Robust analysis of a variety of water and wastewater samples according to U.S. EPA Method 6020B (SW-846)

Význam tématu

Analýza kovových a nekovových prvků ve vodách a odpadních vodách je zásadní pro ochranu životního prostředí a splnění regulačních požadavků. Metoda EPA 6020B definuje postupy pro stanovení stopových i makroprvků, které mohou negativně ovlivnit ekosystémy a lidské zdraví.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit a demonstrovat výkonnost přístroje Thermo Scientific iCAP RQplus ICP-MS při analýze různých typů vod a odpadních vod podle požadavků EPA 6020B. Evaluace zahrnovala 600 vzorků měřených během tří po sobě jdoucích dnů bez nutnosti údržby.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky s vysokým obsahem rozpuštěných pevných látek byly analyzovány bez off-line ředění díky integrovanému systému řízeného přidávání argonu. Detekce probíhala v režimu kinetické diskriminace (KED) s heliem jako kolizním plynem. Pro řízení instrumentu, zpracování dat a automatické QC kontroly byl použit software Qtegra ISDS.

Použitá instrumentace

• ICP-MS Thermo Scientific iCAP RQplus
• Autosampler Thermo Scientific iSC-65
• MicroMist nebulizér (400 µL·min⁻¹)
• Cyklonová sprchová komora, křemenná tryska 2,5 mm
• Ni-potáčené kužely (vzorkovací a skimmer)

Hlavní výsledky a diskuse

• Instrumentální detekční limity (IDL) a dolní meze kvantifikace (LLOQ) splnily nebo překročily požadavky EPA 6020B, s koeficienty linearity R² > 0,9995.
• Lineární rozsahy až do stovek mg·L⁻¹ pro hlavní prvky umožňují analýzu bez dodatečných ředění.
• QC vzorky (ICB, CCB, ICV, CCV) potvrdily stabilitu kalibrace a minimální přenos kontaminantů.
• Interferenční testy (ICSA/ICSAB) prokázaly účinné potlačení polyatomických interferencí v režimu KED s heliem.
• Matrix spike a duplikátní měření ukázala přesnost 90–110 % a dobré opakování (RSD < 20 %).
• Sledování interních standardů během 10 h provozu odhalilo potlačení signálu max. 21 % při 1,6 % TDS, přesto v akceptovatelných mezích (±30 %).

Přínosy a praktické využití metody

Automatické ředění argonem a vestavěné QC kontroly zajišťují vysokou propustnost analýz vod a odpadních vod bez častých přerušení. Metoda nabízí spolehlivou a efektivní cestu pro rutinní i náročné environmentální laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj pokročilých kolizních režimů a plynů pro rozšíření potlačení interferencí.
• Aplikace na další náročné matrice (slaná voda, biomasové výluhy).
• Integrace prediktivní údržby a dálkového monitoringu v inteligentních laboratořích.

Závěr

Thermo Scientific iCAP RQplus ICP-MS s argonovým ředěním a režimem KED plně vyhověl požadavkům EPA 6020B. Studie potvrdila robustnost, přesnost a efektivitu při analýze vzorků s vysokým TDS, což podporuje jeho využití v environmentálních a průmyslových aplikacích.

Reference

1. US EPA (2015) Method 6020B: Inductively Coupled Plasma–Mass Spectrometry. Office of Solid Waste and Emergency Response.