ASD－GFAAS 聯(lián)用快速測定土壤中的鉛和鎘

張建平，趙小學(xué)，馬詩院，邱坤燕，付燕利，陳 純，孫永旺，王龍飛

（1.濟(jì)源市環(huán)境監(jiān)測站，河南 濟(jì)源 459000；2.濟(jì)源市環(huán)境科學(xué)研究所，河南 濟(jì)源 459000；3.河南省環(huán)境監(jiān)測中心，河南 鄭州 450004）

鉛、鎘是一種具有極高生物毒性的重金屬元素，在環(huán)境系統(tǒng)中的遷移極為活躍，已被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、世界衛(wèi)生組織和美國農(nóng)業(yè)委員會等列為優(yōu)先關(guān)注污染物［1］。其含量是檢測土壤污染狀況的重要指標(biāo)，可作為農(nóng)田土壤是否適合生產(chǎn)無公害農(nóng)產(chǎn)品的重要依據(jù)［2］。

目前，土壤鉛、鎘的分析方法有原子吸收分光光度法［3－4］、電感耦合 等離子 體質(zhì)譜 法［5］、X 射線熒光法［6］，其中原子吸收分光光度法為國標(biāo)分析方法。土壤中鎘的含量普遍較低，KI－MIBK萃取原子吸收分光光度法（GB／T 17140－1997）往往需要對樣品濃縮才能測定，分析過程繁瑣［7］。采用原子吸收分光光度法（GB／T 17141－1997、GB／T 17140－1997）中的前處理方法，消解時間長，對操作人員的經(jīng)驗要求比較高，導(dǎo)致重現(xiàn)性較差［8］；同時，樣品消解過程中需要用到高濃度的HNO3、HF、HClO4，及其在消解過程中釋放NOx、SiF4等有毒氣體或腐蝕性氣體，對消解人員的健康也構(gòu)成威脅。

本試驗采用DEENA公司的全自動無機(jī)樣品前處理儀進(jìn)行土壤樣品的消解處理，使用石墨爐原子吸收分光光度法對消解液進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，土壤鉛和鎘完全融出，說明該方法操作過程簡單、快速、準(zhǔn)確，適合大批量土壤樣品的分析。

1 試驗材料

1.1 儀器

全自動消解儀（ASD），Thomas Cain公司；石墨爐含自動進(jìn)樣系統(tǒng)，PerkinElmer公司；純水儀，Millipore公司。

1.2 試劑

消解試劑 HNO3、HF、HClO4、HCl均為優(yōu)級純試劑；鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，Agilent公司的Part 5183－4688；硝酸，CNW 公司；基體改進(jìn)劑 Mg（NO3）2、NH4H2PO4均為優(yōu)級純試劑。采用質(zhì)量法分別配置0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00μg／L鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液，0、5.00、10.00、20.00、40.00、80.00μg／L 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液，Mg（NO3）2和NH4H2PO4濃度分別為300mg／L、0.50%的混合基體改進(jìn)劑溶液。

2 試驗條件

2.1 樣品消解條件

準(zhǔn)確稱取0.100 0g標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GSS－7（磚紅壤）、GSS－10（松嫩平原）、GSS－13（華北平原）、GSS－16（珠江三角洲）各6個，于ASD專用消解罐中，置ASD消解儀上，按表1樣品消解程序進(jìn)行樣品前處理，同時帶上3個全程序空白。如果土壤消解液在第19步呈白色或黃色黏稠液，就直接跳到第25步。

表1 樣品消解程序

2.2 樣品分析條件

石墨爐分析鎘、鉛時，分別采用228.8，283.3nm波長，1.0，0.7nm狹縫寬，4.0，10mA燈電流；樣品和基體改進(jìn)劑進(jìn)樣量分別為20，2μL，按表2石墨爐加熱程序，采用峰面積法計算。

3 試驗結(jié)果與分析

采用ASD按表1消解程序，對土壤標(biāo)樣進(jìn)行消解，按表2石墨爐加熱程序，分析測試結(jié)果見表3。

表2 石墨爐加熱程序

表3 ASD前處理石墨爐測試結(jié)果

從表3可以看出，采用ASD消解方法的測量值基本落在標(biāo)準(zhǔn)值的上限范圍，這與其他學(xué)者的結(jié)果［2］吻合。這可能與所用酸的純度有關(guān)，也可能與土壤定值有關(guān)。各標(biāo)樣6次全程序平行樣的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差基本都小于5%，滿足《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ／T 166－2004）關(guān)于土壤監(jiān)測平行樣最大允許相對偏差的要求。本方法消解完全，重現(xiàn)性良好，結(jié)果準(zhǔn)確，避免了用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法靠經(jīng)驗系數(shù)來獲得土壤鉛的數(shù)據(jù)，解決了土壤鎘濃度低而不能直接在火焰原子吸收光譜儀和電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀不能的問題。

此試驗方法省時省力，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對大批量土壤重金屬調(diào)查研究具有重要意義。

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