土壤中有毒元素的測定結果

【來源/作者】北納創聯 

<水系沉積物>

2結果與討論

2.1樣品處理條件優化

按照筆者前期對水系沉積物處理的方法對土壤樣品前處理條件進行優化試驗，以稱樣量、溶劑用量、溶劑種類、消解時間和消解溫度5個條件為考察對象。其中消解時間：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

試驗發現，稱樣量較大時，溶劑對樣品的溶解效果很差。主要是因為消解內罐容積較?。?0mL），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罐溶劑四分之一便會產生泄露和爆炸的危險。當稱樣量為0.010g時溶解效果較好。

2.1.2溶劑用量

溶劑用量是消解樣品的關鍵，分別取1，2，3mL王水，在170℃對土壤標準粉體加熱消解6h。結果發現，裝有1mL王水的罐中粉體殘渣較多，但裝有3mL王水的罐有泄露，主要是因為溶劑量越大，高溫下罐內壓力越大，一旦超過罐體的大承受壓力液體就會泄露，甚至使罐體發生變形。因此為確保高溫高壓條件下樣品*消解，同時又避免溶劑量過多而產生泄露或爆炸的危險，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、王水和逆王水對土壤標準粉體中重金屬的提取情況。結果表明，使用單一酸HCl或HNO₃對土壤樣品的消解能力沒有使用混酸時效果好。但是加入過氧化氫時內罐有些許泄露，因為H₂O₂作為消解試劑時，即使在較低的溫度下也能分解出高能態活化氧，產生大量氣泡，而高壓密閉內罐體積僅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。結果表明，當消解溫度超過160℃時，樣品溶解*且不泄露。為節約能源選擇160℃為消解溫度。

2.1.5消解時間選擇

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

2.2儀器的調諧和質量數的選擇

儀器點火后，穩定約30min，等霧化器溫度降至2℃左右，用調諧液調諧，待調諧元素靈敏度、穩定性、氧化物和雙電荷等指標達到時，確定1.2中的儀器工作參數。另外，待測元素質量數的選擇是消除干擾、提高測定靈敏度的主要因素之一，因為大多數元素都具有同位素，在ICP–MS測定中選擇元素質量數的目的是為了避開同質異位素和氧化物等多原子離子的干擾，同時還要保證元素的豐度和靈敏度高。根據實驗監測結果，選擇豐度高且靈敏度相對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

準確配制各元素質量濃度均為0，0.5，5，10，20μg/L的系列標準溶液，在1.2儀器工作條件下，測定不同濃度下各元素對應的信號強度，以元素的質量濃度X為橫坐標、信號強度Y為縱坐標繪制標準工作曲線，得6種元素的線性方程，線性范圍均為0～20μg/L。根據規定，在1.2儀器工作條件下，連續測定空白溶液11次，計算測定結果的標準偏差S，按3.143S計算方法檢出限。線性方程、線性相關系數與檢出限見表1。

2.4精密度與準確度試驗

按實驗方法測定兩種土壤成分*標準物質，測定結果見表2。由表2可知，各元素測定結果與標準值吻合，測定結果的相對標準偏差為1.3%～5.6%，說明該方法的準確度和精密度較好。

2.5加標回收試驗

對土壤樣品進行加標回收試驗，進一步考察方法的準確度，結果見表3。從表3中可以看出，土壤樣品的加標回收率為91.2%～104.6%滿足回收率要求，進一步驗證了該方法的準確度較高。