謝 佳，韋 靖，蔣建宏，孫曉峰，魏得良，33

（1 湘南學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，湖南郴州 423000；2 湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院， 湖南株洲 412000；3 湘南稀貴金屬化合物及其應(yīng)用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南郴州 423000）

現(xiàn)代工業(yè)文明促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步，同時(shí)產(chǎn)生了 環(huán)境污染,土壤重金屬污染危害，因此，準(zhǔn)確測(cè)定土壤中的重金屬，對(duì)指導(dǎo)土壤的重金屬修復(fù)將起到積極作用。銅、鋅是動(dòng)植物必需的2 種重要元素，但當(dāng)其過(guò)量時(shí)就會(huì)對(duì)人類及其他生物造成嚴(yán)重危害，因而是我國(guó)當(dāng)前土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中經(jīng)常需要測(cè)試的2種重金屬元素。但目前我國(guó)各研究、檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)定銅、鋅的方法卻并不統(tǒng)一[1]。土壤中重金屬的儀器分析方法繁多。目前，適合于原子吸收光譜法的土壤重金屬消解方法主要依據(jù)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn) NY/T 1613-2008[2]。但該標(biāo)準(zhǔn)步驟較繁雜，消解過(guò)程容易爆沸，導(dǎo)致樣品損失。微波消解罐體數(shù)有限，對(duì)大批量土壤樣品消解耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，成本較高。智能消解體系為鹽酸-硝酸-高氯酸[3]，不需破壞土壤中的硅晶結(jié)構(gòu)，消解過(guò)程溫度較低，不產(chǎn)生爆沸，樣品無(wú)損失，適用玻璃消解管。殘余硅渣用完全消解法消解，通過(guò)對(duì)比消除殘余硅渣對(duì)重金屬含量分析的影響。本方法的操作過(guò)程簡(jiǎn)便可控，對(duì)土壤重金屬的測(cè)定簡(jiǎn)單易行，準(zhǔn)確度高，精密度好，能夠滿足大批量土壤樣品重金屬的測(cè)定要求，非常適合環(huán)境土壤的重金屬污染普及調(diào)查[4]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

AA-7000 原子吸收分光光度計(jì)（日本島津有限公司）、JRY 智能電熱消解器（長(zhǎng)沙基隆儀器儀表有限公司）、微控?cái)?shù)顯電熱板(萊伯泰科有限公司)、FA-2104N 型電子天平（日本島津有限公司）。

HCl、HNO3和HClO4均為優(yōu)級(jí)純；Cu、Zn 的基準(zhǔn)試劑由國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心提供(1000 mg/L)；所有用水均為去離子水。

1.2 樣品預(yù)處理

采集湖南省郴州市東坡尾砂壩（113°09′53″E 25°43′26″N）土壤，將采集回來(lái)的樣品在常溫下自然風(fēng)干，用研缽磨細(xì)后過(guò)200 目的篩，用燒杯裝好后在干燥箱中低溫干燥至恒重，用封裝袋裝好后貼好標(biāo)簽置于干燥器中備用。

1.3 樣品前處理方法

（1）智能消解法：準(zhǔn)確稱取0.5000g 土壤樣品三份分別置于貼好標(biāo)簽的50mL 消解管中，往其中加入幾滴去離子水潤(rùn)濕樣品。分別滴加5mL 鹽酸開(kāi)蓋加熱（140℃）至酸剩余2mL～3mL。冷卻，滴加8mL 硝酸，3mL 高氯酸加蓋回流4h（160℃），若有消解不完全的則需要更長(zhǎng)的回流時(shí)間。待消解液呈淡黃色澄清透明液體，底部存在白色沉淀開(kāi)始開(kāi)蓋180℃趕酸至3mL～5mL，冷卻。用2%的硝酸，100 mL 容量瓶定容。過(guò)濾后進(jìn)行火焰原子吸收光譜測(cè)試。

（2）完全消解法：精確稱取0.5000g 土壤樣品三份分別置于70mL 聚四氟乙烯燒杯中，用2mL 水潤(rùn)濕后加入硝酸15mL，然后在電熱板上低溫加熱，使樣品初步分解，待蒸發(fā)至約3mL 左右時(shí)，取下稍冷，然后加入氫氟酸10mL，加熱煮沸15 分鐘，為達(dá)到良好的飛硅效果，應(yīng)經(jīng)常搖動(dòng)燒杯，冷卻后加入過(guò)氧化氫10mL，加熱蒸發(fā)至近干，再加入過(guò)氧化氫5mL，蒸發(fā)至近干后冷卻，加入2%的硝酸30mL，加熱煮沸溶解，冷卻后移至100mL 容量瓶中用2%硝酸定容，待測(cè)。

（3）硅渣完全消解法：將智能濕法消解后消解管中的白色沉淀三份分別洗滌全部轉(zhuǎn)移至70mL聚四氟乙烯燒杯中，加入5mL 氫氟酸，反應(yīng)后低溫加熱至全部溶解（如果沒(méi)有溶解，則依次加入1mL氫氟酸）。蒸發(fā)至近干后取下，冷卻后移至100mL容量瓶中用2%硝酸定容，待測(cè)。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

Cu、Zn 的標(biāo)準(zhǔn)曲線分別為A=0.092457Conc +0.0016714，相關(guān)系數(shù)R=0.9999；A=0.30394Conc +0.0092619，相關(guān)系數(shù)R=0.9992。

2 結(jié)果與分析

2.1 智能消解的方法與完全消解的方法對(duì)比

分別采用智能消解法和完全消解法進(jìn)行消解。對(duì)兩種消解方法得到的結(jié)果進(jìn)行比較,從表 1 可見(jiàn),兩種方法數(shù)值基本吻合, 智能消解法與硅渣完全消解法的測(cè)量平均值之和與完全消解法的測(cè)量值非常接近，通過(guò)智能消解測(cè)量值加入?yún)^(qū)域代表樣品硅渣完全消解法的測(cè)量平均值與樣品完全消解法的測(cè)量值基本吻合，選用區(qū)域代表樣品殘余硅渣測(cè)量平均值做智能消解測(cè)量值的校正值，可消除殘余硅渣對(duì)智能消解測(cè)試土壤銅、鋅含量的影響。方法穩(wěn)定性較好，適用玻璃消解管，較大數(shù)量土壤樣品的前處理。

2.2 檢出限和精確度

連續(xù)測(cè)定空白溶液10 次的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3 倍除以曲線斜率，得Cu 檢出限為0.00973μg/mL，Zn 檢出限為0.00395μg/mL。三種方法智能、完全、硅渣的樣品溶液平行測(cè)定10 次，Cu、Zn 測(cè)定結(jié)果的RSD%分別為：0.96%～2.49%、0.37%～0.56%；1.81%～3.43%、0.29%～0.80%；14.68%～24.20%、0.19%～0.42%。

2.3 回收率實(shí)驗(yàn)

本文采用加標(biāo)回收率試驗(yàn)法，分別選定高、中、低三個(gè)濃度梯度標(biāo)準(zhǔn)樣品加入到實(shí)際樣品中，按照1.3 節(jié)方法對(duì)樣品進(jìn)行處理和測(cè)定,并計(jì)算回收率。結(jié)果表明，銅的回收率在：99.4%～100.3%、平均回收率為 99.8%，96.4%～100.3%、平均回收率為98.5%，95.8%～98.6%、平均回收率為97.4%；鋅的回收率在：99.3%～101.7%、平均回收率為100.2%，95.0%～102.5% 、 平 均 回 收 率 為 98.5% ，96.9%～98.6%、平均回收率為97.6%。

表 1 智能消解方法與完全消解方法對(duì)比結(jié)果 Table 1 Results of the program controlled digestion and the intelligent digestion

3 結(jié)論

通過(guò)殘余硅渣測(cè)量平均值做智能消解測(cè)量值的校正值。可消除殘余硅渣對(duì)智能消解測(cè)試土壤銅、鋅含量的影響。方法穩(wěn)定性較好, 適用玻璃消解管，較大數(shù)量土壤樣品的前處理。

[1]周曄，樊勝南. 不同消解處理方法測(cè)定土壤中銅、鋅含量的比較研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012.

[2]劉鳳枝,蔡明,劉巖. NY/T1613-2008 土壤質(zhì)量 重金屬測(cè)定 王水回流消解原子吸收法[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[3]孫濱. 淺談土壤消解方法對(duì)重金屬元素的選擇[J]. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2013，32(4)：130-134.

[4]孔光輝，李勇，劉亞麗. 程序控溫消解源子吸收光譜法分析土壤中的鉛、福、鎳和鉻[J]. 分析化學(xué)，2012，40(12)：1950-1951.