韓翠英



摘 要:文章利用電感耦合等離子體質譜法測定土壤中鉛的形態分析,通過從浸提溫度和超聲時間等方面對方法進行優化改進。研究后的方法經過元素形態標準物質分析驗證,準確度和樣品加標回收率結果準確、可靠,滿足土壤樣品金屬元素的形態分析要求。
關鍵詞:電感耦合等離子體質譜法;鉛;形態分析;優化改進
中圖分類號:X53;X171.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1064(2021)01-087-02
DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.037
土壤中重金屬的存在形態不同,直接關系到土壤污染的程度,危害生物的生長[1-2];重金屬污染對生物活性及毒性的影響大小,決定于其中影響最大的某種形態的含量(或濃度)。通過形態分析,鑒別這些元素在土壤中的賦存狀態,有助于了解其毒性及地球化學過程,進而評估其潛在的遷移性及可能造成的危害。對于深穿透地球化學找礦和礦產資源調查具有重要意義。
文章意在研究土壤中重金屬鉛的形態提取方法,參考了國內外的部分檢測方法和資料文獻[3-6]。根據檢測工作和市場要求,在國內普遍采取的七步順序法的基礎上,通過對其進行改進并優化實驗條件,以準確測定鉛元素的形態含量,為環境評價提供技術支持。
1 實驗部分
1.1 主要儀器和試劑
超聲波清洗器、離心機、ICP-MS7700X。
純水、氯化鎂、乙酸鈉、焦磷酸鈉、鹽酸羥胺、醋酸-硝酸、過氧化氫、硝酸、鹽酸、氫氟酸。
1.2 實驗方法
水溶態分析:稱取2.5g樣品于250ml聚乙烯離心瓶中,加25ml水放入有水的超聲波清洗器中超聲30min(超聲15min,停15min)。取出離心,過濾。濾液倒入25ml比色管中,待分析。殘渣中加100ml水,離心,棄去水相,留下殘渣。濾液直接用ICP-MS分析。
離子交換態分析:向殘渣中加入25ml氯化鎂溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲30min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入25ml比色管中,待分析。殘渣中加水,離心,棄去水相,留下殘渣。分取1ml清液加0.5ml鹽酸,蒸餾水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。
碳酸鹽結合態分析:向殘渣中加入25ml醋酸鈉溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲60min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入25ml比色管中,待分析。殘渣中加水,離心,棄去水相,留下殘渣。量取1ml濾液加0.5ml鹽酸,蒸餾水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。
腐殖酸結合態分析:向殘渣中加入50ml焦磷酸鈉溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲45min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入50ml比色管中,待分析。殘渣中加水,離心,棄去水相,留下殘渣。分取10ml清液加5ml硝酸、1.5ml高氯酸,蓋上表面皿于電熱板上加熱至白煙冒盡,取下加1ml鹽酸加熱溶解,取下,冷卻,蒸餾水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。
鐵錳氧化物結合態分析:向殘渣中加入50ml鹽酸羥胺溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲60min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入50ml比色管中,待分析。殘渣中加水,離心,棄去水相,留下殘渣。分取10ml清液,用ICP-MS分析Pb。
強有機結合態分析:向殘渣中加入3ml硝酸、5ml過氧化氫,搖勻。在83度的恒溫水浴中保溫90min,取出,補加3ml過氧化氫,繼續在水浴鍋中保溫70min。取出冷卻,加入2.5ml醋酸-硝酸溶液,并將樣品稀釋至25ml,攪拌1min,在25度條件下放置10h或過夜,離心,清液轉入50ml比色管中,待分析。殘渣中加水,離心,棄去水相,留下殘渣。分取25ml清液加10ml硝酸、1ml高氯酸,蓋上表面皿于電熱板上加熱至白煙冒盡,取下加5ml鹽酸加熱溶解,取下,冷卻,蒸餾水定容至25ml,搖勻。分取5ml上述液體于10ml比色管中,用ICP-MS分析Pb。
殘渣態分析:將殘渣低溫烘干,研磨到180目左右,稱重。算出校正系數d。
稱取0.2g樣品于聚四氟乙烯杯中,水潤濕,加鹽酸、硝酸、高氯酸(1+1+1)5ml,氫氟酸5ml,于電熱板上加熱至白煙冒盡,取下加3ml鹽酸加熱溶解,取下,冷卻,蒸餾水定容至25ml,搖勻。用ICP-MS分析Pb。
2 結果與討論
2.1 浸提溫度的影響
稱取國家一級標準物質GSF-2和GSF-4各6份,分別15度、25℃和35℃在超聲波清洗器中超聲,結果如表1所示。數據顯示,按溫度為25℃的條件下浸提樣品,測定結果更接近真值。
2.2 超聲時間的影響
在浸提溫度確定的條件下,稱取國家一級標準物質GSF-2和GSF-4各6份,放在超聲波清洗器中,分別按照超聲5min間隔5min、超聲10min間隔10min、超聲15min間隔15min三種方案對實驗進行驗證,分析結果如表2所示。由表2可見,每超聲15min間隔15min浸提出的樣品,測定結果更接近真值。
2.3 實際樣品檢測
應用改進的方法對6件實際樣品進行檢測,結果如表3所示。檢測結果所示,樣品回收率范圍為88.4%~104.1%,滿足《DD 2005-03生態地球化學評價樣品分析技術要求(試行)》的要求。
3 結語
文章從浸提溫度和超聲時間等方面對方法進行優化改進,改進后的方法結果準確可靠,滿足土壤樣品金屬元素的形態分析要求。
參考文獻
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