不同背景校正方式對石墨爐原子吸收法測定土壤中鉛的影響

(昆山市環境監測站，昆山 215316)

常見的測定土壤中重金屬的測定方法有石墨爐法[1-3]、ICP-AES法[4，5]和ICP-MS法[6-8]等。石墨爐法因其低檢出限、儀器購買及運行成本低廉的優點被眾多分析測試單位運用。土壤成分較為復雜，重金屬含量相對較低，要將其含量測量準確就需要選擇合適的扣除背景方式。土壤中鉛的測定已有國標出臺(GB/T 17141—1997)，但并未對扣背景方式作詳細的描述。本研究就此對多種標準土壤進行了試驗，對比了不同背景校正方式對測定結果的影響。

1 試驗部分

1.1 主要儀器及工作參數

ZEEnit700石墨爐原子吸收分光光度計(德國耶拿分析儀器股份有限公司)；EHD36型石墨消解儀(北京萊伯泰科儀器股份有限公司)；萬分之一分析天平(梅特勒托利多有限公司)。

石墨爐原子吸收分光光度計參數：波長283.3nm，夾縫1.2nm，進樣量20L，塞曼背景校正方式和氘燈背景校正方式，基體改進劑為磷酸二氫銨。

1.2 試劑材料

硝酸(優級純，國藥集團化學試劑有限公司)；氫氟酸(優級純，南京化學試劑有限公司)；高氯酸(分析純，南京化學試劑有限公司)；磷酸二氫銨(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)；實驗用水為美國密理博超純水機制得，電阻率18.2Mcm；ESS-2、ESS-4、GSS-2、GSS-3、GSS-4、GSS-5、GSS-7、GSS-8、GSS-21、GSS-28標準土壤樣品，鉛標準溶液(國家標準物質研究中心)；實際土壤樣品采集于昆山當地某公園。

1.3 消解步驟

于聚四氟乙烯消解罐中稱取0.3～0.5g(精確到0.0001g)標準土壤，加少量去離子水濕潤樣品后，放置于石墨消解儀上。按表1程序加熱消解樣品直至近干。冷卻至室溫后，取下消解罐，加入0.5mL硝酸，溶解殘渣，轉移至50mL容量瓶，清洗消解罐內壁數次，洗滌液一并轉移至容量瓶中，用去離子水定容，待測。

表1 樣品消解程序

1.4 上機測試

標準曲線：用500mg/L的鉛標準溶液逐級稀釋成0.0、20、40、60、80、100/L的標準系列。

分別以不扣背景、氘燈扣背景、塞曼扣背景模式測定標準曲線及各樣品消解液的濃度，折算至固體中鉛含量后與證書值比較。選擇合適的背景扣除方式后再對實際樣品進行測定，同時做加標回收試驗對準確度加以控制。

2 結果與討論

2.1 標準曲線

不同扣背景方式的標準曲線結果見表2。式中，Y為儀器吸光度，X為消解液中鉛的濃度，單位為/L。

表2 標準曲線

2.2 標準土壤測定結果(表3)

表3 標準土壤測定結果 mg/kg

由表3可見，采用塞曼背景校正方式的測定結果均在證書保證值不確定度范圍內，而采用氘燈背景校正方式的測定結果，部分標準土壤的測定值已不在不確定度范圍內，且總體測定值比塞曼背景校正方式的低。文獻[9]提出，氘燈背景校正法使用了兩個光源，即氘燈和元素空心陰極燈，對背景校正理想模式的條件不能滿足，且在同一波長、同一分析體積這兩點上存在無法克服的缺點，因此采用氘燈背景校正容易導致背景扣除過度。測定結果驗證了這一說法，說明在測定土壤時，氘燈背景校正會導致結果偏低，尤其是對黃紅壤的影響較大，結果偏低21%左右。而不扣除背景的測定結果則顯著偏高，尤其是黃棕壤和黃紅壤的測定結果偏高分別達230%和232%。導致結果偏高的原因是土壤成分復雜，這些背景成分對測定產生正干擾，不校正背景即導致結果偏高。由此可見，石墨爐法測定土壤中鉛時應選擇塞曼背景校正方式來消除背景組分的干擾。

2.3 實際樣品測定結果

采用塞曼背景校正方式測定實際土壤樣品的結果見表4。

表4 實際樣品測定結果

3 結論

采用石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中鉛時，氘燈背景校正方式使測定結果偏低，應選擇塞曼背景校正方式，可準確扣除背景干擾。

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