井旭蕊

（福建省121地質(zhì)大隊(duì)，福建 龍巖 364021）

對(duì)土壤中的鎘含量進(jìn)行測(cè)試，能夠了解該地區(qū)的土壤污染情況。不過鎘在土壤的存在形式非常復(fù)雜，常與土壤中的其他成分發(fā)生理化反應(yīng)，導(dǎo)致對(duì)土壤中的鎘含量的測(cè)定工作十分困難。目前，國(guó)際上對(duì)土壤中的鎘含量測(cè)定的方法，普遍采用前處理法。前處理法，顧名思義，就是對(duì)樣本在檢測(cè)前進(jìn)行一定的處理，從而達(dá)到提高檢驗(yàn)精確度的目的。

1 實(shí)材料和方法

1.1 1mol/L鹽酸浸提法測(cè)定土壤中的鎘含量

首先準(zhǔn)備土壤樣本，對(duì)于待檢測(cè)的土壤樣本，需要用篩子進(jìn)行過篩。一般來講，選取60目的篩子進(jìn)行過濾工作，即選取孔徑0.25mm的篩子。土壤樣本經(jīng)過過篩之后，稱取1g樣本置于三角瓶中，選擇容積為100mL的小型三角瓶即可。之后向三角瓶中加入1mol/L鹽酸將土壤樣本進(jìn)行浸泡，浸泡過程中，需持續(xù)對(duì)樣本進(jìn)行震蕩處理，時(shí)長(zhǎng)為1h。之后對(duì)樣本進(jìn)行過濾和定容處理，經(jīng)過前處理之后的土壤樣本，再利用無焰原子吸收法對(duì)樣本原子光譜進(jìn)行測(cè)定，得到土壤樣本中的鎘含量。

1.2 1mol/L鹽酸浸提法與其他前處理法進(jìn)行比較

目前對(duì)土壤中的鎘含量進(jìn)行測(cè)定的前處理法中，除1mol/L鹽酸浸提法之外，還有硝酸-王水濕式消化法、硝酸-高氯酸濕式消化法，本次研究針對(duì)不同的土壤情況（化工廠污水、鋼廠污水和生活污水）、不同種植物（小麥田土、水稻田土和蘿卜田土）的土壤樣本各50份中的鎘含量進(jìn)行了測(cè)定，并求出測(cè)算結(jié)果平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)[1]。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定結(jié)果

利用上述方法對(duì)相同的土壤樣本進(jìn)行了鎘含量的測(cè)定，結(jié)果如表1。

從表1中發(fā)現(xiàn)，三種前處理測(cè)定的不同土壤的結(jié)果中變異系數(shù)在1%～5.5%，較低的變異系數(shù)證明整體數(shù)據(jù)的離散程度較小，證明測(cè)定結(jié)果更加接近真實(shí)值，單次測(cè)定受到干擾產(chǎn)生的誤差較小。使用變異系數(shù)來反應(yīng)整體樣本的離散程度，能夠消除測(cè)量尺度和量綱帶來的影響，比標(biāo)準(zhǔn)差更有說服力和代表性。在這樣的情況下，1mol/L鹽酸浸提法測(cè)量的值整體上是要大于硝酸-王水濕式消化法和硝酸-高氯酸濕式消化法對(duì)土壤鎘含量的測(cè)定值的。這是因?yàn)槭褂?mol/L鹽酸浸提法對(duì)土壤中的鎘含量進(jìn)行測(cè)定的過程中，檢測(cè)到了其他兩種方法沒能溶解的含鎘化合物，也可以說明1mol/L鹽酸浸提法測(cè)量土壤的鎘含量更加全面，更接近真實(shí)值。

2.2 回收率

為了進(jìn)一步驗(yàn)證1mol/L鹽酸浸提法對(duì)土壤鎘含量的測(cè)定效果更佳、更全面，我們引入了回收率這個(gè)概念。回收率這個(gè)概念一般用于醫(yī)藥和生物制劑中對(duì)樣品進(jìn)行處理后會(huì)造成一定損失，回收率越高，證明樣本中檢測(cè)目標(biāo)的損耗也就越低。

表1 三種前處理法對(duì)不同土壤的鎘含量測(cè)定結(jié)果

而在土壤鎘含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中引入回收率，實(shí)際上代表的是對(duì)鎘的檢出率，通過在不同的處理方法中使用的不同溶液中加入不同濃度的含鎘化合物，測(cè)定處理后溶液對(duì)于含鎘化合物的檢出值也就是回收率，來說明該種方法對(duì)土壤中鎘含量的測(cè)定效果。

本次實(shí)驗(yàn)分別選用了易溶于水的碘化鎘和不易溶于水的硫化鎘兩種土壤樣本進(jìn)行了測(cè)試。

以碘化鎘為例，配置不同濃度的碘化鎘溶液，與1mol/L鹽酸溶液和土壤進(jìn)行混合處理，時(shí)間為三天。之后對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，不論是濕式消化法還是鹽酸浸提法，其回收率均高于80%。也就是說，這兩種方法都能顯著檢測(cè)出土壤中的鎘含量。這也就能證明，前處理法對(duì)于土壤中鎘含量的測(cè)定具有巨大的幫助，讓測(cè)定結(jié)果更加全面，更具代表性和實(shí)際意義。

對(duì)于碘化鎘溶液的處理試驗(yàn)中，1mol/L鹽酸浸提法的回收率高達(dá)105%，可見1mol/L鹽酸浸提法對(duì)土壤中的鎘含量的測(cè)定能力更好。而對(duì)于難溶于水的硫化鎘的回收率，也可達(dá)到100%以上。

另外，針對(duì)1mol/L鹽酸浸提法對(duì)干土（蘿卜田土）和濕土（水稻田土）進(jìn)行了回收率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在上述兩種土壤情況下分別對(duì)碘化鎘和硫化鎘水溶液進(jìn)行檢測(cè)，其回收率均在90%以上，其中針對(duì)蘿卜土中硫化鎘的回收率要低一些，這主要是因?yàn)楦赏林辛蚧k的提取難度很大[2]。

通過回收率的測(cè)定，也進(jìn)一步驗(yàn)證了前處理法能夠有效提升土壤鎘含量測(cè)定的準(zhǔn)確性，而1mol/L鹽酸浸提法則相對(duì)更加準(zhǔn)確，能夠測(cè)量更多的鎘含量，測(cè)定結(jié)果也更加接近真實(shí)值。

2.3 1mol/L鹽酸浸提法的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的土壤鎘含量的測(cè)定方法一般是硝酸-王水濕式消化法，該方法被公認(rèn)為土壤中鎘含量測(cè)定前處理法中很有代表性的一種方法，一般來講也將其稱作“全鎘測(cè)定法”，能夠測(cè)定土壤中所有的鎘含量。

經(jīng)過本次實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)1mol/L鹽酸浸提法在土壤鎘含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中測(cè)定結(jié)果要由于硝酸-王水濕式消化法。

除此之外，1mol/L鹽酸浸提法還相比于硝酸-王水濕式消化法還具有更大的優(yōu)勢(shì)：

第一點(diǎn)，1mol/L鹽酸浸提法操作簡(jiǎn)單，只需要將過濾好的土壤樣本中加入1mol/L鹽酸溶液進(jìn)行震蕩處理后進(jìn)行測(cè)定即可。不僅如此，1mol/L鹽酸浸提法的整體操作時(shí)間更短，只需要1h，而硝酸-王水濕式消化法的操作時(shí)間一般在3h以上。第二點(diǎn)是消耗更低，1mol/L鹽酸浸提法對(duì)鹽酸的消耗非常低，硝酸-王水濕式消化法需要配置王水，還要消耗大量的硝酸，1mol/L鹽酸浸提法消耗的鹽酸只有不足硝酸-王水濕式消化法的1%，因?yàn)閷?duì)某地區(qū)的土壤鎘含量進(jìn)行測(cè)定需要多次測(cè)定，所以1mol/L鹽酸浸提法能極大的減少試驗(yàn)成本。第三點(diǎn)是硝酸-王水濕式消化法在整個(gè)測(cè)定過程中會(huì)用到大量的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如：通風(fēng)櫥、排風(fēng)機(jī)、沙浴等，這些設(shè)備在1mol/L鹽酸浸提法測(cè)定中則設(shè)備簡(jiǎn)單，也能節(jié)省一定的成本。第四點(diǎn)是1mol/L鹽酸的酸濃度不高，不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成傷害，同樣也不會(huì)腐蝕實(shí)驗(yàn)器材或者對(duì)周圍環(huán)境造成污染。因?yàn)?mol/L鹽酸處理法的上述有點(diǎn)，相信在今后的土壤鎘含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，會(huì)越來越多的應(yīng)用1mol/L鹽酸浸提法[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

鎘作為人體非必需元素，一般會(huì)在被污染的土壤中出現(xiàn)，鎘元素會(huì)以各種化合物的形式進(jìn)入到農(nóng)作物中對(duì)人體健康造成威脅。為了預(yù)防鎘含量超標(biāo)的土壤中種植的農(nóng)作物大量流入市場(chǎng)對(duì)消費(fèi)者的生命健康造成影響，需要對(duì)不同灌區(qū)的土壤定期進(jìn)行鎘含量測(cè)定。土壤中的鎘存在形式非常復(fù)雜，直接對(duì)土壤進(jìn)行測(cè)定很難得到準(zhǔn)確結(jié)果，需要對(duì)樣本進(jìn)行前處理，讓其中不同形式的鎘得以被成功檢測(cè)。在眾多前處理方法中，1mol/L鹽酸浸提法的優(yōu)勢(shì)明顯，能夠更大限度的對(duì)土壤中的鎘含量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，是值得推廣使用的方法。