检测水体砷含量常用到的三种方法

砷是自然界中广泛存在的类金属元素，其化合物具有显著的毒性。长期饮用含砷超标的水可导致皮肤损伤、心血管疾病乃至多种癌症。因此，准确测定水体中的砷含量，是保障饮用水安全和评估水环境质量的重要环节。目前，国内外已建立了多种成熟的检测方法，以下介绍其中三种应用较为广泛的技术路径。

1、原子荧光光谱法

原子荧光光谱法是当前水质砷检测中应用最为普遍的方法之一，我国环境保护标准《水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法》（HJ 694-2014）对此作出了明确规定。该方法的原理基于氢化物发生进样技术：样品经预处理后，其中各种形态的砷均被转化为三价砷，加入硼氢化钾或硼氢化钠后，三价砷与还原剂反应生成气态氢化砷（砷化氢），借助载气将氢化砷导入原子化器进行原子化。在砷高强度空心阴极灯的激发下，基态砷原子受光辐射跃迁至激发态，当激发态电子返回基态时发射出特征波长的荧光。荧光强度与溶液中砷的浓度在一定范围内呈正比关系，据此可进行定量测定。

该方法灵敏度高，砷的检出限可达0.3 μg/L，测定下限为1.2 μg/L。其操作相对简便，可同时测定砷、汞、硒、锑、铋等多种元素，适用于地表水、地下水、生活污水及工业废水中砷的溶解态和总量的测定。由于检出限远低于我国生活饮用水卫生标准中砷的限值（10 μg/L），原子荧光光谱法完全满足日常监测的需求。

2、二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法

二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法是一项经典的传统检测方法，国家标准《水质 总砷的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法》（GB/T 7485-1987）对该方法作出了规范。该方法的基本原理是：在碘化钾和氯化亚锡的存在下，用金属锌将样品中的砷还原为砷化氢气体，砷化氢与二乙基二硫代氨基甲酸银的吡啶或三乙醇胺溶液反应，生成红色胶态银。反应完成后，在波长530 nm处测定溶液的吸光度，根据吸光度值从标准曲线上查得砷含量。

该方法不需要昂贵的仪器设备，一般实验室均具备分光光度计即可开展测定。当取样体积为50 mL时，可测上限浓度为0.50 mg/L。对于浓度较高的样品，可通过适当稀释后测定。虽然该方法的灵敏度不及原子荧光法和质谱法，但因其设备投入低、操作成本小，在基层环境监测站和常规水质分析中仍有广泛应用。需要指出的是，该方法检测步骤相对繁琐，且对操作人员的技术要求较高。

3、电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是近年来发展迅速的多元素同时分析技术，我国环境保护标准《水质 65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法》（HJ 700-2014）对该方法作出了明确规定。该方法将样品以雾化形式引入电感耦合等离子体源中，在高温等离子体作用下，样品被充分解离并离子化，产生的离子经质谱仪按质荷比进行分离和检测。砷作为其中一种目标元素，通过其特征质荷比予以识别和定量。

ICP-MS法的突出优势在于灵敏度极高，砷的检出限可达0.005 μg/L，远优于原子荧光法和分光光度法。该方法可同时测定水样中数十种金属和类金属元素，适用于地表水、地下水、生活污水及低浓度工业废水等各类水体。对于成分复杂的样品，ICP-MS法较原子荧光法具有更强的抗干扰能力和更宽的线性范围。然而，该方法的仪器设备昂贵、运行维护成本较高，一般仅在省级以上环境监测中心和大型科研机构配备使用。