石墨消解-電感耦合等離子體質譜法測定土壤中銅、鉛、鎘、鈷

杜健鵬，李芳芳

（廣州檢驗檢測認證集團有限公司，廣東廣州 510000）

土壤中的重金屬以多種形態存在，既有揮發性的，也有溶解性的，可以通過地表水、地下水、大氣、農產品、土壤直接接觸等不同途徑對人體健康造成危害。銅、鉛、鎘、鈷也是較為常見的土壤重金屬污染物，因此在 GB 36600—2018《建設用地土壤污染風險篩選指導值（試行）》基本項目和其他項目中也包含了這四個元素。

目前常用的土壤銅、鉛、鎘、鈷檢測標準有HJ 491—2019、GB/T 17141—1997、HJ 803—2016 等，上述標準中的消解方法包含了電熱板消解、石墨消解、微波消解三種。本實驗基于石墨消解的方法，對國標方法和行標方法中用到的消解試劑及消解溫度和時間進行優化，提高消解效率，從而滿足實驗室大批量樣品的分析。本實驗通過電感耦合等離子體質譜儀來驗證優化的石墨消解方法的精密度及準確度。

1 實驗部分

1.1 實驗設備和試劑

儀器設備：電感耦合等離子體質譜儀器（美國PE 公司）；石墨消解儀SPB 50-72（美國PE 公司）；萬分之一天平Practum224-1CN（德國賽多利斯）；

試劑：鹽酸（優級純，廣州試劑廠）；硝酸（優級純，廣州試劑廠）；氫氟酸（優級純，廣州試劑廠）。

1.2 溶液配制

分別移取一定體積的元素標準使用液于同一組50mL 容量瓶中，用1%硝酸定容，混勻。標準系列濃度見表1。

表1 標準系列溶液濃度

1.3 樣品前處理

按HJ/T 166—2004《土壤環境監測技術規范》要求自然風干、研磨、過10目篩后，取約100g 樣品繼續細磨至過100目篩后備用，準確稱取0.10g 左右土壤樣品置于50mL 塑料離心管中，加入4mL王水和1mL氫氟酸，旋緊瓶蓋后往回擰1/6圈，保證一定氣密性的同時，讓離心管能在消解時釋放多余的氣體壓力。于石墨消解儀上加熱，調節溫度125℃加熱120min，中間搖動幾次，消解過程會產生黃棕色刺激性氣體，應保證操作在通風櫥中進行。加熱結束后取下冷卻，用水定容至50mL混勻，待澄清后取上清液進行測定。

1.4 儀器工作參數

根據儀器的靈敏度和曲線濃度最高點的熒光響應值，確定儀器的最優測試參數。具體工作參數見表2。

表2 儀器條件

2 實驗結果

2.1 標準曲線及相關系數

在上述儀器的工作條件下，將銅、鉛、鎘、鈷混合標準曲線按既定的程序進行標準曲線的測定，以各元素的質量濃度為橫坐標，對應的響應值和內標響應值的比值為縱坐標，建立標準曲線。標準曲線見表3。

表3 標準曲線及相關系數

2.2 方法精密度和準確度

分別準確稱取了GSS-8、GSS-21、GSS-23土壤成分標準物質，按全程序分別平行測定6次，計算樣品的平均值、標準偏差、相對標準偏差，并做出符合性判定，見表4。

表4 方法精密度和準確度檢測結果

續表

3 結論

1）從實驗結果看出，本消解方法測定的土壤中銅、鉛、鎘、鈷的測定結果精密度和準確度高，結果可靠。

2）本消解方法在王水浸提的基礎上加入了氫氟酸，提高了消解效果，但在進樣時應選擇耐氫氟酸的霧化器。

3）本實驗基于石墨消解的方法，對國標方法和行標方法中用到的消解試劑及消解溫度和時間進行優化，提高消解效率，從而滿足實驗室大批量樣品的分析。