提高土壤中總鉻含量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度

1、 提高土壤中總鉻含量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度 摘要 通過對比標(biāo)準(zhǔn)hj 803-2016土壤和沉積物 12種金屬元素的測定 王水提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法1和hj 491-2019土壤和沉積物銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定火焰原子吸收分光光度法2，發(fā)現(xiàn)此土壤前處理過程消解不完全，尤其鉻元素結(jié)果不穩(wěn)定，而且原子吸收分光光度法測總鉻火焰不穩(wěn)定，總鉻結(jié)果不理想。在此基礎(chǔ)上改良方法，提高土壤中總鉻含量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。關(guān)鍵詞：總鉻；土壤；穩(wěn)定性；準(zhǔn)確度；等離子體質(zhì)譜法隨著工業(yè)化和城市化的快速推進(jìn)，很多地區(qū)的土壤受到不同程度的污染，不僅影響農(nóng)作物的生長，還會通過食物鏈的積累逐級影響人們的身體健康3。也使得各種環(huán)保問題

2、日益突出，尤其土壤重金屬污染更是影響惡劣、形式嚴(yán)峻。如何準(zhǔn)確測試土壤中的重金屬含量是預(yù)防和修復(fù)土壤污染的一大前提。其中鉻元素在消解過程中容易損失使得總鉻的檢測比其他重金屬元素檢測更為復(fù)雜。1 實驗部分1.1 材料與方法主要儀器： 賽默飛世爾電感耦合等離子體質(zhì)譜儀icap rq icp-ms，北京瑞利火焰原子吸收分光光度計wfx-130，石墨消解器hd-x60。主要試劑：硝酸：(hno3)=1.42g/ml優(yōu)級純,鹽酸：(hcl)=1.19g/ml優(yōu)級純,氫氟酸：(hf)=1.15g/ml優(yōu)級純，高氯酸：(hclo4)=1.76g/ml優(yōu)級純。鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液：=1000mg/l。1.2 實驗步驟1

3、.2.1樣品的制備1.2.1.1準(zhǔn)確稱取風(fēng)干樣品0.1g（精確至0.0001g）置于預(yù)先已經(jīng)準(zhǔn)備好的100ml錐形瓶中，加入6.0ml王水，放上玻璃漏斗，于水浴上加熱，保持微沸2h。取下冷卻，定容至50ml容量瓶，搖勻，取上清液進(jìn)icp-ms測定總鉻。1.2.1.2準(zhǔn)確稱取風(fēng)干樣品0.2g（精確至0.0001g）置于聚四氟乙烯消解管中，加入少量水潤濕，加入5.0ml鹽酸，100預(yù)消解45min，加入9ml硝酸，加熱30min，加熱5ml氫氟酸加熱30min,加入1ml高氯酸加蓋升溫120加熱3h，開蓋150加熱至冒白煙，蒸至樣品呈凝膠狀，取下稍冷，加入3.0ml（1%hno3）提取，定容至25

4、ml比色管中，搖勻，取上清液進(jìn)原子吸收分光光度計測定總鉻。1.2.2空白的制備分析樣品的同時應(yīng)進(jìn)行空白試驗，按樣品步驟進(jìn)行前處理。1.2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線制備準(zhǔn)確移取總鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1000g/ml）制備工作曲線溶液.icp-ms參考濃度為：0.0，5.0，10.0，50.0，100.0，200.0g/l。aas參考濃度為：0.0，0.1，0.5，1.0，3.0，5.0mg/l。1.2.4儀器設(shè)備參考條件1.2.4.1電感耦合等離子體質(zhì)譜儀儀器設(shè)備參考條件如下:icp-ms instrument and equipment reference condition as follows：功率霧化器采樣

5、錐和截取錐載氣流速采樣深度內(nèi)標(biāo)物檢測方式1240w高鹽霧化器鉑1.10l/min6.9mmrh+re自動測定3次1.2.4.2火焰原子吸收分光光度計儀器設(shè)備參考條件如下:aas instrument and equipment reference condition as follows：光源燈電流測定波長通帶寬度火焰類型燃燒器高度檢測方式鉻空心陰極燈9.0ma357.9nm0.2mm還原性富焰燃燒調(diào)整至使光源光斑通過中間反應(yīng)區(qū)自動測定3次1.2.5標(biāo)準(zhǔn)曲線1.2.5.1點(diǎn)燃等離子體后，儀器預(yù)穩(wěn)定30分鐘。設(shè)置參數(shù)，調(diào)節(jié)儀器至最佳狀態(tài)。以標(biāo)準(zhǔn)空白試樣調(diào)儀器零點(diǎn)，從濃度低到高依次導(dǎo)入霧化器進(jìn)行分

6、析，以各元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的響應(yīng)值和內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線f(x)=3241.8211*c+23.9876 r=0.99982結(jié)果與討論2.1由于土壤種類千差萬別，各種酸的使用量可根據(jù)消解情況酌情增減。通過改變酸用量、消解溫度和消解時間,對土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行消解比對5。酸用量過多,則趕酸時間增長,易造成酸浪費(fèi)和環(huán)境污染；酸用量過少,導(dǎo)致消解不完全,造成分析結(jié)果不準(zhǔn)確。本次方法改良前提為王水消解土壤，不能打開土壤晶格，導(dǎo)致消解不完全，不能如實反映土壤中的總鉻含量；火焰光度計法較電感耦合等離子體質(zhì)譜法，它的火焰不穩(wěn)定，當(dāng)光斑沒有通過火焰亮藍(lán)色部分，容易造成較大的結(jié)果偏差

7、。而改良的方法為三酸消解，破壞土壤晶格，使得消解完全，上清液經(jīng)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定總鉻。前處理即減少了加入酸的種類，同時也優(yōu)化了程序升溫的時間和溫度；后續(xù)上機(jī)時，數(shù)據(jù)也很穩(wěn)定。2.2采用總鉻高、低有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)gss-5、gss-8按照3種方法消解，總鉻結(jié)果如下表：表1 不同消解方法對應(yīng)的數(shù)據(jù)form 1 different digestion methods corresponding datacr/mg/kghj 803hj 491改良gss-5gss-8gss-5gss-8gss-5gss-81674311059112622783997621156538658895512366497

8、5212172120745100601056412470平均值86501046211967sd13.69.212.26.35.24.7標(biāo)準(zhǔn)值1187686118768611876862.3采用總鉻高、低有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)gss-5、gss-8按照3種方法進(jìn)行消解，精密度和準(zhǔn)確度結(jié)果如下表：2.3.1精密度表2不同消解方法對應(yīng)的精密度數(shù)據(jù)form 2 different digestion methods corresponding precision datagss-5gss-8hj 803 rsd/%0.160.18hj 491 rsd/%0.120.10改良方法 rsd/%0.040.07由上表

9、可知，采用hj803和hj491兩種方法處理質(zhì)控樣品，hj803相對誤差0.120.43%，rsd為0.160.18%；hj491相對誤差0.030.25%，rsd為0.100.12%；改良方法相對誤差0.010.09%，rsd為0.040.07%；hj803和hj491其測定數(shù)據(jù)精密度較差，改良方法的精密度符合要求。2.3.2準(zhǔn)確度表3不同消解方法對應(yīng)的準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)form 3 different digestion methods corresponding accuracy datahj 803hj 491改良方法gss-5gss-8gss-5gss-8gss-5gss-8相對誤差re/%

10、0.430.370.070.130.050.090.340.430.180.090.030.040.270.150.250.19-0.040.030.180.24-0.03-0.06-0.02-0.090.150.120.110.06-0.05-0.030.270.260.120.08-0.010.01由上表可知，采用hj803和hj491兩種方法處理質(zhì)控樣品，hj803相對誤差0.120.43%；hj491相對誤差0.030.25%；改良方法相對誤差0.010.09%。hj803數(shù)據(jù)全部偏低，hj491數(shù)據(jù)部分符合質(zhì)控樣標(biāo)準(zhǔn)要求，改良方法的數(shù)據(jù)全部在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，準(zhǔn)確度符合要求。結(jié)束 對于土壤中的總鉻測定，對比hj803、hj491和改良方法，相比較而言，改良方法提高了土壤中總鉻含量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，處理國家有證標(biāo)