T/SATA 037-2022 大气降水中金属的测定 电感耦合等离子体质谱法

ICS13.040.20

CCSZ15

团体标准

T/SATA037—2022

大气降水中金属的测定

电感耦合等离子体质谱法

Ambientair-Determinationofmetalsin

precipitation-Inductivelycoupledplasma-mass

spectrometry

2022-04-08发布2022-05-08实施

深圳市分析测试协会发布

T/SATA037-2022

目  次

前言.................................................................................Ⅱ

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................1

3术语和定义...........................................................................1

4方法概要.............................................................................1

5干扰及消除...........................................................................1

6试剂与材料...........................................................................2

7仪器与设备...........................................................................3

8样品.................................................................................3

9分析步骤.............................................................................4

10计算结果与表示......................................................................4

11精密度和准确度......................................................................5

12质量保证和质量控制..................................................................5

13注意事项............................................................................6

附录A（资料性）方法检出限和测定下限....................................................7

附录B（资料性）多原子离子的干扰、干扰校正方程、分析物质量与内标物......................8

附录C（资料性）方法的精密度和准确度...................................................10

I

T/SATA037-2022

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

本文件由深圳市分析测试协会提出并归口。

本文件起草单位：深圳市环境监测中心站、深圳市分析测试协会。

本文件主要起草人：蒋冰艳，黄俊华，周威，池国兴，钟声，谷铁安，陈俊威，罗澍，黄昇，陈臻

琪，吴尧，杨小妮，温海洋，王秀，郑锦淳，谢小东，吴植，覃秀姣，罗美，汪曼洁，曾晓会，黎小梅，

颜美娣，杨杰，汪璇，田仁卫，王一晨，杨文杰。

II

T/SATA037-2022

大气降水中金属的测定电感耦合等离子体质谱法

1范围

本文件规定了测定降水中金属元素的电感耦合等离子体质谱法。

本文件适用于降水中银、铝、砷、铍、钡、镉、钴、铬、铜、铁、锰、钼、镍、铅、锑、硒、锡、

锶、钛、铊、钒、锌的测定。

本方法各元素的方法检出限为0.01μg/L～0.72μg/L，测定下限为0.04μg/L～2.88μg/L。各元素的方法

检出限及测定下限详见附录A。

2规范性引用文件

下列文件中内容通过文中的规范性引用而构成本文将必不可少的条款。凡是注日期的引用文件，仅

所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T1.1标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB13580.1大气降水采样和分析方法总则

GB13580.2大气降水样品的采集与保存

HJ168环境监测分析方法标准制修订技术导则

HJ700水质65种元素的测定电感耦合等离子体质谱法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

可溶性元素solubleelements

指未经酸化的样品，经0.45µm滤膜过滤后测得的元素含量。

3.2

元素总量totalelements

指未经过滤的样品，经消解后测得的元素含量。

4方法概要

根据元素的质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。样品由载气经雾化系统雾化后，以气溶胶进

入等离子体轴向通道，在高温和惰性气体中被充分蒸发、解离、原子化和电离，转化成带电荷的正离子

经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据离子的质荷比分离并定性、定量分析。在一定浓度范围内，元

素质量数所对应的信号响应值与其浓度成正比。

5干扰及消除

5.1质谱型干扰

质谱型干扰主要包括多原子离子干扰、同量异位素干扰、氧化物和双电荷干扰等。多原子离子干扰

是电感耦合等离子体质谱仪最主要的干扰来源，可以利用干扰校正方程、仪器优化以及碰撞反应池技术

1

T/SATA037-2022

加以解决，常见的多原子离子干扰见附录表B.1。同量异位素干扰可以使用干扰校正方程进行校正，

或在分析前对样品进行化学分离等方法进行消除，主要的干扰校正方程见附录表B.2。氧化物干扰

和双电荷干扰可通过调节仪器参数降低影响。

5.2非质谱型干扰

非质谱型干扰主要包括基体抑制干扰、空间电荷效应干扰、物理效应干扰等。非质谱型干扰程

度与样品基体性质有关，可通过内标法、仪器条件最佳化或标准加入法等措施消除。

6试剂与材料

本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的优级纯化学试剂。

6.1载气：氩气，纯度不小于99.99%（体积分数）。

6.2实验用水：电阻率≥18MΩ·cm，其余指标满足GB/T6682中的一级标准。

6.3硝酸：ρ（HNO3）＝1.42g/mL，优级纯或优级纯以上，必要时经纯化处理。

6.4盐酸：ρ（HCl）＝1.19g/mL，优级纯或优级纯以上，必要时经纯化处理。

6.5硝酸溶液：采用1体积的硝酸（6.3）及99体积的实验用水（6.2）混合均匀后，待用。

6.6硝酸溶液：采用2体积的硝酸（6.3）及98体积的实验用水（6.2）混合均匀后，待用。

6.7硝酸溶液：采用4体积的硝酸（6.3）及96体积的实验用水（6.2）混合均匀后，待用。

6.8硝酸溶液：采用1体积的硝酸（6.3）及1体积的实验用水（6.2）混合均匀后，待用。

6.9标准溶液

6.9.1单元素标准储备溶液：ρ=1.00mg/mL。

可用光谱纯金属（纯度大于99.99%）或其他标准物质配制成浓度为1.00mg/mL的标准储备溶

液，根据各元素的性质选用合适的介质。也可购买有证标准溶液。

6.9.2混合标准储备溶液

可购买有证混合标准溶液，也可根据元素间相互干扰的情况、标准溶液的性质以及待测元

素的含量，将元素分组配制成混合标准储备溶液。

注1：所有元素的标准储备溶液配制后均应在密封的聚乙烯或聚丙烯瓶中保存。

注2：包含元素Ag的溶液需要避光保存。

6.9.3混合标准使用溶液：ρ=1.00mg/L。

可购买有证混合标准溶液，也可根据元素间相互干扰的情况、标准溶液的性质以及待测元

素的含量，用硝酸溶液（6.6）稀释元素标准储备溶液（6.9.1或6.9.2），元素混合使用溶液浓

度为1.00mg/L。

6.10内标标准储备溶液：ρ＝100μg/L。

采用6Li、45Sc、74Ge、89Y、103Rh、115In、185Re、209Bi为内标元素（内标元素的选取可参考附

录表B.3）。可直接购买有证标准溶液，用硝酸溶液（6.6）稀释至100μg/L。

6.11内标标准使用溶液

用硝酸溶液（）稀释内标标准储备液（），配制内标标准使用溶液。由于不同仪器采用

6.66.10

不同内径蠕动泵管在线加入内标，致使内标进入样品中的浓度不同，故配制内标使用液浓度时应考

虑使内标元素在样液中的浓度约为5μg/L～50μg/L。

6.12质谱仪调谐溶液：ρ=10μg/L。

2

T/SATA037-2022

采用含有Li、Y、Be、Mg、Co、In、Tl、Pb和Bi元素为质谱仪的调谐溶液。可直接购买有证

标准溶液，用硝酸溶液（6.6）稀释至10μg/L。

6.13仪器洗涤空白溶液

一般为体积比为4.0%（v/v）的硝酸溶液，主要用于冲洗系统中可能来自于前一次测定的残留

物。

6.14氦气，钢瓶气，纯度不低于99.99%。

7仪器与设备

7.1电感耦合等离子体质谱仪及其相应的设备。

仪器工作环境和对电源的要求需根据仪器说明书规定执行。仪器扫描范围：5-250amu，分辨率：

10%峰高处所对应的峰宽应优于1amu。

7.2过滤装置，0.45μm孔径水系微孔滤膜。

7.3聚乙烯容量瓶：50mL、100mL。

7.4聚丙烯或聚四氟乙烯瓶：100mL。

7.5般实验室常用仪器设备。

8样品

8.1样品的采集

样品采集参照GB13580.1及GB13580.2的相关规定执行。采样器在第一次使用前，用体积比

为10%硝酸溶液（6.3）浸泡24h后，先用自来水冲洗三次，再用实验用水（6.2）冲洗采样器多次

备用。

采样器放置的相对高度应在1.2米以上。每次降水（雪）开始，立即将备用的采样器放置在预

定采样点的位置上，打开盖子开始采样。每次更换采样器时，取适量实验用水（6.2）冲洗洁净采

样器中进行冲洗，收集其所有冲洗溶液，该样品即为全程序空白样品。不得在降水前打开采样盖，

以防干沉降的影响。取每次降水从开始到结束的全过程样。一天中有几次降水过程，可合并成一个

样品，若连续几天降雨，可收集上午九点至次日九点的降水，即24h降水样品作为一个样品进行测

定。也可采用全自动降水采样器进行采集。采集的样品移入洁净的聚乙烯塑料瓶中，密封保存。在

样品瓶上贴好标签、编号，记录采样地点、日期、起止时间、降雨量等参数信息。

8.2样品的保存

可溶性元素样品采集后立即用0.45μm滤膜（7.2）过滤，弃去初始的滤液10~50mL，用少量

滤液清洗采样瓶，收集所需体积的滤液于采样瓶中，加入适量硝酸（6.3）将酸度调节至pH＜2。

若需测定元素总量的样品，样品采集后加入适量硝酸（6.3）将酸度调节至pH<2。

8.3试样的制备

8.3.1可溶性元素样品的制备方法见8.2。

8.3.2元素总量。准确量取（100.0±1.0）mL摇匀且未过滤的样品（8.1）于250mL聚四氟乙烯烧杯

中（视降水样实际情况，取样量可适当减少，但需注意稀释倍数的计算），加入2mL硝酸溶液（6.3）

和1.0mL体积比为1：1的盐酸水溶液（1+1）于上述烧杯中，置于电热板上加热消解，加热温度不

得高于85℃。消解时，烧杯应盖上表面皿或采取其他措施，保证样品不受通风柜周边的环境污染。

持续加热，保持溶液不沸腾，直至样品蒸发至20mL左右。在烧杯口盖上表面皿以减少过多的蒸发，

并保持轻微持续回流30min。待样品冷却后，用去离子水冲洗烧杯至少三次，并将冲洗液倒入容量

瓶中，将消解液转移至50mL容量瓶（7.3）中，用实验用水（6.2）定容，加盖，摇匀保存。若消解

液中存在一些不溶物可静置过夜或离心以获得澄清液。（若离心或静置过夜后仍有悬浮物，则可过

滤去除，但应避免过滤过程中可能的污染。）

3

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8.4全程序空白样品的制备

按照8.1采集及8.2保存的全程序空白样品，根据8.3制备全程序空白样品。

8.5实验室空白试样的制备

以实验用水代替样品，按照8.3步骤制备实验室空白试样。

9分析步骤

9.1仪器调试

9.1.1仪器的参考操作条件

不同型号的仪器其最佳工作条件不同，标准模式、碰撞/反应池模式等应按照仪器使用说明

书进行操作。

9.1.2仪器调谐

点燃等离子体后，仪器需预热稳定30分钟。首先用调谐溶液（6.12）对仪器灵敏度、氧化

物和双电荷进行调谐，三个指标均须满足测试要求，调谐溶液中所含元素信号强度的相对标准偏

差≤5%。再在涵盖待测元素的质量范围内进行质量校正和分辨率校验，如质量校正结果与真实值

差别超过±0.1amu，或调谐元素信号的分辨率在10%峰高所对应的峰宽超过0.6～0.8amu的范围，

应依照仪器使用说明书的要求对质谱进行校正。

9.1.3校准曲线的绘制

依次配制一系列待测元素标准溶液，可根据测量需要调整校准曲线的浓度范围。在容量

瓶中取一定体积的标准使用液（6.9.3），使用硝酸溶液（6.6）配制系列标准曲线，建议浓度

如下：0.00μg/L、0.10μg/L、0.20μg/L、0.50μg/L、1.00μg/L、5.00μg/L、10.00μg/L、50.00μg/L、

100μg/L、200μg/L，也可根据实际情况配置不同浓度梯度的标准溶液。内标标准使用溶液（6.11）

可直接加入工作溶液中，也可在样品雾化前通过蠕动泵自动加入。内标的浓度应远高于样品

自身所含内标元素的浓度，常用的内标元素及浓度范围见6.10及6.11。

用电感耦合等离子体质谱仪测定标准溶液，以标准溶液浓度为横坐标，以样品信号与内

标信号的比值为纵坐标建立校准曲线。用线性回归分析方法求得其斜率用于样品中元素含量

计算。

9.2测定

9.2.1试样的测定

每个试样测定前，先用硝酸溶液（6.7）冲洗系统直到信号降至最低，待分析信号稳定后

才可开始测定。试样测定时应加入与绘制校准曲线时相同量的内标元素标准使用溶液（6.11）。

若样品中待测元素浓度超出校准曲线范围，需用硝酸溶液（6.6）稀释后重新测定，稀释倍数

为f。试样溶液基体复杂，多原子离子干扰严重时，可通过附录B.2所列的校正方程进行校

正，也可根据各仪器厂家推荐的条件，通过碰撞/反应池模式技术进行校正。

9.2.2实验室空白及全程序空白样品的测定

按照与样品相同的测定条件测试实验室空白及全程序空白样品。

10计算结果与表示

10.1结果计算

样品中元素含量按照公式（1）进行计算。

ρ=(ρ1−ρ2)×f（1）

4

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式中：ρ——样品中元素的浓度，μg/L或mg/L；

ρ1——稀释后样品中元素的质量浓度，μg/L或mg/L；

ρ2——稀释后实验室空白样品中元素的质量浓度，μg/L