王 暢 顧樹(shù)芳

（泰州市姜堰區(qū)疾病預(yù)防控制中心，江蘇 泰州225500）

農(nóng)田土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要載體, 關(guān)系到糧食數(shù)量與質(zhì)量安全[1]。在農(nóng)業(yè)土壤中,污水灌溉和不合理使用劣質(zhì)肥料是重金屬污染的主要來(lái)源。根據(jù)《江蘇省農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測(cè)工作方案》要求,我中心對(duì)轄區(qū)內(nèi)農(nóng)田土壤中重金屬元素鉛、鎘進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為完成好此項(xiàng)工作,在參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[2-5],結(jié)合中心理化實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況,對(duì)石墨爐原子吸改光譜法測(cè)土壤中鉛、鎘方法進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)硝酸氫氟酸(5:3)微波消解土壤,趕酸時(shí)加入鹽酸,以硝酸鈀為基體改進(jìn)劑測(cè)定鉛、鎘,結(jié)果滿意。

1 材料和方法

1.1 儀器和試劑

1.1.1 主要儀器設(shè)備

微波消解儀(上海屹堯,COOLPEX) ,微控?cái)?shù)顯電熱板(北京萊伯泰科,EH35B), 原子吸收光譜儀(美國(guó)PE,AA800), 萬(wàn)分之一天平(梅特勒,AB204-L)。

1.1.2 試劑

硝酸(GR,南化)、氫氟酸(GR,國(guó)藥),鹽酸(GR,國(guó)藥)。實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。磷酸氫二銨(GR,國(guó)藥); 10000mg/L 硝酸鈀(PE,德國(guó))。 鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(e)100810、GBW(e)103113)。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 樣品消化

精確稱取經(jīng)風(fēng)干過(guò)100 目土壤樣品0.1g 左右于微波消解罐中,加少量水濕潤(rùn),分別加入5mL 硝酸和3mL 氫氟酸,放置過(guò)夜,按微波消解儀設(shè)定參數(shù)(消解程序?yàn)?20℃,保持3min,5atm;150℃, 保持3 min,10atm,180℃, 保持30min,20atm)進(jìn)行消解,消解完成后, 在罐中加入1mL 鹽酸于180℃電熱板趕酸, 轉(zhuǎn)移至25mL 容量瓶待測(cè),同時(shí)做空白試驗(yàn)。

1.2.2 儀器操作條件

鉛、鎘元素以峰面積計(jì)算, 用儀器自帶的塞曼扣除背景,以20μL 進(jìn)樣,5μL 基改,分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品吸光度。儀器主要測(cè)量條件及石墨爐程序升溫見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與討論

2.1 條件優(yōu)選

2.1.1 溫度優(yōu)化

本實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣20μL,在干燥階段采用三步干燥,有效的降低因溫度驟升引起樣品在石墨管爆沸,測(cè)定結(jié)果更為穩(wěn)定。原子吸收做樣時(shí)一定要注意觀察樣品出峰狀態(tài), 灰化原子化條件隨石墨管狀態(tài)變化而變。

2.1.2 影響空白的因素

酸的金屬本底值在測(cè)定微量土壤樣品重金屬中有著較大的影響,特別是鉛,因此每批酸使用前都要進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格方可使用,同時(shí)嚴(yán)格控制酸的使用量一致。在實(shí)際微波消解中,內(nèi)罐在浸泡用純水沖洗后測(cè)得鉛空白有約6ppb, 對(duì)于取樣量不多的微波消解來(lái)說(shuō),影響不小,本實(shí)驗(yàn)室經(jīng)加10mL 硝酸走2 次微波低溫消解程序,鉛空白降到2ppb 以下,保證了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確。

2.1.3 基改的選擇

因土壤樣品的基體復(fù)雜,為消除被測(cè)組分受干擾因素,基體改進(jìn)劑的選擇就很重要。常見(jiàn)的基改有磷酸氫二銨和硝酸鎂等[5],經(jīng)測(cè)試磷酸氫二銨作基改時(shí)背景信號(hào)很大,影響吸收峰形狀,而硝酸鈀作為通用基體改進(jìn)劑鉛鎘的背景極低, 同時(shí)能顯著提高灰化溫度[6],有利于減少干擾,在測(cè)定低溫元素鉛鎘中應(yīng)用廣泛。本試驗(yàn)采用硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑,同時(shí)對(duì)其濃度進(jìn)行了測(cè)試, 發(fā)現(xiàn)硝酸鈀基體改進(jìn)劑在0.1%濃度時(shí)峰形對(duì)稱, 精密度也好。

2.2 內(nèi)控標(biāo)物驗(yàn)證

表1 儀器主要測(cè)量條件及石墨爐程序升溫

表2 土壤內(nèi)控物的測(cè)定均值及相對(duì)偏差(RSD,n=4)

表3 部分土壤樣品加標(biāo)回收結(jié)果(RSD,n=2)

采用單位購(gòu)買的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07405 (GSS-5)和GBW07404(GSS-7)

按照上述方法測(cè)定,并與其標(biāo)準(zhǔn)參考值進(jìn)行比較,鉛、鎘測(cè)定結(jié)果均在參考值范圍內(nèi),說(shuō)明該方法用于分析土壤中重金屬鉛、鎘元素,準(zhǔn)確度良好。內(nèi)控物測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3 樣品及回收率試驗(yàn)

共檢測(cè)姜堰區(qū)20 份農(nóng)田土壤樣品,取適量樣品進(jìn)行加標(biāo)回收,加標(biāo)量為0.050 μg/L,平行測(cè)定2 次,結(jié)果鉛和鎘的加標(biāo)回收率分別在97.4%-108.9%,98.9%-103.5%。部分土壤加標(biāo)回收結(jié)果見(jiàn)表3。

3 結(jié)論

土壤重金屬檢測(cè)中, 使用微波消解法處理樣品同傳統(tǒng)的濕法消解相比具有耗時(shí)短、用酸量少以及空白較低的優(yōu)點(diǎn)。而且使用微波消解法處理樣品過(guò)程中, 降低了實(shí)驗(yàn)室成本和人員的勞動(dòng)強(qiáng)度, 提高了分析測(cè)試速度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該法前處理操作理簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確度高,重現(xiàn)性高,可用于農(nóng)田土壤中鉛、鎘的批量檢測(cè)。