黄赛

摘要建立了快速消解一电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤中痕量镉的分析方法，选择I"Cd谱线扣除18Sns的光谱干扰，用1°Rh做内标进行检测。该法检出限为0.002mg/kg，精密度为2.9%～4.6%，加标回收率为89.7%～106.6%，方法准确可靠、高效环保，适用于大批量土壤样品的分析。

关键词 快速消解;ICP-MS;镉;干扰消除

中图分类号 X833

文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2019）07-0173-02

镉具有较强的迁移性和生物毒性，土壤污染会给人类的健康和生命带来重大危害和威胁"。因此，对土壤中金属镉污染的检测研究尤为重要。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）是近年来发展最快的无机痕量分析技术之一，具有检出限低、精密度高、线性范围宽、分析速度快、可以同时测定多种元素等优点，广泛应用于环境监测、食品、生物材料等领域1-31。特别是土壤中金属镉含量很低，干扰和误差大，采用ICP-MS检测手段能提高土壤中重金属检测的精准度。土壤快速消解是采用HNO3、HCI和HF于石墨消解仪上加热消解，属含硅基体完全消解法，具有步骤简单、用时短、试剂用量少和避免器皿沾污等优势4。

本文通过快速消解处理ICP-MS法测土壤中的痕量镉，并消除其分析干扰，以期能为土壤分析工作提供一定参考。

1材料与方法

1.1主要仪器及试剂

XSeriesICP-MS型电感耦合等离子体质谱仪（美国Thermo Electron公司）;SPB48位快速消解仪（美国Perkin Elmer公司）;Milli-Q超纯水机（美国Millipore公司）;ME204分析天平（瑞士Mettler-Toledo公司）。

硝酸氢氟酸、盐酸均为优级纯（阿拉丁试剂有限公司）;超纯水（电阻率≥18MQ.cm）;镉、铑标准储备液（中国计量科学研究院）;土壤国家标准物质GBW07407、GBW07451、GBW07453（地球物理地球化学勘察研究所）。

1.2仪器主要工作参数

人射功率1300W;雾化器流量0.9L/min;等离子体气流量13.0L/min;扫描方式为跳峰;重复次数3次;分析时间50ms;采样深度7.9mm;采样锥为镍锥。

1.3溶液配制

用2%HNO3稀释配制质量浓度梯度为0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0μg/L的镉标准系列溶液。铑内标溶液：标准储备液经逐级稀释至浓度为10μg/L。

1.4土壤快速消解

准确称取约0.1g土壤，精确至0.1mg，于一次性PP定量管中，用少许纯水润湿，加入3mLHNO3、1mLHCl和1mLHF，摇匀，加盖;将容量管置于消解仪孔位中，升温至125C，加热回流1h;加热完成后取出定量管冷却后定容至25mL;离心去除消解残渣，无需赶酸。

2结果与分析

2.1仪器条件的优化

ICP-MS点火后稳定30min，使用10μg/L的Li、l5In、238∪调试液，优化仪器参数。

2.2元素质量数及内标元素选择

ICP-MS测定元素质量数的选择，应在避开同质异位素和氧化物等多原子离子干扰的前提下，尽可能选择丰度灵敏度高的同位素5），由于I4Cd的丰度高于"Cd，故通常选择I4Cd作为分析同位素。根据试验结果，Cd元素质量数的曲线、加标回收率无显著差别。因此，选择丰度灵敏度高的同位素，选择内标元素时遵循如下原则：①选择样品溶液中不含且性质稳定的元素;②电离能与待测元素电离能相近的元素;③与待测元素质量数相近的元素，故引人内标103Rh。详见表1。

2.3干扰与消除

分析中同位素14Cd，存在质谱干扰，包括14Ssn、98Mo'°0、9"Mo'O'H的干扰。通常情况下，14Sn对14Cd的干扰可用仪器在线扣除。试验中选择14Cd扣除18S8n的光谱干扰。在选择14Cd谱线时，采用仪器自动换算的元素干扰率，计算出Sn元素的干扰程度并将其扣除。将干扰扣除后，使用仪器在线内标加人功能，选用10μg/L103Rh做内标校正14Cd。

2.4线性范围及检出限

在仪器最佳工作条件下，连续测定空白溶液7次，计算7次平行测定的标准偏差（S），按检出限=3.143xS计算方法检出限，标准曲线为y=6513.7x+176.6801，相关系数为0.9999，检出限为0.002mg/kg。

2.5方法准确度和精密度

采用3种国家一级标准物质土壤成分分析标准物质并进行分析测定，结果见表2。镉的测试结果与标准值吻合，方法精密度为2.9%～4.6%。

2.6加标回收试验

在国家有证标准物质土壤中加人0.50μg/L标液，计算其回收率，结果见表3。结果表明，检测加标回收率在89.7%～106.6%范围内，能够满足检测要求。

3结论

快速消解法过程简单、消解时间短、消解过程无人为干预，可尽量避免人为误差和影响、使用一次性PP定量管避免交叉污染，同时消解过程用酸量少，对试验环境不会造成污染;采用ICP-MS法进行检测，选择14Cd扣除18n的光谱干扰，用103Rh做内标进行检测。此方法具有准确度高、精密度高、分析速度快、检出限低、重现性好等优点，适用于大批量土壤样品中痕量镉的精确检测，可为土壤参数获取提供参考。

4參考文献

[1]陈卫平，杨阳，谢天，等中国农田土壤重金属污染防治挑战与对策[J].土壤学报，2018，55（2）：1-12.

[2]冯先进，屈太原.电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）最新应用进展[J].中国无机分析化学，2011，1（1）：46-52.

[3]郑乃迅.电感耦合等离子体质谱法在测定土壤中的应用探讨[J].科技创新与应用，2017（9）：66-67.

[4]赵志南，陈观宇，杨仁康.土壤样品快速消解与ICP-MS测定条件的优化[J].环境化学，2017，36（6）：1428-1431.

[5]JAVIS K E，GRAY A L，HOUK R S.Handbook of inductively coupled plasma mass spectrometry[M].Beijing：Atomic Energy Press，1997：113.

[6]刘虎生，邵宏翔.电感耦合等离子体质谱技术与应用[M].北京：化学工业出版社，2005：274.