生活飲用水中鋁含量檢測方法的研究進展

　　摘要：飲用水中所含鋁離子進入人體積累過多會對人體健康造成嚴重危害，因此，開展飲用水中鋁離子含量的檢測研究非常必要。通過對分光光度法、電化學(xué)分析法、原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，電感耦合等離子體質(zhì)譜法以及快速檢測法等檢測方法的原理及其優(yōu)缺點進行綜述，為建立飲用水中鋁含量檢測的進一步研究方向提供參考。
　　關(guān)鍵詞：飲用水；鋁離子；檢測方法
　　中圖分類號：X832文獻標志碼：C文章編號：2095-672X（2018）03-0127-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.073
　　Abstract： Aluminum ions， which come from drinking water， accumulated too much in body will cause serious harm to human health. Therefore， it is necessary to carry out the research on the detection of aluminum ions content in drinking water. It was reviewed of the principles， advantages and disadvantages of the detection methods， such as spectrophotometry， electrochemical analysis， atomic absorption spectrometry， inductively coupled plasma emission spectrometry， inductively coupled plasma mass spectrometry and rapid detection method. And to provide a reference for further research on the detection of aluminum content in drinking water.
　　Key words： Drinking water； Aluminum； Detection methods
　　鋁廣泛存在于土壤、水體和動植物組織中，是地殼中含量最豐富的金屬元素。眾所周知，凈水過程中含鋁混凝劑的使用導(dǎo)致飲用水中鋁殘留量增加，水中鋁進入人體后被胃酸酸化為自由鋁離子，小部分會富集在組織和器官內(nèi)，當?shù)竭_一定濃度時，將會使人體產(chǎn)生病變。有研究表明：過量鋁存在于人體腦細胞不僅會使人記憶力下降，引發(fā)腦炎，甚至?xí)�造成人的神�?jīng)麻痹；當腎臟中鋁含量過高時會引發(fā)人的腎衰竭及尿毒癥；骨質(zhì)中鋁過多可引起骨質(zhì)軟化疏松變形和骨萎縮等[1-2]。鋁對人體健康產(chǎn)生的危害是長期的、緩慢的，不易被察覺的。為了保障人體健康及飲用水安全，我國頒布的生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006）中規(guī)定飲用水中鋁含量不能高于0.2mg/L[3]。因此，對飲用水中鋁含量準確而高精度的測量顯得尤為重要。近年來，對飲用水中鋁含量的檢測主要采用分光光度法、電化學(xué)分析法、原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）等方法，以及一些快速檢測法，現(xiàn)將各檢測方法的研究進展綜述如下：
　　1 分光光度法
　　1.1 鉻天青S分光光度法
　　鉻天青S分光光度法是測定生活飲用水中鋁含量的標準檢驗方法，其原理是在表面活性劑聚乙二醇辛基苯醚（OP）和溴代十六烷基吡啶（CPB）的增敏作用下，水中鋁元素在pH6.7～7.0范圍內(nèi)，與鉻天青S反應(yīng)生成藍綠色的四元膠束，用分光光度計比色定量。水中鋁不僅以Al3+形式存在，還含有大聚合物鋁（如Al（OH）3（s）、Al（OH）4-、Al13（OH）345+），這些鋁聚合物比較穩(wěn)定，與鉻天青S反應(yīng)困難。采用加入濃硝酸加熱消解，稀硝酸溫?zé)崛芙饪扇茺}的方法，在實驗前對水樣進行預(yù)處理，使這些鋁鹽水解物轉(zhuǎn)換成Al3+形式存在，增加檢驗的準確性[4]。鉻天青S分光光度法簡單易行，但存在操作繁瑣、本底值高、方法重現(xiàn)性差、所加試劑如乙二胺為有毒藥品、反應(yīng)的酸堿度難控制等缺點，需研究出更優(yōu)化的實驗條件。毛小芳等[5]將國標法中表面活性劑簡化為加入CPB-OP混合溶液，用乙酸-乙酸鈉緩沖溶液代替乙二胺-鹽酸緩沖溶液，測試結(jié)果具有較高的精密度和準確度。鄭江等[6]利用溴化十六烷基三甲胺作為絡(luò)合劑，并改進了鉻天青S溶液的配置和緩沖液的加入量，該法減少了實驗操作步驟，同時檢出限有所提高，能滿足樣品分析的要求，可用于生活飲用水中鋁的測定。
　　1.2 熒光分光光度法
　　熒光分光光度法是在借助熒光試劑的條件下，利用熒光光度計測量樣品產(chǎn)生的熒光強度和透射光強度對鋁進行定量檢測。熒光光度法具有靈敏度高、檢測速度快、檢出限低、重現(xiàn)性好等優(yōu)點。由于熒光試劑的加入，檢測容易受到共存離子的干擾，因此限制了該法在鋁檢測方面的應(yīng)用。楊麗香等[7]研究表明，在十六烷基三甲基溴化銨（CTMAB）的增敏作用下，鋁與7-碘-8-羥基喹啉-5-磺酸（H2QSI）形成三元配合物的熒光分光光度法，測定范圍在0.01～0.3 mg/L，熒光強度與鋁濃度呈良好的線性關(guān)系（r=0.9991），RSD為4.2%，平均回收率達97.4%。此外加入適量的鹽酸羥胺—鄰菲羅啉溶液作為掩蔽劑，消除鐵、鋅、銅等離子的干擾，可提高方法的選擇性。李連元等[8]采用抗壞血酸作為掩蔽劑，在醋酸鹽緩沖液中，鋁與5-氯-2， 2， 4-三羥基偶氮苯-3-磺酸（lumogallione）反應(yīng)生成熒光類的物質(zhì)，然后利用熒光光度計進行測定，測得的鋁濃度范圍為0.01～1.00 mg/L，表明在抗壞血酸的作用下，樣品中離子的干擾得到消除，選擇性增高，適用于生活飲用水中鋁的檢測。

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