土壤中有毒元素的測定結(jié)果

【來源/作者】北納創(chuàng)聯(lián) 

<水系沉積物>

2結(jié)果與討論

2.1樣品處理?xiàng)l件優(yōu)化

按照筆者前期對(duì)水系沉積物處理的方法對(duì)土壤樣品前處理?xiàng)l件進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，以稱樣量、溶劑用量、溶劑種類、消解時(shí)間和消解溫度5個(gè)條件為考察對(duì)象。其中消解時(shí)間：3，6，8，10，12，16，20，24h；消解溫度：100，120，140，160，180℃；溶劑：鹽酸、硝酸、鹽酸+過氧化氫、王水和逆王水；溶劑用量：1，2，3mL。

2.1.1稱樣量

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，稱樣量較大時(shí)，溶劑對(duì)樣品的溶解效果很差。主要是因?yàn)橄鈨?nèi)罐容積較小（10mL），能加入的消解溶劑較少，高溫高壓條件下如果消解溶劑量超過內(nèi)罐溶劑四分之一便會(huì)產(chǎn)生泄露和爆炸的危險(xiǎn)。當(dāng)稱樣量為0.010g時(shí)溶解效果較好。

2.1.2溶劑用量

溶劑用量是消解樣品的關(guān)鍵，分別取1，2，3mL王水，在170℃對(duì)土壤標(biāo)準(zhǔn)粉體加熱消解6h。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，裝有1mL王水的罐中粉體殘?jiān)^多，但裝有3mL王水的罐有泄露，主要是因?yàn)槿軇┝吭酱?，高溫下罐?nèi)壓力越大，一旦超過罐體的大承受壓力液體就會(huì)泄露，甚至使罐體發(fā)生變形。因此為確保高溫高壓條件下樣品*消解，同時(shí)又避免溶劑量過多而產(chǎn)生泄露或爆炸的危險(xiǎn)，后選擇主溶劑用量為2mL。

2.1.3消解溶劑種類

固定稱樣量0.010g，溶劑用量2mL，170℃加熱消解6h，分別考察鹽酸、硝酸、鹽酸–0.5mL過氧化氫、王水和逆王水對(duì)土壤標(biāo)準(zhǔn)粉體中重金屬的提取情況。結(jié)果表明，使用單一酸HCl或HNO₃對(duì)土壤樣品的消解能力沒有使用混酸時(shí)效果好。但是加入過氧化氫時(shí)內(nèi)罐有些許泄露，因?yàn)镠₂O₂作為消解試劑時(shí)，即使在較低的溫度下也能分解出高能態(tài)活化氧，產(chǎn)生大量氣泡，而高壓密閉內(nèi)罐體積僅10mL，所以容易帶著粉末樣品沖出容器而造成泄漏。逆王水的消解效果比傳統(tǒng)王水的消解效果好。因此選擇HCl與HNO₃的體積比為1∶3的逆王水（0.5mLHCl+1.5 mL HNO₃）作為土壤的消解溶劑。

2.1.4消解溫度

固定稱樣量0.010g、溶劑逆王水2mL、消解6h不變的條件下，分別考察不同溫度下樣品的消解情況。結(jié)果表明，當(dāng)消解溫度超過160℃時(shí)，樣品溶解*且不泄露。為節(jié)約能源選擇160℃為消解溫度。

2.1.5消解時(shí)間選擇

固定其它條件不變分別考察不同時(shí)間下樣品的消解情況。結(jié)果表明，當(dāng)消解時(shí)間超過6h時(shí)，樣品溶解*，溶液呈淺黃綠色，經(jīng)ICP–MS檢測，各重金屬含量與國標(biāo)推薦值相符。為充分消解樣品又節(jié)省時(shí)間以便于批量處理，選擇消解時(shí)間為6h。綜合考慮，實(shí)驗(yàn)選擇稱樣量為0.0100g，用2mL逆王水作為消解溶劑在160℃下消解6h。

2.2儀器的調(diào)諧和質(zhì)量數(shù)的選擇

儀器點(diǎn)火后，穩(wěn)定約30min，等霧化器溫度降至2℃左右，用調(diào)諧液調(diào)諧，待調(diào)諧元素靈敏度、穩(wěn)定性、氧化物和雙電荷等指標(biāo)達(dá)到時(shí)，確定1.2中的儀器工作參數(shù)。另外，待測元素質(zhì)量數(shù)的選擇是消除干擾、提高測定靈敏度的主要因素之一，因?yàn)榇蠖鄶?shù)元素都具有同位素，在ICP–MS測定中選擇元素質(zhì)量數(shù)的目的是為了避開同質(zhì)異位素和氧化物等多原子離子的干擾，同時(shí)還要保證元素的豐度和靈敏度高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果，選擇豐度高且靈敏度相對(duì)較高的待測元素同位素，分別為52Cr，63Cu，7s，111Cd，202Hg，208Pb。

2.3線性方程與檢出限

準(zhǔn)確配制各元素質(zhì)量濃度均為0，0.5，5，10，20μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在1.2儀器工作條件下，測定不同濃度下各元素對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，以元素的質(zhì)量濃度X為橫坐標(biāo)、信號(hào)強(qiáng)度Y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，得6種元素的線性方程，線性范圍均為0～20μg/L。根據(jù)規(guī)定，在1.2儀器工作條件下，連續(xù)測定空白溶液11次，計(jì)算測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差S，按3.143S計(jì)算方法檢出限。線性方程、線性相關(guān)系數(shù)與檢出限見表1。

2.4精密度與準(zhǔn)確度試驗(yàn)

按實(shí)驗(yàn)方法測定兩種土壤成分*標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，測定結(jié)果見表2。由表2可知，各元素測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值吻合，測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.3%～5.6%，說明該方法的準(zhǔn)確度和精密度較好。

2.5加標(biāo)回收試驗(yàn)

對(duì)土壤樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，進(jìn)一步考察方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果見表3。從表3中可以看出，土壤樣品的加標(biāo)回收率為91.2%～104.6%滿足回收率要求，進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確度較高。