耦合等离子体质谱法在环境监测中的应用

针对ICP-MS技术的使用特点及其近年来在环境监测领域的应用进行综合阐述,并对ICP-MS技术的发展前景作出简单的评述.     

大气颗粒物中无机元素特性的研究

介绍用ICP-MS方法分析大气颗粒物中的无机元素,研究了部分污染元素在不同粒径颗粒物中的富集特征以及不同季节的浓度变化,并采用富集因子法对颗粒物的来源进行初步探讨。     

ICP-MS法测定饮用水中金属元素

利用ICP-MS法对饮用水中的多种元素进行全定量分析,结果表明,ICP-MS法可同时测定饮用水中的多种元素;快速,一个样品仅需3～5 分钟;灵敏度和准确度高;精密度好,相对标准偏差一般小于3%;检出限低,达到ng/L-ug/L级;线性范围宽,达到8～9 个数量级.     

ICP-MS法测定环境空气TSP中铬镍铜的不确定度评定研究

对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定环境空气TSP中铬、镍、铜的过程中可能引入的不确定度分量,包括样品采集体积、样品消解、定容体积、标准溶液配制、标准曲线拟合、重复测定等进行分析和评定,并得出扩展不确定度.结果显示,对于铬、镍、铜,样品消解和曲线拟合引入的不确定度最大,其次是重复测定和孔口流量校准器的流量校准,采样器重复性和消解定容的不确定度最小.为ICP-MS法测量环境空气TSP重金属元素的质量控制和不确定度评定提供参考依据.     

电感耦合等离子体质谱法快速筛选纺织品及皮革中的有机锡化合物

为实现大批量样品中有机锡化合物的检测,提出用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行快速筛选.样品用模拟酸性汗液在(37±2)℃水浴中提取1h,ICP-MS进行测定,针对不同纺织品或皮革制品,依据其类别进行产品质量符合性判断:婴幼儿用品的测定值在0.5 mg/kg之下,其他类别样品的测定值在1.0 mg/kg之下,可认为符合产品质量安全要求.实验结果表明,ICP-MS测定锡元素的方法检出限为0.01mg/kg,精密度高于4.1％,加标回收率在90.22～101.80％之间.方法灵敏度高,操作简单,所用试剂量少,可实现对大量样品的快速筛选.     

ICP-MS测定武汉水源水及饮用水中的铀

在我国各种水源水及饮用水的水质标准中,金属铀的测定均未纳入其中,但其危害已越来越引起人们的关注,文章阐述了用电感耦合等离子体(ICP-MS)对武汉水源水及饮用水中铀的测定方法及结果,分析了是否存在此方面的安全隐患。     

应用支持向量机评价土壤环境质量

基于野外采样和室内分析相结合的方法,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对羊草沟煤矿研究区表层土壤样品中的Cd、Cr、Zn、Pb和Cu含量进行测定,应用非线性支持向量机模型中的分类支持向量机,选用sigmoid核函数,利用MATLAB编写程序,进行土壤环境质量评价,并利用模糊综合评判法对评价结果进行验证.在此基础上,运用对应分析方法对样品和变量进行了关联分析,进一步了解重金属污染特征.评价结果表明,研究区土壤环境质量多为Ⅰ类,与模糊综合评判法的相同率达到91.67%,将支持向量机用于土壤环境质量评价是可行的.相比于传统的评价方法,支持向量机采用结构风险最小化原则,将复杂的非线性问题转化为线性问题,成功的解决了多分类、高维运算等问题.     

ICP-MS半定量分析及其应用

ICP-MS具有等离子发射光谱检测能力高、测量速度快、测量元素多等特点,能对样品中存在元素进行定性及半定量分析,半定量分析准确度为±30%.同时还能快速确定样品中存在的元素及浓度范围.     

煤及其燃烧产物中有害痕量元素的淋滤特性研究

通过对我国西北部上湾与石嘴山电厂原煤、底灰和飞灰中As、Pb、Cd、Mop、Mo、Co和U等有害痕量元素在不同条件下的淋滤实验,采用原子荧光光谱（AFS）和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了痕量元素在2套（6个）样品、3种淋滤介质、4个不同时间段获取的淋滤液中的浓度,对比不同元素间淋出率、60h的最大淋出率和淋滤强度的差异性,分析痕量元素在不同条件下的淋滤特性;通过对比元素在原煤和燃煤产物中的含量、60h的最大淋出率以及淋滤液中元素的浓度,参考相关地下水的环境质量标准对痕量元素的环境效应进行了综合评价：As与Se的淋滤性较差,淋滤液中的最大浓度较低,对环境造成危害的可能性很小;Pb与Cd在淋滤液中的最大浓度较高,可能对环境造成危害.Mo与Co的淋出性好,淋出率高,同时淋滤液中的最大浓度是三类地下水环境质量标准的5～10倍,对环境造成危害的可能性最大.     

HPLC-ICPMS对环境样品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)分析研究

采用动态反应池(Dynamic Reaction Cell,DRC)消除环境样品中碳和氯对铬ICP-MS测定的干扰,实验结果表明O2比CH4能更加有效地消除基体干扰,52Cr更适宜作为铬形态分析的同位素。在优化的DRC条件下2.284μg/L、4.886μg/L和10.579μg/L 3个加标浓度下均具有理想的回收率。进一步采用Pecosphere C8分析柱(3×3),深入研究了流动相组成、pH值及流速对铬形态分离的影响,在1.0 mmol/L四丁基氢氧化铵(TBAH)+0.5 mmol/L乙二胺四乙酸二钠(EDTA)+1%甲醇流动相组成,pH 6.9和流速1.2 mL/min的色谱条件下可以得到最为理想的分离效果,在10～100μg/L标准浓度范围内,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的线性相关系数均大于0.999 7,建立的方法对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)具有较好的重复性。最后尝试性地对模拟填埋场和地下水环境下市政污泥在脱水、干化和热解过程中铬形态的环境迁移性进行了研究,为更加准确评价铬元素对生态环境的潜在危害提供参考依据。     

ICP－MS在大气颗粒物重金属分析中的应用研究

针对ICP－MS技术的使用特点及在大气颗粒物中重金属分析优势,对近年来中外学者在大气颗粒物重金属分析领域的应用进行了综述。主要从价态分析、样品采集过程中滤膜的选择、前处理时消解方式的选择、在ICP－MS的分析过程中,内标元素的选择及如何去除干扰的等五个方面作出了分析和阐述。     

Properties of agricultural aerosol released during wheat harvest threshing, plowing and sowing

This study shows for the first time a chemical and morphological characterization of agricultural aerosols released during three important agricultural operations： threshing, plowing and sowing. The field campaigns were carried out in the eastern part of the Po Valley, Italy, in summer and autumn 2009. The aerosol particles were sampled on quartz fiber filters and polytetrafluoroethylene membranes in order to allow Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry （ICP-MS） analysis and Scanning Electron Microscopy equipped with an Energy Dispersive X-ray Spectrometer （SEM-EDS） investigations, respectively. The organic carbon mass concentrations were measured with a Sunset Laboratory Dual-Optical Organic Carbone/Elemental Carbon （OCEC） Aerosol analyzer. The morphological and chemical analyses by SEM-EDS allowed recognizing four main particle classes： organic, silica, calcite and clay minerals. The organic particles contribute to both fine and coarse aerosol fractions up to ca. 50% for all three agricultural activities. This was also confirmed by OCEC analysis for fine fraction. Most of the agricultural aerosols, about 60%, were single particles and the remaining 40% were agglomerations of particles. The ICP-MS results showed that threshing and plowing produce more aerosol particles than sowing, which was characterized by important amounts of clay minerals produced from land soils.     

多元统计与铅同位素示踪解析旱地垂直剖面土壤中重金属来源

用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了厦门市旱地2个垂直剖面土壤中26种重金属元素的含量,研究了剖面土壤中重金属元素的分布特征,环境风险及污染来源.综合内梅罗综合污染指数法,地质累积指数法和潜在生态危害指数法的评价结果,Cd为厦门市旱地土壤的主要污染因子;土壤重金属污染严重的为50~60 cm深度.多元统计分析结果表明,重金属的主要来源为农业生产活动与自然源,其中主要污染因子Cd来自于农业生产的影响.对垂直剖面土壤的酸可溶相铅同位素组成与厦门市潜在污染源的铅同位素进行对比分析.结果表明,厦门市旱地土壤中,铅主要来源于污泥和土壤母质层.根据剖面土壤在~(206)Pb/~(207)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb图中的分布特征,利用铅同位素二元混合模型计算出P180剖面和P181剖面母质层的贡献率的平均值分别为54.36%和42.88%,污泥的贡献率平均值分别为45.64%和57.12%,表明旱地剖面土壤中铅主要来源为母质层和城市污泥,与多元统计分析结果相一致.     

云南金顶超大型铅锌矿区尾矿中Cd的形态分析

镉是人体非必须的有毒微量元素,Cd的不同化学形态,其生物有效性不同。通过改进的BCR分步提取法及ICP-MS分析研究发现:云南金顶铅锌矿矿区尾矿砂中Cd的主要形态为残渣态,其含量远远高于可氧化态、可还原态和弱酸提取态;金顶铅锌矿区老尾矿库中表层尾矿样品中弱酸提取态和可还原态Cd均高于底层尾矿样品,相比之下,表层尾矿中Cd等重金属元素易于释放到环境中,其生物有效性也强于底层尾矿,对环境的潜在危害大;老尾矿库尾矿砂中四种提取形态的Cd、Zn、Pb含量及金属总量均高于新尾矿库尾矿砂,这可能是由选厂工艺技术的差异造成的。