池家麗，陳大斌

(廣東省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心，廣東 廣州 510080)

隨著城市工業(yè)化進(jìn)程的加速，土壤重金屬污染已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)之一，它可通過各種途徑進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人類健康。土壤重金屬還會隨雨水或污水灌溉轉(zhuǎn)移至地下水中，造成地下水污染。鉛是一種具有蓄積作用的有害元素，過量攝入會嚴(yán)重影響人體健康。因此，為了保護(hù)環(huán)境，檢測和分析污染源，建立一種科學(xué)、有效的土壤鉛測定方法是非常有必要的。

氫化物發(fā)生原子熒光光譜法是近年來測定土壤中鉛較好的方法[1-3]。氫化物發(fā)生原子熒光光譜法檢測鉛時，鉛氫化物的生成受試劑介質(zhì)、還原劑濃度的影響較大，從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，通過對試樣介質(zhì)及還原劑的調(diào)節(jié)，研究其對氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定土壤中鉛含量的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

原子熒光是原子蒸氣受具有特征波長的光源照射后，其中一些自由原子被激發(fā)躍遷到較高的能態(tài)，然后去活化回到基態(tài)而發(fā)射出特征光譜的物理現(xiàn)象。當(dāng)激發(fā)輻射的波長與產(chǎn)生的熒光波長相同時，稱為共振熒光，它是原子熒光分析中最主要的分析線。各元素都有其特定的原子熒光光譜，在一定工作條件下，原子熒光強(qiáng)度與被測元素的濃度成正比，根據(jù)原子熒光強(qiáng)度的高低可測得試樣中待測元素含量。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

鹽酸(G.R)，廣州化學(xué)試劑廠；硝酸(G.R)，廣州化學(xué)試劑廠；氫氟酸(A.R)，廣州化學(xué)試劑廠；高氯酸(G.R)，廣州化學(xué)試劑廠；硼氫化鉀(A.R)，廣州化學(xué)試劑廠；氫氧化鉀(A.R)，廣州化學(xué)試劑廠；草酸(A.R)，廣州化學(xué)試劑廠；鐵氰化鉀(A.R)，廣州化學(xué)試劑廠；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

1.3 儀器設(shè)備

XGY-1011A原子熒光光度計(jì)，廊坊開元高技術(shù)開發(fā)公司；BSA124S電子分析天平，德國賽多利斯公司。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)樣品及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)樣品(GSB 04-1742-2004)，標(biāo)準(zhǔn)值為1000 μg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS-18)，參考值為(20±1)mg/kg，中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所；國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS-32)，參考值為(226±2)mg/kg，中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所。

1.5 儀器工作條件

原子熒光光譜儀工作條件如表1所示，開始測定前需開機(jī)預(yù)熱30 min。

表1 儀器工作條件Table 1 Instrument working conditions

1.6 試樣的制備

稱取六份0.25 g(精確到0.0001 g)國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于聚四氟乙烯坩堝中，用少許的水濕潤樣品，置于電熱板上用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸混合溶液進(jìn)行全消解[4-5]，將酸趕盡后，用鹽酸溶液低溫加熱溶解至溶液清澈為止。取下冷卻后轉(zhuǎn)移至25 mL比色管中，用水稀釋至刻度，搖勻后備用。

1.7 測定土壤中鉛含量影響因素

1.7.1 還原劑的影響

原子熒光光譜儀以硼氫化鉀作為還原劑，硼氫化鉀的濃度直接影響測定土壤中鉛的結(jié)果[6-7]。其濃度過低時影響反應(yīng)效率，還原程度不足；而濃度過高時，反應(yīng)產(chǎn)生過量氫氣影響儀器靈敏度。本試驗(yàn)選擇還原劑為0.7%硼氫化鉀-0.2%氫氧化鉀混合溶液。

1.7.2 試樣介質(zhì)的影響

試驗(yàn)了鹽酸、硝酸、王水作為試樣介質(zhì)對測定結(jié)果影響[6-7]。結(jié)果表明，王水作為介質(zhì)時，儀器穩(wěn)定性最佳，熒光值強(qiáng)度適中。本試驗(yàn)選擇1%王水-草酸-鐵氰化鉀混合溶液為試樣介質(zhì)。

1.7.3 試驗(yàn)最佳條件

在還原劑為0.7%硼氫化鉀-0.2%氫氧化鉀混合溶液，試樣介質(zhì)為1%王水-草酸-鐵氰化鉀混合溶液的條件下，測定校準(zhǔn)系列溶液及國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熒光值，分析標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合參數(shù)、檢出限以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的精密度與準(zhǔn)確度。

2 結(jié)果與討論

2.1 校準(zhǔn)曲線及檢出限

準(zhǔn)確移取0 mL、0.10 mL、0.25 mL、0.40 mL、0.50 mL、0.75 mL鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液(1.00 mg/L)置于6支25 mL比色管中，分別加入1.00 mL的100 g/L草酸溶液和1.00 mL的100 g/L鐵氰化鉀溶液，用1%王水稀釋定容至刻度，搖勻即得含鉛量為0～30.0 μg/L的校準(zhǔn)系列溶液。在還原劑為0.7%硼氫化鉀-0.2%氫氧化鉀混合溶液條件下，測定校準(zhǔn)曲線的熒光值。

校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.9999，對空白試樣進(jìn)行加標(biāo)后平行7次測定，按MDL=t(n-1，0.99)×St(6，0.99)=3.143，S為標(biāo)準(zhǔn)偏差)計(jì)算檢出限，檢出限為0.05 mg/kg。具體測定結(jié)果見圖1、表2。

圖1 鉛的校準(zhǔn)曲線Fig.1 Calibration curve of plumbum

表2 檢出限的計(jì)算Table 2 Calculation of detection limit

2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的精密度與準(zhǔn)確度

準(zhǔn)確移取1.25 mL 試樣于25 mL比色管中，分別加入1.00 mL 100 g/L草酸溶液和1.00 mL的100 g/L鐵氰化鉀溶液，用1%王水稀釋定容至刻度，搖勻放置30 min后，在與校準(zhǔn)系列曲線相同條件下測定其熒光值。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.7%～2.1%之間，相對誤差在0.50%～0.77%之間，相對偏差在0.25%～0.39%之間。試樣的精密度、準(zhǔn)確度具體結(jié)果見表3、表4。

表3 試驗(yàn)的精密度Table 3 Precision of the experiment

表4 試驗(yàn)的準(zhǔn)確度Table 4 Accuracy of the experiment

3 結(jié) 論

綜上所述，用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定土壤中的鉛，試樣介質(zhì)為1%王水-草酸-鐵氰化鉀混合溶液，還原劑為0.7%硼氫化鉀-0.2%氫氧化鉀混合溶液時，可最大限度地保證土壤樣品中鉛含量測定的準(zhǔn)確性。本試驗(yàn)條件下的儀器穩(wěn)定性好、靈敏度高，測定結(jié)果重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確性高。試驗(yàn)所受干擾較少、操作簡便快捷，將其作為實(shí)際工作中的分析方法是可行、可靠的。