生活饮用水中铝含量检测方法的研究进展

　　摘要：饮用水中所含铝离子进入人体积累过多会对人体健康造成严重危害，因此，开展饮用水中铝离子含量的检测研究非常必要。通过对分光光度法、电化学分析法、原子吸收法、电感耦合等离子体发射光谱法，电感耦合等离子体质谱法以及快速检测法等检测方法的原理及其优缺点进行综述，为建立饮用水中铝含量检测的进一步研究方向提供参考。
　　关键词：饮用水；铝离子；检测方法
　　中图分类号：X832文献标志码：C文章编号：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
　　鋁广泛存在于土壤、水体和动植物组织中，是地壳中含量最丰富的金属元素。众所周知，净水过程中含铝混凝剂的使用导致饮用水中铝残留量增加，水中铝进入人体后被胃酸酸化为自由铝离子，小部分会富集在组织和器官内，当到达一定浓度时，将会使人体产生病变。有研究表明：过量铝存在于人体脑细胞不仅会使人记忆力下降，引发脑炎，甚至会造成人的神经麻痹；当肾脏中铝含量过高时会引发人的肾衰竭及尿毒症；骨质中铝过多可引起骨质软化疏松变形和骨萎缩等[1-2]。铝对人体健康产生的危害是长期的、缓慢的，不易被察觉的。为了保障人体健康及饮用水安全，我国颁布的生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）中规定饮用水中铝含量不能高于0.2mg/L[3]。因此，对饮用水中铝含量准确而高精度的测量显得尤为重要。近年来，对饮用水中铝含量的检测主要采用分光光度法、电化学分析法、原子吸收法、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等方法，以及一些快速检测法，现将各检测方法的研究进展综述如下：
　　1 分光光度法
　　1.1 铬天青S分光光度法
　　铬天青S分光光度法是测定生活饮用水中铝含量的标准检验方法，其原理是在表面活性剂聚乙二醇辛基苯醚（OP）和溴代十六烷基吡啶（CPB）的增敏作用下，水中铝元素在pH6.7～7.0范围内，与铬天青S反应生成蓝绿色的四元胶束，用分光光度计比色定量。水中铝不仅以Al3+形式存在，还含有大聚合物铝（如Al（OH）3（s）、Al（OH）4-、Al13（OH）345+），这些铝聚合物比较稳定，与铬天青S反应困难。采用加入浓硝酸加热消解，稀硝酸温热溶解可溶盐的方法，在实验前对水样进行预处理，使这些铝盐水解物转换成Al3+形式存在，增加检验的准确性[4]。铬天青S分光光度法简单易行，但存在操作繁琐、本底值高、方法重现性差、所加试剂如乙二胺为有毒药品、反应的酸碱度难控制等缺点，需研究出更优化的实验条件。毛小芳等[5]将国标法中表面活性剂简化为加入CPB-OP混合溶液，用乙酸-乙酸钠缓冲溶液代替乙二胺-盐酸缓冲溶液，测试结果具有较高的精密度和准确度。郑江等[6]利用溴化十六烷基三甲胺作为络合剂，并改进了铬天青S溶液的配置和缓冲液的加入量，该法减少了实验操作步骤，同时检出限有所提高，能满足样品分析的要求，可用于生活饮用水中铝的测定。
　　1.2 荧光分光光度法
　　荧光分光光度法是在借助荧光试剂的条件下，利用荧光光度计测量样品产生的荧光强度和透射光强度对铝进行定量检测。荧光光度法具有灵敏度高、检测速度快、检出限低、重现性好等优点。由于荧光试剂的加入，检测容易受到共存离子的干扰，因此限制了该法在铝检测方面的应用。杨丽香等[7]研究表明，在十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）的增敏作用下，铝与7-碘-8-羟基喹啉-5-磺酸（H2QSI）形成三元配合物的荧光分光光度法，测定范围在0.01～0.3 mg/L，荧光强度与铝浓度呈良好的线性关系（r=0.9991），RSD为4.2%，平均回收率达97.4%。此外加入适量的盐酸羟胺—邻菲罗啉溶液作为掩蔽剂，消除铁、锌、铜等离子的干扰，可提高方法的选择性。李连元等[8]采用抗坏血酸作为掩蔽剂，在醋酸盐缓冲液中，铝与5-氯-2， 2， 4-三羟基偶氮苯-3-磺酸（lumogallione）反应生成荧光类的物质，然后利用荧光光度计进行测定，测得的铝浓度范围为0.01～1.00 mg/L，表明在抗坏血酸的作用下，样品中离子的干扰得到消除，选择性增高，适用于生活饮用水中铝的检测。

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