劉曉俊

（福建省121地質(zhì)大隊(duì)，福建 龍巖 364021）

1 研究背景

土壤是非常寶貴的自然資源，不僅是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)命脈，而且更關(guān)乎著人類未來的可持續(xù)發(fā)展。自改革開放之后，我們國家進(jìn)入了市場經(jīng)濟(jì)時(shí)代，各行各業(yè)雖然有了全新的發(fā)展態(tài)勢，國家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力也有了穩(wěn)步的增長[1-2]。但是，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背后，往往還隱藏著許多環(huán)境保護(hù)方面的問題。亦如本文所探究的重金屬污染，就是其中很大的一個(gè)影響因素。

2 測定實(shí)驗(yàn)的開展

2.1 需要的試劑與材料

在進(jìn)行相關(guān)的土壤重金屬測定實(shí)驗(yàn)中，需要用到的試劑與材料主要包含：高氯酸（GR），銠（鎘元素內(nèi)標(biāo)） （GSB 04-1746-2004）、硝酸（ρ=1.42g/mL，工藝超純）、鹽酸（ρ=1.19g/mL，工藝超純）、鎘、銅、鋅、鉻、鉛、鎳等混合標(biāo)準(zhǔn)液（GSB 04-1767-2004） 100mg/L（國家有色金屬及電子材料分析測試中心）、氫氟酸（GR）、高氯酸（GR），錸（鉛元素內(nèi)標(biāo)） （GSB 04-1745-2004）1000mg/L（國家有色金屬及電子材料分析測試中心） 以及質(zhì)譜調(diào)諧溶液（Be，Ce，F(xiàn)e，In，Li，Mg，Pb，U） 1μg/L （1% 硝酸為介質(zhì)）。另外還有一點(diǎn)值得注意，測定實(shí)驗(yàn)的具體用水一定要采用新制備的去離子水。

2.2 所需要用到的儀器與實(shí)驗(yàn)要求

在進(jìn)行相關(guān)的土壤重金屬測定實(shí)驗(yàn)中，需要用到的儀器是：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，型號為“PerkinElmer NexION 350X”；實(shí)驗(yàn)要求：需要用稀釋法進(jìn)行混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置，其中鎘、鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度分別是10.0μg/L、50.0μg/L、100.00μg/L 和 0.05μg/L、0.10μg/L、0.50μg/L，其中總鎳、鉻、銅、鋅的混合溶液標(biāo)準(zhǔn)分別是10.0μg/L、1.00μg/L、50.0μg/L、100μg/L，并且還需要用1%的硝酸來進(jìn)行定容。

2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的處理工作

進(jìn)行相關(guān)的土壤重金屬測定實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，還需要對實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行一些處理工作。具體而言，首先要稱取0.1000g～0.4000g（精確度為0.0001g）的土壤樣品置于聚四氟乙烯（PTEE） 坩堝中，再利用事前準(zhǔn)備好的去離子水進(jìn)行濕潤操作，同時(shí)將5.0mL硝酸、5.0mL氫氟酸、3.0mL高氯酸以及10.0mL的鹽酸倒入其中，再將聚四氟乙烯（PTEE）坩堝放在電熱板上，利用低溫120℃消解約1h，等到達(dá)260℃的高溫后，便會化作白色濃煙消散。等溶液呈現(xiàn)半干狀態(tài)后，利用1∶1的鹽酸溶解，這里注意要在溫?zé)釥顟B(tài)下進(jìn)行，等其冷卻到室內(nèi)溫度后再將其轉(zhuǎn)移到一個(gè)50mL的容量瓶中，最后用去離子水定容到50mL。同時(shí)，測定前要抽取上清液或者過0.45μm濾膜。

2.4 實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)諧

在等離子被點(diǎn)燃后，要對相關(guān)的儀器設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱作業(yè)，具體時(shí)間穩(wěn)定在30min。不僅利用氧化物和雙電荷質(zhì)調(diào)諧，同時(shí)還要利用質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液對儀器的靈敏度進(jìn)行調(diào)諧，要確保儀器的雙電荷、靈敏度、氧化物都滿足條件后才能進(jìn)行相關(guān)的測定實(shí)驗(yàn)。另外，在利用KED模式的時(shí)候，要分別對錸、鍺以及銠進(jìn)行內(nèi)標(biāo)，之后再將鉛、鎘和其余的鋅、鎳、鉻、銅四種重金屬進(jìn)行混合標(biāo)準(zhǔn)液體的取樣。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 校準(zhǔn)相關(guān)系數(shù)與曲線

對鋅、鎳、鉻、銅以及其余兩種金屬的標(biāo)準(zhǔn)溶液展開細(xì)致的測定，用內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值以及元素響應(yīng)值的比值作為縱坐標(biāo)，其余各元素的濃度（μg/L） 作為橫坐標(biāo)，經(jīng)過模擬可以得出具體的Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)，詳見表1。

表1 總 Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

3.2 精準(zhǔn)度的測定

在實(shí)驗(yàn)室分別取出六個(gè)聚四氟乙烯（PTEE）坩堝，再將GSS-24土壤精準(zhǔn)的劃分成六分，分別裝入燒杯之中，測定Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd六種貴金屬的精準(zhǔn)度。其中，具體的測定結(jié)果以及樣品總量如表2所示。從表2得出，總Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd土壤樣品的范圍分別在16.4～17.4 mg/kg、79.1～ 81.7 mg/kg、38.1～ 39.5 mg/kg、27.5～27.9 mg/kg、60.4～60.7 mg/kg、0.104～0.112 mg/kg，所有的數(shù)值均在范圍之內(nèi)，其精準(zhǔn)度十分符合要求[3]。

3.3 檢出限的測定

另外，分別測定6種重金屬的精準(zhǔn)度，測定的結(jié)果存在的誤差?？梢缘贸?Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd六種貴金屬的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.57%～3.04%，滿足具體的測定要求。

對空白樣品進(jìn)行小結(jié)，并且連續(xù)進(jìn)行7次，將具體的濃度值進(jìn)行記錄，以對應(yīng)的計(jì)算公式“檢 出 限 =t（n-1，0.99） ×S”帶入其中，可以計(jì)算出總 Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd具體的檢出限 分 別 是 0.35μg/L、 0.005μg/L、 1.19μg/L、0.34μg/L、0.003μg/L、2.76μg/L。依照 0.1g 的重量來取樣，并且定容在50mL來進(jìn)行計(jì)算，最終可以得出土壤中總 Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd的檢出限分別是 1.38 mg/kg、0.18 mg/kg、0.0025 mg/kg、0.59 mg/kg、0.17 mg/kg、0.0015 mg/kg。

3.4 實(shí)際的土壤樣品分析

最后一個(gè)步驟，在不同的地區(qū)分別取出三個(gè)土壤樣品進(jìn)行樣品分析，得出的測定結(jié)果如表2所示。可以看出，絕大部分的重金屬都可以檢驗(yàn)得出，不過都沒有超過標(biāo)準(zhǔn)。

表2 實(shí)際土壤樣品分析

4 結(jié)語

綜上所述，筆者根據(jù)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定的總Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd六種金屬均沒有超標(biāo)。這種儀器操作十分簡便，而且穩(wěn)定性以及精準(zhǔn)度都非常優(yōu)秀，可以滿足土壤測定研究的各類需求。