ICP-MS全稱是電感耦合等離子體-質(zhì)譜法(Inductively coupled plasma-Mass Spectrometry)它是一種將ICP技術(shù)和質(zhì)譜結(jié)合在一起的分析儀器,它能同時測定幾十種痕量無機元素,可進行同位素分析、單元素和多元素分析,以及有機物中金屬元素的形態(tài)分析。ICP-MS在環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮著重要作用,有著其*的優(yōu)勢,但也存在著一定的局限性。
ICP-MS用于環(huán)境監(jiān)測中哪些方面
1、水環(huán)境的監(jiān)測分析
水環(huán)境的監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測項目中屬于重要內(nèi)容,尤其是在環(huán)境影響評價法實施后,需要對水環(huán)境中地表水、地下水中的很多無機元素進行大量的分析從而保證監(jiān)測結(jié)果的高效性,但分析這些元素對傳統(tǒng)方法是一個重大的挑戰(zhàn)。而ICP-MS正好解決了這一難題,它擁有兩種監(jiān)測方法――信號脈沖和模擬,動態(tài)線性范圍很寬,適合同時分析以上元素。因此,ICP-MS儀器對地表水的監(jiān)測是其在環(huán)境監(jiān)測中的一大應(yīng)用。
2、土壤環(huán)境的監(jiān)測分析
土壤污染是一種看不見的污染,我國已開展了對土壤污染現(xiàn)狀的調(diào)查,并設(shè)立污染土壤修復(fù)和綜合治理的試點。從實際情況來看,不光土壤普查需要進行土壤分析,環(huán)保測評同樣也需要這些測定數(shù)據(jù)進行質(zhì)量分析。而ICP-MS監(jiān)測技術(shù)已廣泛應(yīng)用到地質(zhì)行業(yè)中,有了比較成熟的測定方法,從土壤的元素含量分布情況看,ICP-MS監(jiān)測技術(shù)很有可能實現(xiàn)同時監(jiān)測土壤中的多種元素。
3、環(huán)境應(yīng)急分析
近些年來,環(huán)境應(yīng)急事故頻頻發(fā)生,狀況非常嚴峻,不容忽視,環(huán)境應(yīng)急分析能力顯得尤為重要。面對環(huán)境應(yīng)急事故,ICP-MS的預(yù)掃描技術(shù)可以迅速鑒定出水環(huán)境中的無機元素的大體數(shù)值,為應(yīng)急處理提供參考依據(jù),環(huán)境應(yīng)急分析為ICP-MS技術(shù)的應(yīng)用提供了更多的機會。
4、環(huán)境污染的研究分析
ICP-MS技術(shù)具有同位素豐度比測量的能力,在質(zhì)譜分析領(lǐng)域占據(jù)了重要地位,是工作者常用的技術(shù)。例如,鎘在環(huán)境污染監(jiān)測中是一種重要的有毒重金屬,天然物質(zhì)因原生物質(zhì)的年代和含量不同,其鎘的同位素豐度比也會不同,這一特點不因外界的環(huán)境變化而發(fā)生變化,可以用來識別鎘的污染源頭,進而確定污染的演變情況。
ICP-MS應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測的優(yōu)缺點
1、優(yōu)點
ICP-MS具有痕量分析下限低、測定所需時間短的特點,對環(huán)境中無機元素的分析帶來了非常大的幫助,不僅在時間上提高了效率,更延伸了監(jiān)測下限。對比傳統(tǒng)的痕量分析方法如石墨爐原子吸收光譜技術(shù),檢測下限能提高三個數(shù)量級,從10~9左右提高到10~12的水平。ICP-MS的分析過程也是相當(dāng)快捷的,一般來說,一個樣品通過儀器檢測只需3~5min,可見其能夠快速提供批量樣品的監(jiān)測結(jié)果。
ICP-MS的動態(tài)線性范圍較寬,在0~100μg/L的范圍內(nèi)測定多種元素是沒有問題的,ICP-MS技術(shù)還能同時測定地表水中20多種無機元素。
ICP-MS在環(huán)境分析監(jiān)測中一個非常重要的優(yōu)點就是取樣量非常少。環(huán)境分析監(jiān)測時,很多情況下都很難大量的取樣。例如,用過濾膜采樣方法取大氣顆粒樣品時只能取到幾毫克的樣品,而ICP-MS技術(shù)能夠有效解決樣品量少時遇到的監(jiān)測困難。另外,ICP-MS具有較強的同位素檢測能力,這樣就使得ICP-MS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中擁有更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。
2、缺點
就目前技術(shù)水平來看,ICP-MS在實際監(jiān)測中還有一定的局限性,主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(1)ICP-MS儀器價格比較昂貴,而且維護成本也很高,使用6h就能耗費一瓶純度為99.99%的氬氣。
(2)ICP-MS對檢測項目少時并不適用,與傳統(tǒng)方法相比顯得浪費時間、虛耗成本,僅在對大批量樣品測定時優(yōu)勢明顯。
(3)ICP-MS的標準溶液都靠進口,價格比較貴,采購起來很困難,而且多元素級的混合考核更是無處采購。
(4)ICP-MS在對土壤等固體樣品做痕量分析時,要對樣品做預(yù)處理,容易引入污染。
(5)由于ICP-MS的檢出限低、靈敏度高,蒸餾水、酸要進行純化,否則會導(dǎo)致空白值過大,影響測定結(jié)果,這也對實驗室環(huán)境提出了更高的要求。
(6)ICP-MS不適用于污染源樣品的分析,因為污染源樣品的成分太復(fù)雜,濃度也不確定,如果采用ICP-MS儀器監(jiān)測,很容易污染儀器,給儀器的清洗維護造成困難。
綜上所述,ICP-MS在環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮著重要作用,有著其*的優(yōu)勢,但也存在著一定的局限性,因此,在購買該儀器時,要從工作實際需要及發(fā)展趨勢出發(fā),在購買后還要做好使用前的一系列準備工作。
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