硒是人体必要的微量元素，不能合成，只能从外界摄取，但是摄取过多会引起中毒。碲是人体非必需的有隐毒性的微量元素，碲的化合物几乎都有毒。目前硒和碲的检测方法主要有原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子体原子发射光谱法、极谱法、原子吸收光谱法等，而关于水质中硒、碲元素的同时测定还没报道过。虽然，环保标准 HJ 700— 2014《水质65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法》中的ICP-MS可以测定硒和碲，但是测定时两个元素的内标不同，需要单独测定。鉴于此，研究人员采用盐酸和硝酸水浴消解，硼氢化钾作为还原剂与正四价的硒和碲生成氢化物，以双道原子荧光光谱法同时测定硒和碲的含量。

 

1.试验方法

 

      取适量水样置于比色管中，加入硝酸和盐酸，于99℃水浴消解2h（可根据样品体积和定容体积延长水浴时间），取出冷却，用水定容。取样品置于容量瓶中，加入盐酸，用水定容，使得盐酸的浓度为2.0mol·L−1，摇匀。

 

2.结果与讨论

 

     原子荧光光谱法是利用硼氢化钾或硼氢化钠作为还原剂，将样品溶液中的目标元素还原为挥发性共价气态氢化物，然后借助载气流将其导入原子化器，进行定量光谱测量。氢化物产生过程中的干扰主要是液相干扰，硼氢化钾还原反应的电位依赖于溶液酸度，不同酸度导致被还原元素的含量水平不同，引起的液相干扰程度不一。干扰元素可能消耗一部分还原剂，硼氢化钾的质量浓度较低时，会造成目标元素还原不充分；而硼氢化钾的质量浓度较高时，反应剧烈，噪声大，会影响信号的稳定性。因此，硼氢化钾质量浓度、载流酸度、溶液酸度直接影响测定结果，试验采用控制变量法优化上述参数的最佳条件。

 

2.1 硼氢化钾质量浓度的选择

 

     试验以5.0μg·L−1混合标准溶液为研究对象，当载流分别为2.5%盐酸溶液、5.0%盐酸溶液、7.5%盐酸溶液、10%盐酸溶液时，考察了硼氢化钾不同质量浓度对测定结果的影响，结果见图1。

 

    由图1可知：当硼氢化钾质量浓度不变时，载流盐酸的体积分数对荧光强度的影响不大；当载流盐酸的体积分数保持不变时，随着硼氢化钾质量浓度不断增大，硒、碲元素的荧光强度不断增大，当硼氢化钾质量浓度大于15g·L−1 时，荧光强度整体呈现下降趋势。由于硼氢化钾质量浓度越大，瞬间反应产生的气体越多，峰会前伸，而硼氢化钾质量浓度越小，反应越慢，峰会拖尾，为了避免前伸峰和拖尾峰的出现，试验选择的硼氢化钾质量浓度为10g·L−1。

 

2.2 载流盐酸体积分数和溶液中盐酸浓度的选择

 

     硒和碲元素的常见价态为正四价和正六价，在水质样品中，硒和碲元素主要以硒（碲）酸盐或者亚硒（碲）酸盐的形式存在。正六价的硒和碲不能直接被硼氢化钾还原成硒和碲的氢化物，要先还原成正四价再生成氢化物，最有采用原子荧光光谱法测定。在盐酸介质中，正六价的硒和碲可以还原成正四价的，因此样品消解后溶液中盐酸浓度至关重要。试验以加标样品为研究对象，考察了载流盐酸不同体积分数以及溶液中不同盐酸浓度对测定结果的影响，结果见图2。

    由图2可知：当载流盐酸体积分数和硼氢化钾质量浓度保持不变时，对于硒元素，随着溶液中盐酸浓度的增大，荧光强度整体不断上升，当溶液中盐酸浓度为5.0mol·L−1时，荧光强度达到最大，后整体呈现下降趋势；对于碲元素，随着溶液中盐酸浓度增大，荧光强度整体不断上升，当溶液中盐酸浓度大于5.0mol·L−1时，荧光强度有升有降；当载流盐酸体积分数为5.0%~10%，溶液中盐酸浓度为2.0~5.0mol·L−1时，荧光强度差距不大。基于对仪器和环境的保护，试验选择的载流为5.0%盐酸溶液，溶液为2.0mol·L−1盐酸溶液。

 

2.3 标准曲线和检出限

 

    按照仪器工作条件测定混合标准溶液系列，以各元素的质量浓度为横坐标，对应的荧光强度为纵坐标绘制标准曲线。结果表明，硒、碲元素标准曲线的线性范围均为0.5~10μg·L−1，硒元素的线性回归方程为 y=143.5x+6.331，相关系数为0.9999，碲元素的线性回归方程为 y=199.6x−2.277，相关系数为 0.9999。

 

     按照试验方法测定7次空白溶液，依 据HJ 168— 2020《环境监测分析方法标准制订技术导则》计算检出限。结果表明，硒、碲元素的检出限分别为0.050，0.040μg·L−1。

 

2.4 精密度和回收试验

 

     由于水质碲标准物质BWB2164-2016[ 认定值（2±0.15）mg·L-1] 中碲的质量浓度较高，因此直接稀释200倍和100倍分别与水质硒标准样品 203723、203726混合，得到混合标准溶液 1#、2#，每个混合标准溶液平行测定6次，计算测定值的相对标准偏差（RSD），结果见表1。

    按照试验方法对空白水质样品进行3个浓度水平的加标回收试验，计算各元素的回收率。结果表明，硒元素的回收率依次为93.8%，103%，98.7%；碲元素的回收率依次为102%，95.1%，105%。

 

2.5 方法比对

 

    将本方法的特性指标与HJ 700— 2014方法的进行对比，结果见表2。

 

3.试验结论

 

     研究人员采用硝酸、盐酸水浴消解水质样品，以双道原子荧光光谱法同时测定其中硒和碲的含量。本方法简单高效，检出限更低，精密度更高，可满足水质中硒和碲的测定。

 

作者：庞艳秋

 

单位：四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队

 

来源：《理化检验-化学分册》2025年第1期

来源：理化检验化学分册

关键词： 水质 硒 碲