石墨消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定土壤中銅、鉛、鎘、鈷

杜健鵬，李芳芳

（廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司，廣東廣州 510000）

土壤中的重金屬以多種形態(tài)存在，既有揮發(fā)性的，也有溶解性的，可以通過(guò)地表水、地下水、大氣、農(nóng)產(chǎn)品、土壤直接接觸等不同途徑對(duì)人體健康造成危害。銅、鉛、鎘、鈷也是較為常見(jiàn)的土壤重金屬污染物，因此在 GB 36600—2018《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選指導(dǎo)值（試行）》基本項(xiàng)目和其他項(xiàng)目中也包含了這四個(gè)元素。

目前常用的土壤銅、鉛、鎘、鈷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有HJ 491—2019、GB/T 17141—1997、HJ 803—2016 等，上述標(biāo)準(zhǔn)中的消解方法包含了電熱板消解、石墨消解、微波消解三種。本實(shí)驗(yàn)基于石墨消解的方法，對(duì)國(guó)標(biāo)方法和行標(biāo)方法中用到的消解試劑及消解溫度和時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，提高消解效率，從而滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室大批量樣品的分析。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀來(lái)驗(yàn)證優(yōu)化的石墨消解方法的精密度及準(zhǔn)確度。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和試劑

儀器設(shè)備：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀器（美國(guó)PE 公司）；石墨消解儀SPB 50-72（美國(guó)PE 公司）；萬(wàn)分之一天平Practum224-1CN（德國(guó)賽多利斯）；

試劑：鹽酸（優(yōu)級(jí)純，廣州試劑廠）；硝酸（優(yōu)級(jí)純，廣州試劑廠）；氫氟酸（優(yōu)級(jí)純，廣州試劑廠）。

1.2 溶液配制

分別移取一定體積的元素標(biāo)準(zhǔn)使用液于同一組50mL 容量瓶中，用1%硝酸定容，混勻。標(biāo)準(zhǔn)系列濃度見(jiàn)表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度

1.3 樣品前處理

按HJ/T 166—2004《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求自然風(fēng)干、研磨、過(guò)10目篩后，取約100g 樣品繼續(xù)細(xì)磨至過(guò)100目篩后備用，準(zhǔn)確稱(chēng)取0.10g 左右土壤樣品置于50mL 塑料離心管中，加入4mL王水和1mL氫氟酸，旋緊瓶蓋后往回?cái)Q1/6圈，保證一定氣密性的同時(shí)，讓離心管能在消解時(shí)釋放多余的氣體壓力。于石墨消解儀上加熱，調(diào)節(jié)溫度125℃加熱120min，中間搖動(dòng)幾次，消解過(guò)程會(huì)產(chǎn)生黃棕色刺激性氣體，應(yīng)保證操作在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。加熱結(jié)束后取下冷卻，用水定容至50mL混勻，待澄清后取上清液進(jìn)行測(cè)定。

1.4 儀器工作參數(shù)

根據(jù)儀器的靈敏度和曲線濃度最高點(diǎn)的熒光響應(yīng)值，確定儀器的最優(yōu)測(cè)試參數(shù)。具體工作參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 儀器條件

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

在上述儀器的工作條件下，將銅、鉛、鎘、鈷混合標(biāo)準(zhǔn)曲線按既定的程序進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定，以各元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值和內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

2.2 方法精密度和準(zhǔn)確度

分別準(zhǔn)確稱(chēng)取了GSS-8、GSS-21、GSS-23土壤成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，按全程序分別平行測(cè)定6次，計(jì)算樣品的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，并做出符合性判定，見(jiàn)表4。

表4 方法精密度和準(zhǔn)確度檢測(cè)結(jié)果

續(xù)表

3 結(jié)論

1）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，本消解方法測(cè)定的土壤中銅、鉛、鎘、鈷的測(cè)定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度高，結(jié)果可靠。

2）本消解方法在王水浸提的基礎(chǔ)上加入了氫氟酸，提高了消解效果，但在進(jìn)樣時(shí)應(yīng)選擇耐氫氟酸的霧化器。

3）本實(shí)驗(yàn)基于石墨消解的方法，對(duì)國(guó)標(biāo)方法和行標(biāo)方法中用到的消解試劑及消解溫度和時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，提高消解效率，從而滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室大批量樣品的分析。