范思銘（齊齊哈爾市環(huán)境監(jiān)測中心站 黑龍江 齊齊哈爾 161005）

固體直接進(jìn)樣—石墨爐原子吸收法測定土壤樣品中的鉛

范思銘（齊齊哈爾市環(huán)境監(jiān)測中心站 黑龍江 齊齊哈爾 161005）

探討使用德國耶拿公司的SSA600型全自動固體進(jìn)樣裝置，石墨爐原子吸收光譜儀測定土壤中的鉛，通過對儀器條件的優(yōu)化，同時采用添加基體改進(jìn)劑技術(shù)，避免土壤中復(fù)雜基體的影響。鉛的檢出限是0.12mg/kg，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在5.1%以內(nèi)，加標(biāo)回收率為91.2～105.8%，方法準(zhǔn)確，滿足環(huán)境土壤測試方法的要求。

固體進(jìn)樣；石墨爐原子吸收；土壤；鉛

1 前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，鉛被使用的越來越廣泛，自然界中的鉛是以游離金屬和礦物的形式存在，鉛是一種不溶解的環(huán)境污染物，它可在環(huán)境中長期蓄積，通過食物鏈、水、及空氣進(jìn)入人體，主要毒性效應(yīng)是導(dǎo)致貧血癥，神經(jīng)機能失調(diào)和腎損傷等。為此，建立一個快速有效的分析土壤中重金屬元素的測定體系非常重要。

土壤樣品中測定重金屬元素的方法有很多，但幾乎所有的測定方法都離不開一個重要的步驟-土壤的前處理，土壤消解。土壤樣品的消解包括電熱板消解、微波消解等。消解時間較長，操作過程復(fù)雜，而且在消解中要加入大量的硝酸、高氯酸、氫氟酸等試劑，會給測定帶來較多干擾，特別是在用石墨爐原子吸收測定土壤中的鉛時，高氯酸和氫氟酸會產(chǎn)生很高的背景，如果消解趕酸不徹底或試劑的純度不夠，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。德國耶拿公司生產(chǎn)的SSA600型全自動固體進(jìn)樣器與ZEEnit700P型原子吸收光譜儀聯(lián)用，將土壤樣品直接進(jìn)樣測定，測定值的準(zhǔn)確度和精密度都很好，而且樣品測定時間短，干擾小，操作簡便，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

2 實驗部分

2.1 儀器與工作條件

原子吸收光譜儀：ZEEnit700P，帶橫向加熱石墨爐原子化器，鉛空心陰極燈，固體進(jìn)樣器，熱解涂層石墨管以及固體進(jìn)樣石墨舟（德國耶拿分析儀器公司），電子天平：AE240型，0.01mg，瑞士梅特勒有限公司。其儀器的工作條件如表1所示。

2.2 石墨爐升溫程序

表2為固體進(jìn)樣石墨爐原子吸收程序升溫步驟，其中干燥分2步進(jìn)行，接著進(jìn)行灰化、原子化、除殘，自動零點為程序默認(rèn)步驟。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品

ESS-1（GSBZ50011-88）準(zhǔn)確值，鉛23.6±1.2mg/kg、ESS-3（GSBZ50013-88）準(zhǔn)確值，鉛33.3±1.3mg/kg環(huán)境土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品，中國環(huán)境監(jiān)測總站；1%的NH4H2PO4溶液（基體改進(jìn)劑），優(yōu)級純；超純水。

表1 儀器工作條件

表2 石墨爐升溫程序

2.4 樣品分析方法

采樣地點為龍江縣景星鎮(zhèn)的土壤樣品，包含林地、農(nóng)田、養(yǎng)殖用地等5個點位，隨機分布，采樣深度為0～20cm，以梅花形5點混合法采集約1.5kg，去除雜質(zhì)，在室溫下風(fēng)干，樣品粉碎后，先用100目尼龍篩過濾，取過篩樣品5g左右放于戴蓋玻璃皿中，置于105℃干燥器加熱3h后，閉蓋放置室溫待稱。

在微量天平上稱取0.2～1.0mg左右樣品至固體進(jìn)樣舟中，加入3μl NH4H2PO4溶液放入石墨爐原子化器中，按表2的儀器條件進(jìn)行測定，同時做空白實驗。

3 結(jié)果討論

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

由于采用的是固體樣品直接進(jìn)樣方式，所以我們以ESS-3土壤樣品為標(biāo)準(zhǔn)值，通過進(jìn)樣量的不同，從0.2～1.0mg不等稱量，可以得到一條工作曲線，表3

表3 金屬鉛固體進(jìn)樣工作曲線

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定及準(zhǔn)確度實驗

我們以ESS-1為質(zhì)控樣對曲線進(jìn)行驗證，重復(fù)上步操作條件進(jìn)樣5次，測定結(jié)果見表4。

表4 準(zhǔn)確度測量

3.1.2 實際樣品的測定

我們對所采的實際樣品按上述步驟進(jìn)行測定，測定結(jié)果見表5。

表5 龍江景星鎮(zhèn)土壤樣品測定結(jié)果

3.2 選擇最佳灰化溫度

選用土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（ESS-3），采用固定原子化溫度，改變灰化溫度400℃～900℃時，從表6可以看出溫度在600℃時，吸光度最大，因此，我們選擇600℃作為最佳灰化溫度。

表6 最佳灰化溫度

3.3 選擇最佳原子化溫度

選用土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（ESS-3），采用固定灰化溫度，改變原子化溫度1000℃～1600℃時，從表7可以看出溫度在1300℃時，吸光度最大，因此，我們選擇1300℃作為最佳原子化溫度。

表7 最佳原子化溫度

3.4 檢出限

根據(jù)儀器設(shè)定的測定檢出限程序，連續(xù)測定空白石墨樣品舟11次，用3倍空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差，除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，即為儀器方法的檢出限，檢出限鉛0.12mg/kg。本檢出限充分滿足土壤環(huán)境最低評價值。

3.5 加標(biāo)回收率實驗

對上述5組實際樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實驗，方法的回收率見表8。

表8 樣品加標(biāo)回收實驗

如圖所示本方法的加標(biāo)回收率在91.2%～105.8%之間，能滿足準(zhǔn)確度要求。

4 結(jié)論

通過以上實驗數(shù)據(jù)可以看出，固體直接進(jìn)樣石墨爐原子吸收測定土壤中鉛元素方法可靠。該方法的檢出限、準(zhǔn)確度和精密度均滿足環(huán)境土壤測試方法的要求。

采用固體樣品直接進(jìn)樣的方式不僅免去了復(fù)雜的消解流程，而且消除了消解過程中各種強酸試劑對土壤樣品的污染，同時極大的縮短測定時間。該方法不但提高原子吸收光譜儀的利用率，同時也具有很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益值得推廣。

〔1〕中國環(huán)境監(jiān)測總站.《土壤元素的近代分析方法》.中國環(huán)境科學(xué)出版社，1992.27～31.

〔2〕李述信.《原子吸收光譜分析中的干擾及消除方法》.北京大學(xué)出版社，1987.3.

〔3〕J.E.坎特爾〔英〕.原子吸收光譜測定法及其應(yīng)用.科學(xué)出版社，1989.

〔4〕汪素萍，孫普兵，劉文麗等.直接進(jìn)樣-石墨爐原子吸收測定土壤中鉛的含量，現(xiàn)代儀器，2008，14（4）：70～71.

〔5〕James E.Alleman.Robert.Irvine.Nitrfication in the sequenching barch biological reactor.Journal WPCF，1980，52（11）：2747～2753.

Solid Directly Sampling-Determining Lead in Soil Sample by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

FanSiming（Environment Monitoring Center Station of Qiqihaer City Qiqihaer HeiLongjiang 161005）

We determined lead in soil by SSA600 full automatic solid sampling device of graphite furnace atomic absorption spectrometry.We optimized the condition of instrument and added matrix modifiers to improve the technology and avoid effect of complex matrix in the soil.The detection limit of lead was 0.12mg/kg，the relative standard deviation was less than 5.1%，and the recovery rate was 91.2-105.8%.The method was accurate and could meet the requirements of soil testing method.

Solid sampling Graphite furnace atomic absorption spectrometry Soil Lead

X833

A

1674-263X（2016）01-0039-03

2016-03-03

范思銘（1983-），男，碩士，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測工作。