范東山　邢婕　邊忠鵬　趙芳輝

摘 要：根據(jù)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)HJ 491—2019，利用火焰原子吸收法對(duì)土壤中銅和鋅開展實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部方法驗(yàn)證。結(jié)果表明，土壤銅在0～0.40 mg/L內(nèi)線性結(jié)果良好，土壤鋅在0～0.80 mg/L內(nèi)線性結(jié)果良好，相關(guān)系數(shù)均≥0.999。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土壤中的銅和鋅的檢出限均為1 mg/kg，測(cè)定下限均為4 mg/kg，土壤銅的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.17%，土壤鋅的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.18%，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)土壤銅和鋅的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)誤差均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)，證實(shí)實(shí)驗(yàn)室具備檢測(cè)土壤中銅和鋅的能力。

關(guān)鍵詞：土壤;火焰原子吸收;銅;鋅

中圖分類號(hào)：S151.93文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）11-0138-03

Verification of Determination of Copper and Zinc in Soil by

Flame Atomic Absorption Spectrometry

FAN Dongshan XING Jie BIAN Zhongpeng ZHAO Fanghui

（Shandong Jiayu Test Technology Co.， Ltd.，Zibo Shandong 255086）

Abstract： According to the environmental standard HJ 491—2019， an in-laboratory validation of copper and zinc in soil was performed by flame atomic absorption spectrometry. It turns out that soil copper showed good linearity in the range of 0～0.40 mg/L， soil zinc showed good linearity in the range of 0～0.80 mg/L，the correlation coefficient greater than or equal to 0.999. The detection limit of copper and zinc in soil determined in laboratory were 1 mg/kg，the lower limit of determination were 4 mg/kg，the RSD of soil copper was 0.17%，the RSD of soil zinc was 0.18%， which meet the requirements of the standard， and the relative error of certified reference materials was within the standard range. The Result was confirmed that the laboratory has the ability to detect copper and zinc in soil.

Keywords： soil;flame atomic absorption;copper;zinc

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)大多數(shù)城市近郊土壤受到不同程度的污染。尤其是工業(yè)廢水的排放，會(huì)影響水的質(zhì)量[1]。若用含銅和鋅的廢水灌溉農(nóng)田，則銅和鋅會(huì)在土壤和農(nóng)作物中積累，不僅會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而且會(huì)污染糧食籽粒。銅、鋅是人體必需的微量元素，但過(guò)量攝入會(huì)對(duì)人體健康造成危害。為更準(zhǔn)確、快速地測(cè)定土壤中的銅，利用火焰原子吸收法測(cè)定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)學(xué)習(xí)《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168—2020）[2]，熟練掌握了火焰原子吸收的操作規(guī)程，并制定出方法驗(yàn)證流程進(jìn)行了分析測(cè)試。

1 材料與方法

1.1 方法原理

土壤經(jīng)酸消解后，試樣中銅、鋅在空氣-乙炔火焰中原子化，其基態(tài)原子分別對(duì)銅、鋅的特征譜線產(chǎn)生選擇性吸收，吸收強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與銅、鋅的濃度成正比[3]。

1.2 儀器與試劑

原子吸收分光光度計(jì)（TAS-990AFG），電子天平（BSA224S），微波消解儀（屹堯TOPEX），智能控溫電加熱器（G-400），尼龍篩[0.15 mm（100目）]，銅空心陰極燈，鋅空心陰極燈。

銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（壇墨質(zhì)檢-標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心、B1906158），鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液（壇墨質(zhì)檢-標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心、B1909069），氫氟酸（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、優(yōu)級(jí)純），硝酸（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、優(yōu)級(jí)純），鹽酸（煙臺(tái)遠(yuǎn)東精細(xì)化工有限公司、優(yōu)級(jí)純），土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-9、GSS-5、GSS-30（地球物理地球化學(xué)勘探研究所）。

1.3 樣品的制備

1.3.1 土壤試樣的制備。準(zhǔn)確稱取0.2～0.3 g（精確至0.1 mg）樣品于消解罐，用少量水潤(rùn)濕后加入3 mL鹽酸、6 mL硝酸、2 mL氫氟酸，按照《土壤和沉積物 金屬元素總量的消解 微波消解法》（HJ 832—2017）消解樣品。試樣定容后保存于聚乙烯瓶，靜置，取上清液待測(cè)。

1.3.2 空白試樣的制備。不稱取樣品，按照與試樣制備相同的步驟進(jìn)行空白試樣的制備[3]。

1.4 儀器分析條件

將儀器調(diào)試到最佳測(cè)量條件，用標(biāo)準(zhǔn)曲線零濃度點(diǎn)調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)，由低濃度到高濃度依次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的吸光度，分別以銅、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線[4]。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 校準(zhǔn)曲線的測(cè)試

取100 mL容量瓶，用硝酸溶液（1+99）稀釋銅、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)使用液（100 mg/L），配置成標(biāo)準(zhǔn)系列。銅、鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)試數(shù)據(jù)分別如表1和表2所示，可得銅、鋅的標(biāo)準(zhǔn)曲線分別為[y=0.161 ?9x+0.000 ?3]和[y=0.253 ?2x+0.001 ?9]，土壤中銅、鋅的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)分別為0.999 4和0.999 5，均符合標(biāo)準(zhǔn)方法要求（相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.999）。

2.2 方法檢出限和測(cè)定下限

按照樣品分析步驟進(jìn)行空白試樣的制備，選定儀器的最佳條件進(jìn)行7次空白樣品的平行測(cè)定，計(jì)算7次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并按《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168—2020）中檢出限計(jì)算公式[MDL=tn-1，0.99×S]計(jì)算檢出限和測(cè)定下限。其中：[tn-1，0.99]為自由度為[n-1]、置信度為99%時(shí)的[t]值，這里為3.143;[S]為7次空白重復(fù)測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差;[MDL]為方法檢出限[5]。數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

經(jīng)驗(yàn)證：本方法的銅檢出限為0.006 mg/L，換算后為1 mg/kg，按照[4MDL]計(jì)算測(cè)定下限為4 mg/kg;鋅的檢出限為0.006 mg/L，換算后為1 mg/kg，測(cè)定下限為4 mg/kg。標(biāo)準(zhǔn)中，銅和鋅的檢出限均為1 mg/kg，測(cè)定下限均為4 mg/kg?？梢?jiàn)，銅和鋅的各項(xiàng)指標(biāo)能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)方法的要求。

2.3 方法精密度和正確度

按照樣品分析步驟進(jìn)行土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-9、GSS-30、GSS-5土壤試樣的制備，對(duì)上述試樣進(jìn)行6次平行測(cè)定，以6次測(cè)量結(jié)果的平均值計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)誤差，結(jié)果見(jiàn)表4?？梢?jiàn)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)誤差均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。

2.4 實(shí)際土壤樣品檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)室對(duì)某地高低兩種土壤樣品進(jìn)行銅、鋅檢測(cè)分析，其中銅的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.21%和2.36%，鋅的相對(duì)偏差分別為0.64%和3.33%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)（≤20%）。土壤中銅、鋅的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分析結(jié)果見(jiàn)表5。

3 結(jié)論

由表1至表5可知，本實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)曲線、方法檢出限、測(cè)定下限、精密度以及正確度等性能指標(biāo)對(duì)土壤銅、鋅進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果均滿足方法標(biāo)準(zhǔn)要求，土壤實(shí)際樣品驗(yàn)證結(jié)果良好。試驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)室用火焰原子吸收法測(cè)定土壤中的銅、鋅的各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足要求，確認(rèn)本實(shí)驗(yàn)室具備用該方法檢測(cè)土壤中銅、鋅的能力，可為土壤檢測(cè)和環(huán)境保護(hù)工作提供可靠的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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