一、方法概要
本檢測方法係利用感應耦合電漿質譜儀（Inductively coupledplasm
amass spectrometry, ICP-MS）檢測水樣中金屬及微量元素；係利用
適當之霧化器（ Nebulizer）將待測樣品溶液先經霧化處理後，再配
合載送氣流輸送，將所形成含待分析元素之氣膠（ Aerosol）輸送至
電漿中，樣品受熱後，經由一系列去溶劑、分解、原子化／離子化等
反應，將位於電漿中（Plasma）之待分析元素形成單價正離子，再透
過真空界面傳輸進入質譜儀（ Mass spectrometer），繼而配合質量
分析器（Mass-analyzer）將各特定質荷比（Mass-to-charge ratios
）之離子予以解析後，再以電子倍增器（ Electron multiplier）加
以檢測，來進行元素之定性及定量工作。
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二、適用範圍
（一）本方法適用於飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體、放流水
、地下水及廢（污）水中之鋁（Al）、砷（As）、硒（Se）、銻
（Sb）、鋇（Ba）、鈹（Be）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、鈷（Co）
、銅（Cu）、鉛（Pb）、鎳（Ni）、銀（Ag）、鉈（Tl）、汞（
H）、釩（V）、鋅（Zn）、錳（Mn）、鉬（Mo）、釷（Th）、及
鈾（U）等元素分析。
（二）若使用本方法分析未列舉之元素，分析者必須對分析數據之精密
度及準確度進行驗證，監控潛在之干擾並採取必要措施以確保數
據品質。
（三）本方法因涉及複雜基質樣品之分析檢測工作，故在使用本方法時
，分析人員必須充分瞭解質譜量測技術並有能力解決不同形式之
化學及物理干擾問題。
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三、干擾
（一）同重素干擾（Isobaricelementalinter ferences ）係因不同元
素之同位素形成相同整數質荷比（Nominalmass-to-chargeratio
）之單價或二價離子，而無法被ICP-MS質譜解析所造成。表二是
本方法為避開上述干擾（除了98Mo與82Se仍會有98Ru與82Kr的干
擾），所建議使用質量之同位素。若為了達到更高的感度而選擇
表二其他天然豐度（Nturalabu ndance）較大之同位素，可能會
產生一種或更多之同重素干擾。此類干擾可使用數學方程式來校
正，它包括量測干擾元素之另一同位素，再由分析訊號扣除所對
應之訊號。在報告中必須紀錄使用何種同位素比例之數學方程式
，並且在使用前必須演算其正確性。
（二）豐藏靈敏度（Abundancesensitivity）係表示一質量波峰之峰翼
（Wing）對鄰近質量訊號之貢獻程度，其受到離子能量與質量分
析器操作壓力影響。當待分析元素之同位素附近出現高量其他元
素之同位素信號時，可能發生波峰重疊干擾。當所測定之樣品發
生此類干擾時，可利用提高解析度、基質分離、使用其他分析同
位素或選用他種儀器分析方法等方式來避免干擾發生。
（三）同重多原子離子干擾（Isobaricpolyatomic ioninterferences
，或稱同重複合離子干擾）係因多個原子所形成之離子與待測物
之同位素具有相同之整數質荷比，而無法由ICP-MS質譜解析所形
成。例如，40Ar 35Cl＋對75As及98Mo16O＋對 114Cd同位素檢測
干擾。大部分文獻上已證實影響ICP-MS檢測之同重多原子離子干
擾如表一所示。
校正此干擾方法可由文獻中查得自然界存在之同位素豐度，或藉
由調整標準溶液濃度，使儀器測得淨同位素信號之變異數小於 1
％等方式，精確地求得干擾校正係數（註 1）。由於35Cl的自然
豐度為75.77％，是37Cl豐度24.23％的3.13倍，因此樣品溶液中
氯基質對砷之同重分子干擾，可依下列方程式進行校正。砷信號
的校正公式（註2）＝m/z75信號－[3.13×（m/ z77信號）－2.7
3×（m/z82信號）]此公式中也針對硒（由82Se＋換算獲得）對m
/z77的貢獻做校正；在砷信號（m/z75）的校正過程中，38Ar37C
l＋訊號只有40Ar 35Cl＋訊號的0.06％，因此可予以忽略。
同樣地，鎘訊號的校正公式（註 3）＝m/z114信號－0.02 7×（
m/z118信號）－1.63×（m/z108信號）此公式最後兩項用以校正
114Sn＋或98Mo16O＋之干擾。
由於儀器設計日新月異，此干擾亦可藉由質量分析器前之化學或
碰撞反應室等相關設計消除。
（四）物理性干擾之發生不但與樣品霧化和傳輸過程有關，而且亦與離
子傳送效率有關。大量樣品基質存在會導致樣品溶液之表面張力
或黏度改變，進而造成樣品溶液霧化和傳輸效率改變，並使分析
信號出現抑制或增加。另外，分析信號強度亦會因測定過程中，
樣品溶液中大量溶解性固體沉積在霧化器噴嘴和取樣錐（Sampli
ngcone）孔洞而降低，因此，樣品溶液中總溶解性固體含量必須
小於 0.2％（2000mg/L），如此才能有效避免溶解性固體之影響
。由於上述物理性干擾發生時，內標準及待分析元素信號的變化
程度相同，因此，可以利用添加內標準品方式來校正物理性干擾
。但當樣品中存在之基質濃度極高，且造成內標準品信號發生顯
著抑制現象時（少於檢量標準信號的30％），樣品溶液可經適當
稀釋後，再重新檢測以避免上述之物理性干擾。
（五）記憶干擾或跨次干擾（Carry-over）問題常發生於連續分析濃度
差異甚大之樣品或標準品時，樣品中待分析元素沉積並滯留在真
空介面、噴霧腔和霧化器上所致，可藉由延長樣品間洗滌時間來
避免此類干擾效應之發生。
（六）標準液配製和樣品前處理時必須使用高純度酸液。由於ICP-MS偵
測極限極低，因此建議使用二次蒸餾（Redistil led）的酸來降
低分析空白值。上機測定時，樣品溶液中硝酸濃度必須控制在少
於 2％，以降低真空介面之損壞程度，並且減少各式同重多原子
離子干擾。此外，當樣品溶液中含有鹽酸和硫酸時，多原子離子
之干擾問題亦會較為嚴重。
（七）七、步驟（一）2.中所述可回收總量分析樣品之熱板消化步驟，
並不適用於分析揮發性有機汞化合物，然而若為濁度小於 1 NTU
之飲用水，採用直接分析（Directanalysis）方式，可測定無機
汞與有機汞之總量，惟樣品與標準品中需添加金，以避免記憶干
擾。
（八）當水樣中含有氯離子時，銀僅微溶於水中，除非含有足夠量之氯
離子，使銀形成可溶性氯錯化合物，因此於檢測溶解量分析樣品
中銀或採直接分析方式測定銀時，常會發生添加樣品回收率偏低
情形，故建議於分析銀時，樣品先經消化前處理。七、步驟（一
）2.中所述之熱板消化步驟，可檢測水中銀濃度至0.1mg /L，若
水樣中含有更高濃度之銀時，需先適當稀釋使銀濃度小於
0.1mg/L。
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四、設備及材料
（一）感應耦合電將質譜儀分析信號之解析度在10％波峰高度之寬度必
須小於1amu。量測之質量範圍必須涵蓋6至240amu ，並提供同重
素干擾校正及內標準定量法等功能。霧化氣流量及樣品溶液導入
方式建議配合流量控制器（Mass-flowc ontroller）及蠕動泵的
使用，以精確控制樣品溶液導入效率。
（二）高純度氬氣供應裝置，氬氣純度等級99.99％。
（三）加熱板或適當之加熱消化裝置。
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五、試劑
（一）試劑水：比電阻≧16MΩ-cm之純水。
（二）一般試劑試劑中若含有不純物會嚴重影響分析結果之準確性及精
密度，因此在本方法中使用的各種試劑，均為超純級（Ultrahig
hpuritygrade）以上或經確認合乎品質要求之其他等級試劑。
1.濃硝酸（比重1.41）。
2.硝酸（1：1）：加入500mL濃硝酸於400mL水中，稀釋至1L。
3.濃鹽酸（比重1.19）。
4.鹽酸（1：1）：加入500mL濃鹽酸於400mL水中，稀釋至1L。
（三）標準儲備溶液（Standardstocksolutions）可向具有公信力的廠
商購買配製好超高純度之濃縮溶液，或自行以高純度之金屬（純
度至少為99.99~99.999％）配製而得。
（四）多元素儲備標準溶液（Multielementstocks tandardsolutions
）可向具有公信力的廠商購買配製好超高純度之濃縮溶液，或自
行以標準儲備溶液配製而得。配製前，每一標準儲備溶液必須個
別測定以確認是否可能造成質譜性干擾或含有過量不純物，配製
時須注意各元素間之相容性及穩定性。將此溶液儲存於酸洗過之
鐵氟龍瓶中，當超過保存期限時，必須重新配製。
（五）內標準溶液可以下列二種方式使用內標準，其一為直接於標準溶
液中添加適當濃度之內標準元素，另外亦可利用第二個蠕動幫浦
將事先配製之內標準溶液，於標準溶液導入霧化器前，藉由適當
之混合方式，與標準溶液均勻混合後一起導入霧化器中。所選用
之內標準元素的質量數應依據分析元素同位素之質量數大小來選
用，一般而言，可以分析元素同位素之質量數±50 amu內可資利
用的內標準元素為選擇之依據。建議使用之內標準元素計有 6Li
，45Sc，89Y，103Rh，115In，159 Tb，165Ho，175Lu及209Bi。
（六）空白溶液檢測過程中必須進行三種空白溶液之測定，第一種為檢
量空白溶液（Calibrationblank）；第二種為配製空白（Prepar
ationblank）溶液（或稱試劑空白），用來檢驗樣品配製過程的
污染導入的情形；第三種為洗滌空白溶液（Rinseblank），用來
作為樣品間之沖洗溶液。
1.檢量線空白溶液組成應與稀釋標準品所使用之酸液相同（通常
為1％（v/v）的HNO3溶液）。
2.配製空白溶液除須含有與製備樣品時所使用之相同試劑外，配
製過程亦須與樣品的製備過程相同。
3.洗滌空白溶液為1~2％（v/v）的HNO3溶液，主要係用於沖洗儀
器系統中可能來自於前一次測定的殘留物。以直測方式測定汞
元素時，洗滌空白溶液應含有100μg/L之金。
（七）檢量線查核溶液配製時所使用之酸液必須與配製檢量標準溶液所
使用之酸液相同。
此溶液主要係用來查核檢量線，故該溶液應由不同來源之標準品
配製，其濃度則需接近檢量線之中點濃度。
（八）質譜儀調校溶液（ Massspectrometertuni ngsolution）用於確
認所使用儀器之狀況是否已達到熱穩定狀態，及進行儀器解析度
及質量之校正（Masscal ibration）工作，該溶液需含有足以涵
蓋全質譜範圍之元素離子（如10μg/L之Li、Co、In和Tl）。
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六、採樣及保存依據檢測目的之不同，水樣分析結果有可回收總量及溶解
量等兩種表示方式。對於可回收總量之水樣分析，採樣後水樣不經過
濾，應立即添加硝酸使水樣之pH值≦ 2；對於溶解量之水樣分析，則
需於採樣後，先經 0.45μm孔徑的濾膜過濾，再行以硝酸酸化水樣至
pH值≦2（對大部分環境水樣與飲用水，每1L中添加1.5mL濃硝酸或3m
L1：1 硝酸已足夠，但若水樣具高緩衝容量，應適當增加硝酸體積）
。經酸化之水樣可保存六個月，然而若水樣需同時作汞元素分析，則
保存時間最多為14天。
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七、步驟
（一）水樣前處理水樣前處理依檢測項目（可回收總量或溶解量）之不
同選擇下列消化處理程序。
1.溶解量分析取部分經過濾且酸化保存之水樣（≧20mL），添加
適量硝酸，使其硝酸濃度約為1％（v/v）即可逕行分析。但若
在分析前發現有沉澱物產生，則需依下節之可回收總量分析消
化步驟，進行樣品之前處理。
2.可回收總量分析濁度小於1NTU之飲用水，取未過濾且酸化保存
之樣品，依上述溶解量分析前處理步驟處理，其餘樣品則依下
述消化程序處理，或使用「水中金屬元素萃取消化法－微波輔
助酸消化法（NI-EAW312）」。
(1)將酸化保存之水樣搖晃均勻，取100mL於250mL燒杯中，繼加
入2mL（1：1）硝酸及1mL（1：1）鹽酸。
(2)置於加熱板上，將溫度控制於85℃左右，加熱至體積約剩20
mL（注意：不能讓樣品沸騰）。
(3)此時蓋上錶玻璃，繼續加熱迴流30分鐘（此階段可讓樣品稍
微沸騰，但仍不能讓樣品過度劇烈沸騰）。
(4)經上述消化處理後之水樣，再以試劑水稀釋至50mL，靜置後
如發現有不溶解顆粒，可以靜置自然沉澱法或離心法分離。
(5)於分析前，取20mL消化溶液，以試劑水稀釋至50mL，以調整
溶液中氯離子濃度（若消化溶液中溶解性固體含量大於 0.2
％，需增加稀釋倍數，以避免溶解性固體沉積在霧化器噴嘴
和取樣錐孔洞）。
（二）儀器調校
1.依照儀器說明書調校儀器。分析樣品前儀器必須暖機30分鐘，
且需測定質譜儀調校溶液至少 4次以上，並確認所測定之調校
溶液所含元素信號強度之相對標準偏差≦ 5％，始可進行後續
樣品測定工作。
2.分析樣品前必須針對分析元素所涵蓋之質量數範圍進行質量校
正和解析度查驗。
為確認所使用儀器質量校正和解析度查驗結果均屬正常狀態，分
析人員須於分析樣品前，根據以下之判斷標準進行判斷：如質量
校正結果與真實值差異超過0.1amu以上時，則必須依儀器使用說
明書將質量校正至正確值；分析信號的解析度在10％波峰高度時
的寬度必須小於0.9amu。
（三）檢量線製備
1.將多元素儲備標準溶液以1％（v/v）HNO3稀釋至儀器之線性範
圍內，建立檢量線後（建議使用之分析同位素如表二所示），
應即以第二來源標準品配製接近檢量線中點濃度之標準品進行
分析確認，其分析結果與配製值間之差異超過10％時，必須立
即檢查儀器之操作條件或進行儀器之維護保養，並取另一份校
正查核標準品或檢量線查核標準品注入儀器分析之，若待測物
訊號仍無法落在上述範圍以內，則須重新製備檢量線。
2.不論在測定標準品或樣品，均需針對同一標準品或樣品進行至
少三次之測定，最後再以平均值進行計算。
（四）樣品分析
1.分析每個樣品前，先用洗滌空白溶液沖洗系統直到訊號降至最
低（通常約30秒）。需在分析訊號穩定後（通常約30秒）才可
開始收集數據。
2.測定樣品的過程中，必須針對可能會遭到質譜性基質干擾之元
素進行檢驗是否有干擾效應之發生。
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八、結果處理
（一）水樣分析結果應以μg/L或mg/L為表示單位。
（二）若原樣品經稀釋處理，則樣品測定值必須乘以稀釋倍數。
（三）方法偵測極限之計算，請參考環檢所之公告方法。
（四）檢量線查核分析之相對誤差值計算方式：
（五）查核樣品分析之回收率計算方式：
（六）添加樣品回收率之計算如下式：
（七）重複樣品分析之相對差異百分比計算如下式：
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九、品質管制
（一）所有品管數據應加以保存以利日後參考或查閱。
（二）分析過程中須監測內標準品信號強度的變化情形，當樣品中任何
內標準元素之信號強度衰減至最初檢量線中內標準品信號強度之
30％以下時，表示極有可能發生嚴重之基質效應，儀器偵測極限
勢必亦會因基質干擾效應之發生而改變。當發生上述情形時，分
析人員可依下列程序檢查導致內標準品信號衰減之原因：首先可
利用分析檢量線空白溶液中之內標準信號，確認儀器之檢測效能
（Analyti-calperformance）是否有明顯地漂移現象，若連檢量
線空白溶液中之內標準信號強度亦出現明顯衰減現象，則需終止
所有分析工作，待查明原因並完全解決導致儀器分析效能改變之
因素後，始得重新建立檢量線，並分析導致嚴重基質效應之樣品
；如導致內標準品信號衰減原因不是源自儀器效能之飄移時，可
利用稀釋方式，降低樣品中基質濃度，以達到移除基質干擾之目
的。此時，分析人員可根據內標準品信號衰減嚴重程度選擇適當
之稀釋倍數進行樣品稀釋，並重新添加適量內標準品進行分析，
如果第一次稀釋無法消除基質干擾問題的話，即必須重複上述稀
釋程序直到內標準品信號強度提升至檢量線標準溶液中內標準品
信號強度之30％以上為止。
（三）為了得到一定品質之分析數據，分析人員可藉由同時測量待測物
以外之干擾離子的方式，作為決定是否須使用校正方程式之依據
。例如：雖然鎢氧化物多原子離子會嚴重地干擾汞同位素的測定
結果，如果樣品中源自C、Cl、Mo、Zr、W的干擾信號低於偵測極
限或干擾信號很低時，即不需利用校正方程式進行校正。在干擾
檢測之過程中，並不一定需要針對導致干擾之干擾元素進行檢測
，但需針對各種可能源自樣品基質的多原子離子干擾物種進行檢
測。使用校正方程式校正之結果，也必須符合所有品質目標。樣
品中常見樣品基質元素形成多原子離子干擾的物質計有氫、氧羥
基、氮、碳和硫等，一般而言，可藉由在單純酸液中添加基質元
素的方式，以確認在分析真實樣品時是否會發生質譜性基質干擾
的問題。當確定測定時確有質譜性干擾存在時，在分析結果中必
須針對被干擾的元素註明 （a）被校正之干擾信號佔所有分析信
號的百分比，及（b）校正方程式中未置入校正的干擾物種。
（四）檢量線線性相關係數須大於0.995。
（五）檢量線查核
1.以檢量線空白溶液和檢量線查核溶液進行檢量線查核。
2.每分析10個樣品，須以檢量線查核溶液和檢量線空白溶液進行
檢量線查核。另外，在開始分析樣品前和最後樣品分析完畢後
，也須使用上述查核溶液進行檢量線查核。
3.檢量線查核分析之相對誤差值應在10％以內，否則必須停止分
析，待問題修正後，再重新利用檢量線查核溶液進行儀器之校
正查核。另外，當發現檢量線查核結果不符時，受影響樣品應
利用重新製作之檢量線再次進行分析。
4.每個元素之檢量線空白值必須小於MDL的2倍。如發現檢量線空
白值大於MDL的2倍時，必須找出原因並加以改善，受影響的樣
品亦必須重新分析。
（六）方法空白分析：主要在於確認待測樣品是否於樣品分析過程中遭
受污染。每10個或每批次樣品至少執行行一個方法空白分析。
空白分析值可接受標準應小於或等於二倍方法偵測極限。
（七）查核樣品分析：每10個或每批次樣品至少執行一個查核樣品分析
，並求其回收率。回收率應在80~120％範圍內。
（八）重複樣品分析：每10個或每批次樣品至少執行一個重複樣品分析
，並求其相對差異百分比。相對差異百分比應在其管制圖表可接
受範圍內。
（九）添加樣品分析：每10個或每批次樣品至少執行一個添加標準品分
析，並求其回收率。回收率應在80~120％範圍內。若回收率超出
管制範圍，且分析元素又不能以稀釋方式測得時，必須改用標準
添加法進行分析。
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十、精密度與準確度單一實驗室針對飲用水、地下水、地面水及放流水之
分析精密度及添加回收率，結果如表三至表七所示。
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十一、參考文獻
（一）行政院環境保護署環境檢驗所，廢棄物土壤檢測方法，感應耦
合電漿質譜儀法，M105.00B，2004。
（二）U.S. EPA. Determination of trace elements in water and
wastes by inductively coupled plasmamass spectrometry.
Method 200.8, Revision 5.5, 1999.
註 1：儀器的校正係數可藉由淨同位素信號強度之比值換算獲得，
在校正係數測定的過程中，應以適當濃度之標準溶液進行同
位素比值測定，使所測得之信號精密度必須＜1％。
註 2：此公式所算出的砷（As）信號仍有可能偏高，此乃因 m/z82
亦有可能由82Se＋以外的離子產生（例如，可能來自含溴之
廢棄物之81BrH+）。
註 3：當 m/z108之92ZrO＋離子存在時，鎘元素的測值只會偏低；
但當樣品中有大量的Zr存在時，利用 111Cd進行Cd的定量更
會受到94ZrOH＋和90ZrO＋之干擾。
註 4：本檢測廢液，依一般重金屬廢液處理原則處理。
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