ICS600与 iCAP Q ICP-MS联用技术分析饮用水中溴形态

前言 溴在自然界中广泛存在，溴主要包含溴离子（Br）和溴 酸根离子（BrO3 - ）两种形式。溴离子为无毒害物质，而 研究表明溴酸钾对实验动物有致癌作用。卫生 组织将溴酸盐列为 2B 级潜在致癌物质。一般情况下， 水中不含溴酸盐，而溴化物却普遍存在。但在生产饮用 水过程中，由于用臭氧对水进行消毒，溴化物与臭氧反 应，氧化后会生成溴酸盐这种副产物。由于两种溴形态 的毒性不同，因而监测饮用水中总溴含量不能充分保证 水质安全。根据欧盟饮用水法规（98/83EC）及美国环保署 EPA200.8 的规定，饮用水中溴酸盐的*（MCL）不能超过 0.01 mg/L，同时要求低报告限值（MRL）为 0.001 mg/L。我 国现行《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006 溴酸盐* 要求 0.01mg/L。本文建立了离子色谱与 iCAP Q ICP-MS 联 用快速、准确分析饮用水中溴酸根和溴离子的方法，两 种形态检出*为 0.25、0.23 μg/L。

实验部分 仪器 ● 塞默飞iCAP Q ICPMS （Thermo Scientific） ● ICS-600 离子色谱（Thermo Scientific） ● 超纯水机（Thermo Scientific） ● 20~100 μL、200~1000 μL 微量移液器（Fisher Scientific） 试剂及标准品 ● 硝酸（Optima Grade, Fisher Scientific） ● 溴酸根：1000 μg /mL（溴酸根离子用去离子水溶解溴酸 钾获得） ● 溴离子标准溶液：1000 μg /mL（上海市计量测试研究院） ● 18.2 MΩ 去离子水

仪器配置 采 用 Thermo Scientific Dionex ICS600 离子色谱分离， 以 Thermo Scientific iCAP Qc ICP-MS作为高灵敏度元素检测器， 检测从 IC 洗脱的溴形态。选用能 AG19 阴离子柱实 检测器， 现溴酸根离子和溴离子的快速 检测从 IC 洗脱的溴形态。、选用能 分离。

样品和标准溶液制备 从市场上购买不同品牌饮用水，将水样经 0.45 μm 微孔滤 膜过滤器过滤。 分别取不同量的溴酸根和溴离子标准溶液，用去离子水 稀释成 0、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、40 μg /L 混合标准 溶液，作工作曲线。

结果与讨论 色谱分离图： 本方法中溴酸根和溴离子相对保留时间分别为：112 s、 162 s，总分离时间约 200 s。图 1 为混合标准溶液色谱分 离叠加图（0、0.5、1、2、5、10、20 μg/L 标准溶液）， 图 2 为实际水样分离谱图。 分析模式选择： 本实验中考察了标准模式（STD）和动能歧视模式（KED） 两种分析方式对 79Br、81Br 质量数测定的不同效果。STD 模式下 81Br 受到 40Ar40Ar1 H 干扰，背景较高（50000 cps）。 而在 KED 模式下（4.2 mL/min He），81Br 受到的多原子离 子干扰能得到有效去除，背景降低（200 cps），测试效 果与 79Br 相近。如图 3 所示为 KED 模式下，10 μg/L 溴形 态混合标准溶液的分离谱图

测试结果 溴酸根离子和溴离子检出限：逐级稀释混合标准溶液，如图 5 所示为 0.5μg/L 混合标准溶液色谱图，以各形态峰附近基线处三倍信噪比峰高 (N*3=150counts) 对应浓度作为检出限，溶液中溴酸根和溴离子的检出限分别为：0.25 μg/L、0.23 μg/

重复性： 将 10 μg/L 标准溶液重复测试 3 次，结果稳定性较好，三 次测试谱图叠加如图 5 所示，溴酸根和溴离子的相对标 准偏差（RSD）分别为 0.1%、0.2%

结论 本方法建立的 IC-ICP-MS 测溴酸根和溴离子的方法，满足 样品量大的实验室对快速、准确、批量水样测试的要求。 且实验中溴酸根的检出*远低于欧盟、美国环保署及 国家标准中规定的*。