李璐 王瑾 趙兢兢 王慧

（1. 遼寧北方環(huán)境保護有限公司，遼寧沈陽 110161；2. 遼寧北方環(huán)境檢測技術有限公司，遼寧沈陽 110161；3. 遼寧天益達環(huán)境工程技術有限公司，遼寧沈陽 110161）

1 引言

土壤是環(huán)境的重要組成要素，是人類賴以生存的載體，如被污染將直接影響到農(nóng)作物的生長，甚至會通過食物鏈對人體健康產(chǎn)生危害。如果銀、鉍、鉬、銻、鉈5 種痕量重金屬元素在土壤中含量過高，會導致人類心臟及肝臟損傷，呼吸困難、肺部病變，嚴重的甚至會引起急性中毒［1］。因此檢測分析土壤中銀、鉍、鉬、銻、鉈5 種重金屬具有現(xiàn)實意義。本文采用石墨消解儀與電感耦合等離子體質(zhì)譜儀相結合測定土壤中的重金屬。石墨消解儀是現(xiàn)今實驗中常用的前處理裝置，原理同電熱板，與電熱板相比其具有平行性好、加酸量小等特點。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀相比火焰原子吸收和ICP－OES，具有低檢出限的特點；相比石墨爐分光光度計具有高精密度、線性范圍寬和多種元素同時測定的特點［2］。本文建立了石墨消解儀、四酸消解法對樣品進行前處理，ICP－MS 法同時測定土壤中5 種痕量重金屬元素的方法［3］。

2 分析方法

2.1 實驗儀器與試劑

實驗中所用儀器包括美國賽默飛公司電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP－MS iCAP－RQ）、北京萊伯泰科公司石墨消解儀（EHD36）；化學試劑包括硝酸、鹽酸、氫氟酸和高氯酸，型號規(guī)格均為優(yōu)級純，銀、鉍、鉬、銻、鉈標液為國家有色金屬及電子材料分析測試中心生產(chǎn)的24 種元素標準混合溶液。

2.2 樣品前處理

稱取0.1 g 左右土壤標準樣品，用少量純水潤濕，加入5.0 mL 鹽酸100 ℃消解45 min，冷卻加入10.0 mL 硝酸100 ℃消解30 min，冷卻加入5.0 mL氫氟酸100 ℃消解30 min，最后冷卻加入2.0 mL 高氯酸，加蓋升溫至120 ℃加熱3 h，開蓋160 ℃繼續(xù)消解，待冒白煙并蒸至內(nèi)容物呈黏稠狀，冷卻后用（1＋99）硝酸定容至50 mL，搖勻，待測。土壤樣品消解的同時做3 個全程序空白實驗。

2.3 ICP－MS 工作參數(shù)

功率1 150 W；截取錐孔徑1.0 mm；采樣錐孔徑1.2 mm；冷卻器流量15 L/min；輔助器流量0.8 L/min；霧化器流量1.0 L/min；跳峰3 點/質(zhì)量；停留時間10 ms/點；掃描次數(shù)40 次；測量時間60 s。

2.4 儀器條件的優(yōu)化

儀器使用前，采用調(diào)諧液對儀器進行調(diào)諧，以保證ICP－MS 的靈敏度和穩(wěn)定性達到最佳要求，同時采用在線內(nèi)標加入法進行校正，提高分析結果的準確度。

3 結果與討論

3.1 標準曲線和檢出限

按ICP－MS 儀器工作參數(shù)設定，選取標準曲線濃度為0，0.5，1.0，5.0，10.0，30.0，50.0 μg/L。經(jīng)測定，銀、鉍、鉬、銻、鉈5 種元素標準曲線相關系數(shù)均在0.999 0以上，檢出限分別為0.02，0.10，0.20，0.30，0.04 mg/kg，說明該方法具有很好的線性范圍和檢出能力。

3.2 方法準確度和精密度

采用石墨消解儀，按2.2 所述的方法消解樣品，測定標準土壤樣品GSS4，GSS23，GSS27，并對實際樣品進行加標，平行測定6 次，結果見表1（樣品測定值為平行樣的平均值）。

表1 準確度和精密度測定結果 mg/kg

由表1 可見，標土GSS4 和GSS23 中銀元素測定值均低于保證值的下限，GSS27 中銀元素測定值在保證值范圍內(nèi)，相對標準偏差在2.2%～5.4%之間，加標回收率為95%。標土GSS4 和GSS27 中鉍元素測定值均在保證值范圍內(nèi)，GSS23 中鉍元素測定值低于保證值的下限，相對標準偏差在2.5%～4.8%之間，加標回收率為96%。3 個標土中鉬元素測定值均在保證值范圍內(nèi)，相對標準偏差在1.4%～5.0%之間，加標回收率為92%。標土GSS4 和GSS27 中銻元素測定值均在保證值范圍內(nèi)，GSS23 中銻元素測定值低于保證值的下限，相對標準偏差在2.4%～6.3%之間，加標回收率為94%。3 個標土中鉈元素測定值均在保證值范圍內(nèi)，相對標準偏差在3.4%～6.2%之間，加標回收率為91%。銀、鉍、銻3 種元素部分標土測定值低于保證值下限，說明該元素含量低于檢出限的4 倍即測定下限時，未能準確測定出該元素，并且濃度越高相對標準偏差越低，平行性越好。測定值越趨近于檢出限，相對標準偏差越大。

4 結論

采用石墨消解儀，鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸四酸全消解體系，ICP-MS 法測定土壤中銀、鉍、鉬、銻、鉈5 種痕量元素的含量，檢出限為0.02～0.30 mg/kg，相對標準偏差為1.4%～6.3%，加標回收率為91%～96%。濃度低于測定下限時，測定結果偏低；濃度越高準確度越高，越接近中間值，加標回收率越高，相對標準偏差越低，平行性越好。本方法的建立為檢測分析土壤中痕量元素提供了可行的分析方法。