张启辉 夏婷

（马鞍山市环境监测中心站 安徽马鞍山 243000）

土壤是植物生长的基地，是人类和其他动物赖以生存的物质基础，土壤质量的优劣直接影响到人类的生产、生活和发展。但近年来工业的发展、农业和化肥的不合理施用以及污水灌溉等，致使土壤重金属污染现象越来越严重，土壤质量下降，不利于作物的生长，且重金属在植物中的大量积累会通过食物链进入人体，危及人类健康[1]。因此对土壤中重金属的检测是必不可少的。

近年来环保部每年都针对土壤进行专项调查，其所需分析的重金属元素很多适合电感耦合等离子体发射光谱法检测。其具有多元素同时测定的能力，大多数元素都有良好的检出限。本实验采用HNO3-HF-HClO4全自动石墨消解仪消解土壤样品，电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）工作曲线法同时测定土壤中铜、铅、锌、铬、镍、锰，旨在为今后更准确、快速测定土壤中重金属含量提供有效的方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

Optima8000电感耦合等离子体发射光谱仪，载气：氩气（纯度不低于99.99%）；DEENAⅡ全自动石墨消解仪；电子天平（万分之一）。

1.1.2 试剂

实验用水为超纯水；硝酸、氢氟酸、高氯酸为优级纯；土壤标准 样 品 ： 国 家 标 准 物 质 GSS-3、GSS-4、GSS-5、GSS-8、GSS-2、GSS-13、GSS-25，地矿部物化探所测试所。

1.2 样品前处理

全自动石墨消解仪HNO3-HF-HClO4消解法：称取0.2 g左右烘干好的土壤样品，每个土壤质量尽量相同（±0.0010g以内），置于50mL聚四氟乙烯消解管中，加少量水润湿，放入仪器样品位中。准备好消解所需要酸和水，设定好仪器消解方法。按以下步骤消解：加入8mL硝酸，消解管升起50%的高度以50%的最大震荡速度震荡10 s，130℃加热60min，加入5mL氢氟酸，150℃加热60min，震荡20 s，加入3mL高氯酸，震荡 20 s，160℃加热60 min，震荡 20 s，170 ℃加热 60min，震荡 20 s，170 ℃加热 30min，停止加热，冷却 1min，加入 8mL水，振荡 60 s，冷却 20min，用水定容到50mL。同时制备全程序空白溶液。消解结束后，消解管加盖、摇匀、静置。

工作曲线的所用的标准土和样品土条件完全一样，一同消解。仪器工作结束后，消解管加盖后摇匀放置，取上清液测定。用水代替试样，采用和样品相同的步骤和试剂，制备全程序空白溶液。

1.3 仪器部分

经实验优化Optima8000测定的条件参数见表1。相对而言，轴向观测ICP光源的基体效应要严重些，所以选用径向观测。

表1 Optima 8000测定的条件参数

2 结果与讨论

2.1 石墨消解程序优化

经实验优化的石墨消解工作程序，在消解过程中应震荡几次，使土壤消解完全。赶酸的时间因为环境温度的影响有所不同，可根据实际情况调整。溶液在剩1mL～2mL时停止加热，不能蒸干，防止生成铬酰氯[2]挥发，造成铬的损失。

2.2 工作曲线的测定

土壤样品中存在大量铁、铝等元素，这些基体物质的存在，影响分析谱线强度，浓度达到几mg/mL时，则不能对基体效应置之不顾。本实验使用土壤标准样作为工作液，使得标准曲线中基体与样品中相一致，以消除基体干扰。

取四种不同的消解好土壤标准样作为工作液，将其标准值作为标准曲线值，全程序空白作为零点。结果见表2，相关系数r均大于0.995。

表2 标准曲线

2.3 准确度和精密度试验

用全自动石墨消解法分别消解土壤标准样品GSS-1、GSS-13、GSS-25各6次，结果见表3。土壤标样测定值均在标准值不确定度内，RSD<3.2%。说明该方法准确度和精密度较好，满足测试要求。

表3 准确度和精密度试验

3 结语

全自动石墨消解法的多个步骤如试剂添加、加热消解、震荡、程序升降温、最终定容等复杂的操作过程由仪器完成，不但避免操作者在实验中的暴露伤害，并且节省劳动力，提高分析工作效率；仪器通过石墨体加热，样品整体受热消解，消解液体积、消解温度、时间等实验条件准确控制，受环境和分析人员水平干扰小，显著提高样品的一致性、重复性，保证测定结果更加准确可靠。尤其在样品量大的时候，更能体现出很大优势。

采用标准土消解溶液作为工作曲线，可使工作曲线和样品中的基质相一致，能够很好的消除或抑制基体效应。并用径向观测可使基体效应干扰降低到最小的程度。

实验结果表明，工作曲线法，测定土壤结果准确度和精密度高，该研究方法自动化程度高，操作简便、高效、准确、受人员和样品基体干扰少，为测定土壤中重金属提供了更有效的途径。

[1]文生仓,王廷花,马伟.ICP法测定土壤中铜、铅、锌、镉、铬、锰、镍的不同消解方法的比较研究.环境监测科技新进展——第十次全国环境监测学术论文集[G].环境监测技术方法:167-169.

[2]方艳玲,方艳敏,张波.高氯酸在消解样品中的应用[J].中国热带医学,2005,5(9):1913+1918.