砷(As)的化合物均有剧毒，人体摄入的砷会在人体内蓄积，且不易排出体外，从而引起砷中毒，因此作为重金属监控检测指标之一。国家标准对生活饮用水中砷的含量作了严格规定:砷的限值为0.01 mg/L^[1]。世界卫生组织认为，长期饮用砷含量超过10 mg/L的水可导致砷中毒。

以往常用二乙氨基二硫代甲酸银光度法检测水中砷含量，但此方法操作繁琐、费时，灵敏度较低。而原子荧光法测砷具有简单、快速、分析灵敏度高、干扰少、线性宽等优点，近几年来在疾控系统得到广泛的应用。该技术克服了化学法的不足，使样品检测操作简单、易行，分析结果准确、可靠，应用范围广。本文用原子荧光法测定水中砷含量，根据实验条件和检测工作的具体情况对仪器和试剂进行了优化选择。

1 材料与方法 1.1 主要仪器

AFS-922双道原子荧光光谱仪(北京吉天仪器有限公司); 砷特种空心阴极灯; 氩气:纯度＞99. 99%。

1.2 试剂

依据《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750.6-2006) ^[2]的规定选择试剂。

1.2.1 砷标准储备液(1 000.0 μg/mL)

由国家标准物中心提供。用砷标准储备液配制砷含量为0.10 μg/mL的标准使用液。

1.2.2 砷标准系列配制

根据地表水砷含量相对较低的特点，结合生活饮用水国家标准限值，设置砷含量为1、2、4、8、l0 μg/L标准系列。

1.2.3 5%硫脲-抗坏血酸溶液

称取5.0 g硫脲(分析纯)，溶解于50 mL微热的去离子水中，完全冷却后，加入5.0 g抗坏血酸(分析纯)，稀释至100 mL。此溶液临用前现配。

1.2.4 氢氧化钠溶液(2 g/L)

称取1.0 g氢氧化钠，溶于纯水中，稀释至500 mL。

1.2.5 硼氢化钠溶液(20 g/L)

称取10.0 g硼氢化钠(优级纯)，溶于500 mL氢氧化钠溶液中，混匀。临用前现配。

1.2.6 5%硝酸溶液(5 + 95)

取25 mL浓硝酸(优级纯)，用纯水稀释至500 mL。

1.3 分析步骤

1.3.1

吸取0.10 μg/mL砷标准使用液10 mL，加10 mL 5%硫脲-抗坏血酸溶液及5 mL浓硝酸(优级)，定容至100 mL，放置30 min后测定，保证砷在反应前已经被还原成三价砷。

1.3.2

在水样中加入浓硝酸1.25 mL，混匀后加入5%硫脲-抗坏血酸溶液2.5 mL，混匀，放置30 min后与标准系列-起测定，同时用纯水做空白试验。

1.4 测定

1.4.1

仪器工作条件及测定条件^[3]见表 1、2。

1.4.2 测定

开机，输入仪器条件最佳参数，点燃原子化器炉丝，待仪器稳定30 min后开启载气瓶以硼氢化钠溶液为还原剂，5%硝酸为载流对标准系列和水样进行测定。绘制标准曲线，将所测样品的荧光强度代入标准曲线中计算样品溶液中砷的浓度(μg/L)。

2 结果 2.1 线性关系

实验表明砷在1.0 ~ 10.0 μg/L范围内线性关系较好(表 3)。

线性回归方程I = 111.7848C-4.7562;相关系数r = 0.9997

2.2 检出限(DL)的测定

方法的检出限由下式求得: DL = 3 × SD/K，其中K为工作曲线的斜率，SD为标准偏差，即连续16次测量空白溶液的荧光度值，仪器自动进行统计测量，计算砷的检出限，为0.0023 μg/L。

2.3 回收率的测定

在样品测定过程中从所测定的水样中抽取1份平行水样加入一定浓度的砷标准使用液，进行回收率的测定，回收率为90.5% ~ 93.1% (表 4)。

2.4 载流液浓度的选择

配制浓度为3%、4%、5%、6%硝酸做为载流液，用4.0 μg/L的砷标准使用液进行平行测定，结果如下(表 5)。硝酸浓度为5%和6%时响应值最大，综合考虑选择5%的硝酸做为载流溶液。

2.5 硼氢化钠浓度的选择

分别配制浓度为5、10、15、20 g/L的硼氢化钠溶液，进行试验，用5.0 μg/L的砷标准使用液进行平行测定，结果如下(表 6)。当硼氢化钠溶液浓度为20 g/L时响应值最高，故测定时选择20 g/L的硼氢化钠溶液做为测定液。

3 讨论 3.1 空心阴极灯灯电流与负高压

负高压和灯电流与检出信号强度、背景信号强度有直接关系^[4]。使用10 μg/L砷标准使用液，负高压为200 ~ 500 V之间测定荧光值强度^[5]。增加灯电流和负高压，荧光强度和背景噪声同时增大，不利于测定的稳定性及提高方法的灵敏度，同时不利于延长空心阴极灯和仪器光电倍增管的使用寿命^{[4, 6-7]}。在灵敏度满足条件下，选择砷灯电流60 mA，负高压270 V较为理想。

3.2 炉高度

原子化器高度与试样的原子化率密切相关，适当的炉高有助于保持较高的灵敏度。试验结果表明:炉高8 mm时，砷的相对荧光值最强。

3.3 载气和屏蔽气流量选择

载气和屏蔽气的流量对砷的荧光强度影响较大。载气流量大会稀释砷化氢，降低灵敏度。流量过低则生成的砷化氢不能迅速进入原子化器。适当的屏蔽气流可以防止周围的空气进入原子化器，保证火焰形态稳定。砷在高屏蔽气流量下灵敏度高。根据多次实验，选择载气流量300 mL/min屏蔽器流量800 mL/min为宜。

3.4 载流酸的选择

生活饮用水标准检验方法(GB/T 5750.6-2006) 方法中的原子荧光法用盐酸做载流，从反应原理上讲，国标的盐酸更适合将水中的高价砷还原为三价砷，而硝酸属于氧化性酸，不利于还原条件的形成; 但用本仪器经过多次试验比较，该实验室的仪器选用盐酸做载流空白的荧光度值过高，查阅相关书籍^[5]后最终选择硝酸做载流，可以满足试验要求; 随着载流浓度的逐渐加大，测定砷的荧光强度逐渐增大，当硝酸浓度为5%时荧光强度高，并且稳定，当载流浓度到6%时，荧光度值增加缓慢，因此选择载流浓度为5%为宜，与文献报道一致^[4]。

3.5 硼氢化钠浓度的选择

随着硼氢化钠的浓度逐渐增大，砷的荧光强度也逐渐增大，当达到15%时增加较快，但荧光强度的重复性较差，当浓度达到20 g/L时，荧光强度值不但高而且重复性比较好，因此选择20 g/L作为硼氢化钠浓度。

4 结论

本文应用AFS-922型双道原子荧光光度计分析生活饮用水中的砷，实验结果表明，该法具有操作简单、快速、准确、灵敏度高，满足日常水质分析需求。