浅谈水体中的砷和硒检测方法研究进展

【摘要】砷和硒是水体优良性监测的重要指标之一，水体中砷和硒含量的检测对确保用水安全具有重要意义。本文简要概述了水中砷和硒的危害，对目前水中砷和硒的检测方法进行了系统综述，为后续水体中砷和硒的检测提供了有价值的参考意见。

【关键词】水体；砷；硒；检测方法

1、引言

水资源的污染问题在日益加重，在众多水污染中重金属污染占了相当大的比例，严重影响了水生生态结构。砷、硒是非金属，但是它们的毒性及一些物理化学性与重金属相似。砷是人体非必需元素，虽然其毒性较低但砷化合物毒性较大；虽然硒是人和其他生物必需的微量元素，但吸收过量会引起生物体中毒。水体中砷和硒通过生物富集和放大效应后，毒性增大，水中砷和硒污染问题已经严重危害到人类和各类生物体的生存。因此加强水资源中砷、硒元素的监控非常重要，这里主要对水中砷和硒的检测方法进行综述。

2、水中砷和硒的检测方法

电化学分析法、络合滴定法和生物化学法可用来检测水体中砷和硒，这几种方法灵敏度和准确性较低，检测的物质的种类有限。水中砷和硒常用的检测技术还包括紫外-可见分光光度法（UV-VIS）、原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体法（ICP）和原子荧光光谱法（AFS）等。

2.1 紫外-可见分光光度法（UV-VIS）

UV-VIS法是指将200 - 760 nm不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到物质对不同波长光对应的吸收强度。如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，可获得物质的吸收光谱。UV-VIS法是目前水环境监测分析领域是目前水环境监测中使用最多的仪器分析方法之一。

虽然用UV-VIS法测量砷、硒设备便宜、稳定性和重复性较好，但此法也存在很多缺点，首先样品前处理步骤比较繁琐；其次由于在实验过程中常使用剧毒试剂会产生废液污染环境；再次因较低浓度的待测样对光的吸收很低，检出限偏高，难以满足水质监测的要求。

2.2 原子吸收光谱法（AAS）

AAS利用蒸汽相原子可以吸收一定波长的光辐射，使被测元素原子中外层的电子从基态跃迁到激发态。各种原子将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，根据吸收强度来定量试样中被测元素的含量。根据原子化的方法不同，可将AAS法主要分为石墨炉法、火焰法及氢化物法等。AAS现已成为无机元素定量分析应用最广泛的一种分析方法。

Tuzen M等采用AlOH共沉淀、KMnO4氧化转化不同价态砷进行前处理，用氢化物原子吸收法测定了三价砷和总砷。Q.Zhang等釆用原子吸收法测定了海水中的三价砷、五价砷，检出限可达0.02 μg/L。AAS具有检出限低（火焰法可达ng/cm-3级）、准确度高（火焰相对误差小于1%）、稳定性好、选择性好、扰干扰性强、分析速度快等优点，但其无法实现多种元素的同时分析，需要更换光源。

2.3 电感耦合等离子体（ICP）

ICP包括电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和电感耦合等离子体光谱法（ICP-OES），ICP-MS是一种新型的测试技术，采用先进的接口技术将电感耦合等离子体的高温电离特性与质谱仪灵敏快速扫描的优势结合起来，不仅用于元素的分析，还可进行同位素的快速检测；测定精密度（RSD）可到0.1%。用ICP-MS法检测元素时线性范围宽、干扰少，同时有很好的准确性和精密度，在大批水样和多元素同时分析时具有很大的优势；但由于仪器昂贵，在实际应用中运转维持费用也很高，限制了该方法的广泛应用。

ICP-OES是20世纪80年代以来发展最快的无机痕量元素分析技术，用电感耦合等离子矩作激发光源，使各组分的原子被激发并发射出特征谱线的光，再以其波長和强度来定性定量的分析方法。杨静等使用ICP-OES测定了生活饮用水中As和Se的含量分别为2.18μg/L和4.52μg/L，相对标准偏差分别为3.1%和4.8%，加标回收率分别为106.0%和105.4%，线性范围均为10μg/L-1000μg/L，检出限分别为1.9μg/L和3.2μg/L，结果表明该方法速度快，操作便捷，线性范围宽，精密度和加标回收率高，但检出限略高。

2.4 原子荧光光谱法（AFS）

AFS是指自由原子蒸汽吸收特征波长辐射后，原子的外层电子在特定波长的光激发下从基态或低能级经过约10-8s跃迁到高能级激发态，因电子处于不稳定状态又跃迁至基态或低能级，同时发射出特定波长的荧光，通过荧光强度定性分析待测元素含量的方法。

李静等采用氢化物-AFS测定海水痕量硒及其形态，优化实验条件后检出限为0.072 μg/L，该方法直接测定海水中硒，回收率为99±2%。朱敬萍等对氢化物-AFS测定海水中的微量砷进行了分析讨论，方法检出限为0.08 μg/L，回收率在98%±9%。AFS具有灵敏度高及选择性强的特点，对于测定谱线在200-290nm之间的元素具有独特的优点，检出限较低，此外还可以进行多种元素的测定，在测定水中砷、硒上有很大的用途。

3、结论

砷、硒元素的检测在环境监测中日益受到重视，常用的检测方法有各自的优缺点。UV-VIS和AAS法设备便宜、稳定性和重复性较好，但是样品前处理和检测过程较复杂；ICP-MS技术适合超痕量元素分析，但仪器设备和使用维护费用较高；AFS具有分析速度快、选择性强、检出限低和准确度高等特点。今后，提高分析方法的精密度和准确性，简化样品前处理步骤，降低仪器使用和维护费用，将是新方法研究的重点。

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作者简介：茅遂，女，（1987.5- ），崇明县水文站，初级工程师