1 引言

我国工业一直都是经济发展的重要力量之一，重金属镉是工业生产中广泛运用的重金属，但是由于工业废水等污染物的排放，这些重金属离子深入到土壤或者水资源当中，对生态环境造成了严重的破坏。因此，严格控制重金属镉的排放总量是相关部门重点关注的问题，选择合适的测定方法是用来准确测定镉元素含量的重要手段。传统的环境样品中重金属镉的测定方法包括化学法、火焰原子光谱吸收法，这些方法在实际应用中虽然有一定的优势，但均展现出一定的缺点，例如检测周期长、操作繁琐，机体干扰较大，因此研究更加便捷且精准的测定方法至关重要。目前，ICP-AES（电感耦合等离子体发射光谱）和ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）方法是常用的两种重金属镉测定的方法，本文针对不同环境样品，用这两种方法进行重金属镉测定结果的对比，采用精准度、回收率等指标，对测定结果进行评价对比，探讨两种方法的适用性，给相关工作人员提供科学的理论依据，具有重要的参考价值和意义。

宝清县是黑龙江省主要粮食生产基地之一，是全国粮食生产先进县，但受大陆性季风气候影响，年内降水量分配极不均衡，春季作物播种时节常常发生干旱现象，水资源短缺及干旱灾害严重影响农业的发展，因此发展节水灌溉是解决宝清县粮食生产困境的重要措施。2012—2015年国家开展东北四省区节水增粮行动项目，实施农业高效节水灌溉项目建设。节水增粮行动是提高粮食生产能力、保障国家粮食安全的重大战略举措。根据宝清县节水增粮行动对水资源的需求，分析宝清县地下水资源量时空分布规律，可为宝清县地下水资源的合理开发利用及可持续发展提供依据，对指导节水增粮行动的开展具有十分重要的意义。

2 材料与方法准备

本文首先介绍在试验过程中的仪器设备准备以及样品预处理过程。

联合沉默HER2和TFF3基因表达抑制胃癌NCI-N87细胞的增殖、迁移和侵袭(顾建春)(8):750

（1）仪器与试剂。采用ICP-AES方法进行试验时，使用美国Thermo Fisher公司的电感耦合等离子体发射光谱仪，型号为iCAP 6300 Duo；采用ICP-MS方法进行试验时，使用的仪器是美国Thermo Fisher公司型号为iCAP Qa的电感耦合等离子体质谱仪，这两款分析仪器均具有较高的先进性和准确性。超纯水制备采用四川优普超纯科技有限公司的超纯水机，型号为UPR-11-20L。此外，还需准备优级纯硝酸，纯度在99.99%以上的高纯氩气，浓度为100mg/L的重金属镉标准试验溶液，以及待检测的样品溶液。

通过查阅相关标准规定可以看出，不同水质分类里重金属镉的标准限值差异较大，表2为我国相关标准规定的不同环境水体中重金属镉的标准限值。通过对比可以看出，鉴别水质类别要求越高的时候，由于ICP-AES方法检出限相对于ICP-MS方法检出限较高，选用ICP-AES方法难以达到定量分析的要求，所以此时应选用ICPMS方法。

（3）仪器条件分析。在使用仪器测定前，需要将设备环境配置好，主要是设备的参数配置。对于ICP-AES仪器，光谱仪用垂直观测的方式进行观察，其发射功率大小为1150W，光谱仪的辅助气流量大小为0.5L/min，雾化气体流量0.55L/min，重复次数3次；对于ICP-MS仪器，对仪器设置自动调谐，其参数设置根据测量调谐液，仪器自动调谐将各项参数指标设置在最佳状态，测量重复次数也设置为3次。

由于废水基体复杂，使用ICP-MS方法分析时，内标回收率不达标，对样品进行稀释处理后依然效果不理想，故无法用加标回收率来表明方法的准确性；而ICP-AES方法受基体干扰影响小，则能很好的测定复杂机体的高含量废水样品。通过对表4和表5数据的分析，ICP-AES和ICP-MS两种方法方法在回收率评价指标上均可使用在方法测定范围内环境样品的重金属镉含量的检测。

通过对表3的分析可得，ICP-AES和ICP-MS方法检测结果数据均处于标准值的范围内，两种方法的结果在精准度上没有明显的偏差，测定效果均能够满足常规环境样品重金属镉含量准确测定的需求。

3 实验结果分析与探讨

通过ICP-AES（电感耦合等离子体发射光谱）和ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）两种方法对待测样品中的重金属镉的含量进行检测，采用一定的指标比较两种方法的结果，通过检出限、精密度、准确度以及收回率等来衡量两种方法的检测结果，并进行对比。

3.1 检出限的对比

分别选取合适的标准系列溶液样品进行重金属镉的测定，两种方法所测得标准曲线、相关系数以及检出限见表1。

表1 ICP-AES和ICP-MS两种方法标准曲线等相关参数

方法 标准曲线 相关系数 检出限（μg/L）ICP-AES Y=24374.1x+32.5 0.9996 6.0 ICP-MS Y=14502.6x+46.7 1.0000 0.04

（2）水样品预处理。主要包括：可溶性元素含量的测定，对样品0.45μm滤膜进行过滤，弃去初始约50mL的溶液，滤液加入适量硝酸使其pH值低于2即可。对元素总量的测定方法要进行消解，首先将水样品和硝酸进行混合，配比约在20：1左右，即100mL水加入5mL硝酸，进行电热板加热，在保证溶液不沸腾的情况下，使溶液蒸至近干，然后冷却；反复执行该过程，直到溶液的颜色处于稳定状态即可。

表2 标准规定的不同环境水体中重金属镉的标准限值（mg/L）

类别 地表水环境质量标准 地下水质量分类指标Ⅰ类 ≤0.001 ≤0.0001Ⅱ类 ≤0.005 ≤0.001Ⅲ类 ≤0.005 ≤0.01Ⅳ类 ≤0.005 ≤0.01Ⅴ类 ≤0.01 ＞0.01

3.2 精密度和准确度的对比

选取编号200928、200929、200931三个不同含量环境标准样品，将样品平行配置六份，采用ICP-AES和ICP-MS两种方法分别对样品中重金属镉的含量进行测定。表3列出了这两种方法测定的样品中重金属镉含量的平均值，以及计算出的标准偏差值（RSD），进而来衡量这两种方法的准确度和精密度。

表3 ICP-AES和ICP-MS两种方法精密度和准确度的比较

方法 样品编号 镉含量平均值 RSD（%） 标准值ICP-AES 200928 0.104 1.24 0.102±0.006 200929 0.0756 1.45 0.0747±0.0034 200931 0.122 1.16 0.119±0.006 ICP-MS 200928 0.101 1.12 0.102±0.006 200929 0.0742 1.25 0.0747±0.0034 200931 0.121 0.96 0.119±0.006

王蒙徽在致辞中表示，我们要深入贯彻落实习近平生态文明思想，顺应人民群众对良好生态环境的新期待，大力推动绿色城市建设和城市发展。园博会要办成贯彻落实新发展理念的综合性博览会，并结合世界城市日活动，不断增强国际影响力，逐步打造成为展示城市建设和城市发展新理念、新技术、新产品的综合性国际平台。要充分展示贯彻落实新发展理念的生动实践，充分展示城市建设和城市发展的最新成果，充分展示中国传统和现代的营城理念和智慧，总结出一批可复制可推广的经验，推动城市建设和城市发展水平不断提升。

3.3 实际样品的测定结果

[1]李 敏，胡艳丽，庞春燕，等.ICP-AES和ICP-MS法测定不同环境样品中重金属镉的比较[J].安徽农业科学，2016（12）：87～88.

表4 ICP-AES和ICP-MS两种方法测定普通环境样品加标回收率比较

分析仪器 水样编号 加标量（μg/L） 回收量（μg/L） 回收率（%）1 ICP-AES 1.0 ＜6.0 /2 10.0 9.12 91.20 3 30.0 29.5 97.33 4 50.0 49.2 98.40 1 ICP-MS 1.0 0.97 97.00 2 10.0 9.85 98.50 3 30.0 29.9 99.67 4 50.0 49.5 99.00

从表4中看出，含量过低时无法用ICP-AES方法测定，在线性范围内测量的回收率在91.20～98.40%之间；ICP-MS方法测量的回收率在97.00～99.00%之间，均没有显著差异，符合测定需求。

对所用的废水样品分成2个不同含量等级，两种方法测定重金属镉含量后取平均值，并计算回收率，见表5。

本文采用了ICP-AES（电感耦合等离子体发射光谱）和ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）两种方法对不同环境样品（常规水样、废水样品）中的重金属镉的含量测定进行比较。从而得出，两种方法在测定范围内的精准度和回收率上均没有显著性差异；对于金属镉含量较低的常规水样分析时，ICP-AES方法难以达到定量分析的要求，而ICP-MS方法具有较低的检出限，则能够定量分析较低含量的镉元素；对于基体复杂的废水样品分析时，因为ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）受基体干扰影响较大，内标回收率过低，所以很难准确的测定废水中重金属镉的含量，然而ICP-AES方法受基体干扰影响小，则能很好的测定复杂机体的高含量废水样品。由于ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）具有检出限低，灵敏度高的优点，仪器受干扰因素也相对多一点，所以仪器的使用条件也更为严苛，为了避免测定高含量样品产生记忆效应和基体复杂样品污染仪器，对于复杂样品的分析则优先选用ICP-AES方法。

表5 ICP-AES和ICP-MS两种方法测定废水样品加标回收率比较

分析仪器 水样编号 加标量（μg/L） 回收量（μg/L） 回收率（%） 内标回收率（%）ICP-AES 1 30.0 28.4 94.67 /2 50.0 48.2 96.40 /ICP-MS 1 30.0 / / 68.2 2 50.0 / / 42.4

M=8;xa=1:(M/2);xb=(M/2):-1:1;x3n=[xa,xb]; %产生长度为8的三角波序列x3(n)

4 结束语

“问题”是调动学生积极性、引发学生数学思考的有效载体。它可以优化教学方式，实现学生学和教师教的有效统一。如果能将“静态”的数学知识转化为“动态”的结构性问题，教学活动就可以成为围绕问题解决而展开的主动建构活动，即成为学生循序渐进、逻辑构建的认知途径。