杜健鵬 李芳芳

摘要：本文采用石墨消解儀進(jìn)行快速消解后應(yīng)用原子熒光光度計(jì)測(cè)定土壤中的汞、砷元素含量。結(jié)果表明：測(cè)量所得的汞、砷的含量精密度及準(zhǔn)確度滿足測(cè)定要求，為土壤汞、砷的測(cè)定提供了一種快速可靠的消解方法。

關(guān)鍵詞：土壤;石墨快速消解;汞;砷;原子熒光法

Abstract：The content of mercury and arsenic in soil was determined by atomic fluorescence spectrometry after rapid digestion by graphite digestion instrument.The results show that the precision and accuracy of the measured mercury and arsenic content meet the requirements of determination，which provides a rapid and reliable digestion method for the determination of soil mercury and arsenic.

Key words：Soil;Rapid graphite digestion;Mercury;Arsenic;Atomic fluorescence method

土壤中的汞和砷以多種形態(tài)存在，既有揮發(fā)性的，也有溶解性的，可以通過地表水、地下水、大氣、農(nóng)產(chǎn)品、土壤直接接觸等不同途徑對(duì)人體健康造成危害。汞和砷也是最為常見的土壤重金屬污染物。因此在土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)中汞、砷被列入到必測(cè)的45項(xiàng)基本項(xiàng)目中。

目前常用的土壤汞、砷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 22105.1-2008、GB/T 22105.2-2008、HJ 680-2013等標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)標(biāo)方法中用具塞比色管進(jìn)行消解，玻璃器皿容易發(fā)生汞吸附，且消解過程中時(shí)常由于壓力過大容易發(fā)生泄漏，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果誤差。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中采用微波消解進(jìn)行消解，但是需要轉(zhuǎn)移樣品定容，過濾等步驟較為繁瑣，導(dǎo)致整個(gè)消解過程時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)采用石墨消解儀進(jìn)行快速消解，將國(guó)標(biāo)方法和行標(biāo)方法進(jìn)行優(yōu)化，提高消解效率，滿足實(shí)驗(yàn)室大批量樣品的分析，且其測(cè)定結(jié)果令人滿意。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和試劑

儀器設(shè)備：原子熒光光度計(jì)BAF-2000（北京寶德）;石墨消解儀SPB 50-72（美國(guó)PE公司）;萬分之一天平Practum224-1CN（德國(guó)賽多利斯）。

試劑：鹽酸（優(yōu)級(jí)純，廣州試劑廠）;硝酸（優(yōu)級(jí)純，廣州試劑廠）;抗壞血酸（優(yōu)級(jí)純，科密歐）;硫脲（優(yōu)級(jí)純，阿拉?。?硼氫化鉀（優(yōu)級(jí)純，科密歐）;氫氧化鈉（優(yōu)級(jí)純，科密歐）。

1.2 溶液配制

用1%的HCL溶液將1000mg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成濃度為10mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，該儲(chǔ)備液可以保存1年。用1%的汞標(biāo)準(zhǔn)固定液將100mg/L的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成濃度1mg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間使用液，該溶液在4℃下可保存100d。逐級(jí)再配制成0.1mg/L的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液。

取10mg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.3mL置于50mL容量瓶中，加入5mL鹽酸、5mL硫脲溶液、5mL抗壞血酸溶液，用水稀釋至刻度，配制出濃度為60μg/L的曲線最高點(diǎn)，儀器自動(dòng)稀釋設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度分別為0.00，10.0，20.0，30.0，40.0，60.0μg/L。

取0.1mg/L的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液0.5mL置于50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，配制出濃度為1μg/L的曲線最高點(diǎn)，儀器自動(dòng)稀釋設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度分別為0.00，0.10，0.20，0.40，0.80，1.00μg/L。

汞的還原劑為1%的硼氫化鉀和0.5%的氫氧化鈉溶液，砷的還原劑為2%的硼氫化鉀和0.5%的氫氧化鈉溶液，載流為5%的鹽酸溶液。

1.3 樣品前處理

按HJ/T 166-2004《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求自然風(fēng)干、研磨、過10目篩后，取約100g樣品繼續(xù)細(xì)磨至過100目篩后備用，準(zhǔn)確稱取0.20g左右土壤樣品置于50mL塑料離心管中，加入10mL王水，旋緊蓋子，后回旋半圈，于石墨消解儀上加熱，調(diào)節(jié)溫度125℃加熱120min，中間搖動(dòng)幾次，加熱結(jié)束后取下冷卻，用水定容至50mL混勻，待澄清后取上清液進(jìn)行測(cè)定。

1.4 樣品試液的制備

將處理得到的樣品試液搖勻放置后，取5mL上清液于10mL的離心管中，加入0.5mL鹽酸，混勻室溫靜置30min后用水定容至10mL，此為汞待測(cè)溶液。取2mL上清液于10mL的離心管中，加入1mL鹽酸和2mL硫脲和抗壞血酸混合溶液，混勻室溫放置30min后用水定容至10mL，此為砷待測(cè)溶液。

1.5 儀器工作參數(shù)

根據(jù)儀器的靈敏度和曲線濃度最高點(diǎn)的熒光響應(yīng)值，確定儀器的最優(yōu)測(cè)試參數(shù)。具體工作參數(shù)見表1。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

在上述儀器的工作條件下，將汞、砷的標(biāo)準(zhǔn)曲線最高點(diǎn)分別按既定的程序進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定，根據(jù)熒光響應(yīng)值繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線見表2。

2.2 方法檢出限

等量稱取7份已加入一定量汞砷標(biāo)液的空白樣品，按照樣品處理方法和上述儀器工作條件下分別進(jìn)行處理及分析測(cè)定，分別計(jì)算結(jié)果得出標(biāo)準(zhǔn)偏差，按照公式MDL=t（n-1，0.99）*S計(jì)算出方法檢出限，見表3。

2.3 方法精密度和準(zhǔn)確度

兩元素分別準(zhǔn)確稱取了3種含量適宜的土壤成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，按全程序分別平行測(cè)定6次，計(jì)算樣品的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，并做出符合性判定，見表4。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，本方法測(cè)定的土壤中汞、砷的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠，精密度較好。

3 結(jié)論

本文采用石墨消解儀加熱消解汞、砷，優(yōu)化了國(guó)標(biāo)與行標(biāo)的消解程序，大大降低了消解過程中的不確定性，減少了樣品前處理所需的時(shí)間，并通過運(yùn)用原子熒光光度計(jì)對(duì)元素汞和砷進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明汞、砷元素的精密度和準(zhǔn)確度較好，滿足測(cè)定要求。因此石墨消解儀快速消解土壤中汞、砷元素的含量方法可行、簡(jiǎn)便、耗時(shí)短，分析樣品效率高。為測(cè)定土壤中汞、砷元素的含量提供一種適合大批量土壤樣品的汞、砷分析的可靠的方法。

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收稿日期：2020-06-12

作者簡(jiǎn)介：杜健鵬（1987-），男，漢族，本科學(xué)歷，環(huán)境監(jiān)測(cè)中級(jí)工程師，研究方向?yàn)橥寥乐亟饘僭胤治觥?/p>