ASD－GFAAS 聯用快速測定土壤中的鉛和鎘

張建平，趙小學，馬詩院，邱坤燕，付燕利，陳 純，孫永旺，王龍飛

（1.濟源市環境監測站，河南 濟源 459000；2.濟源市環境科學研究所，河南 濟源 459000；3.河南省環境監測中心，河南 鄭州 450004）

鉛、鎘是一種具有極高生物毒性的重金屬元素，在環境系統中的遷移極為活躍，已被聯合國環境規劃署、世界衛生組織和美國農業委員會等列為優先關注污染物［1］。其含量是檢測土壤污染狀況的重要指標，可作為農田土壤是否適合生產無公害農產品的重要依據［2］。

目前，土壤鉛、鎘的分析方法有原子吸收分光光度法［3－4］、電感耦合 等離子 體質譜 法［5］、X 射線熒光法［6］，其中原子吸收分光光度法為國標分析方法。土壤中鎘的含量普遍較低，KI－MIBK萃取原子吸收分光光度法（GB／T 17140－1997）往往需要對樣品濃縮才能測定，分析過程繁瑣［7］。采用原子吸收分光光度法（GB／T 17141－1997、GB／T 17140－1997）中的前處理方法，消解時間長，對操作人員的經驗要求比較高，導致重現性較差［8］；同時，樣品消解過程中需要用到高濃度的HNO3、HF、HClO4，及其在消解過程中釋放NOx、SiF4等有毒氣體或腐蝕性氣體，對消解人員的健康也構成威脅。

本試驗采用DEENA公司的全自動無機樣品前處理儀進行土壤樣品的消解處理，使用石墨爐原子吸收分光光度法對消解液進行分析，結果顯示，土壤鉛和鎘完全融出，說明該方法操作過程簡單、快速、準確，適合大批量土壤樣品的分析。

1 試驗材料

1.1 儀器

全自動消解儀（ASD），Thomas Cain公司；石墨爐含自動進樣系統，PerkinElmer公司；純水儀，Millipore公司。

1.2 試劑

消解試劑 HNO3、HF、HClO4、HCl均為優級純試劑；鎘標準溶液，Agilent公司的Part 5183－4688；硝酸，CNW 公司；基體改進劑 Mg（NO3）2、NH4H2PO4均為優級純試劑。采用質量法分別配置0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00μg／L鎘標準曲線溶液，0、5.00、10.00、20.00、40.00、80.00μg／L 鉛標準曲線溶液，Mg（NO3）2和NH4H2PO4濃度分別為300mg／L、0.50%的混合基體改進劑溶液。

2 試驗條件

2.1 樣品消解條件

準確稱取0.100 0g標準土壤樣品GSS－7（磚紅壤）、GSS－10（松嫩平原）、GSS－13（華北平原）、GSS－16（珠江三角洲）各6個，于ASD專用消解罐中，置ASD消解儀上，按表1樣品消解程序進行樣品前處理，同時帶上3個全程序空白。如果土壤消解液在第19步呈白色或黃色黏稠液，就直接跳到第25步。

表1 樣品消解程序

2.2 樣品分析條件

石墨爐分析鎘、鉛時，分別采用228.8，283.3nm波長，1.0，0.7nm狹縫寬，4.0，10mA燈電流；樣品和基體改進劑進樣量分別為20，2μL，按表2石墨爐加熱程序，采用峰面積法計算。

3 試驗結果與分析

采用ASD按表1消解程序，對土壤標樣進行消解，按表2石墨爐加熱程序，分析測試結果見表3。

表2 石墨爐加熱程序

表3 ASD前處理石墨爐測試結果

從表3可以看出，采用ASD消解方法的測量值基本落在標準值的上限范圍，這與其他學者的結果［2］吻合。這可能與所用酸的純度有關，也可能與土壤定值有關。各標樣6次全程序平行樣的相對標準偏差基本都小于5%，滿足《土壤環境監測技術規范》（HJ／T 166－2004）關于土壤監測平行樣最大允許相對偏差的要求。本方法消解完全，重現性良好，結果準確，避免了用電感耦合等離子體發射光譜法靠經驗系數來獲得土壤鉛的數據，解決了土壤鎘濃度低而不能直接在火焰原子吸收光譜儀和電感耦合等離子體發射光譜儀不能的問題。

此試驗方法省時省力，數據準確，對大批量土壤重金屬調查研究具有重要意義。

［1］師榮光，趙玉杰，彭勝巍，等.不同土地利用類型下土壤－作物鎘含量積累及其健康風險評價［J］.資源科學，2008，30（12）：1904－1909.

［2］劉善江，田 野，姚志東.石墨爐原子吸收法測定土壤中Cd的試驗條件及基改劑優化［J］.中國農學通報，2010，26（21）：172－176.

［3］孔光輝，李 勇，劉亞麗.程序控溫消解－原子吸收光譜法分析土壤中的鉛、鎘、鎳和鉻［J］.分析化學，2012，40（12）：1950－1951.

［4］何曉文，許光泉，王偉寧.火焰原子吸收法測定土壤中金屬元素［J］.理化檢驗－化學分冊，2011，47（7）：778－780.

［5］田娟娟，杜慧娟，潘秋紅，等.電熱板消解與密閉罐消解對土壤中49種礦質元素ICP－MS法檢測的影響［J］.分析測試學報，2009，28（3）：319－325.

［6］戴禮洪，劉瀟威，王 迪，等.偏振能量色散X射線熒光光譜法在土壤環境監測中的應用［J］.光譜實驗室，2011，28（2）：836－841.

［7］季天偉，張 琴.微波消解－石墨爐原子吸收法在土壤鉛、鎘含量分析中的應用［J］.浙江農業學報，2009，21（2）：164－167.

［8］陳 純，劉 丹，路新燕，等.ASD－ICP－AES連用快速測定土壤中部分重金屬［J］.環境監控與預警，2011，3（2）：16－20.