韓翠英
摘 要:文章利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定土壤中鉛的形態(tài)分析,通過(guò)從浸提溫度和超聲時(shí)間等方面對(duì)方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。研究后的方法經(jīng)過(guò)元素形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析驗(yàn)證,準(zhǔn)確度和樣品加標(biāo)回收率結(jié)果準(zhǔn)確、可靠,滿足土壤樣品金屬元素的形態(tài)分析要求。
關(guān)鍵詞:電感耦合等離子體質(zhì)譜法;鉛;形態(tài)分析;優(yōu)化改進(jìn)
中圖分類(lèi)號(hào):X53;X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-1064(2021)01-087-02
DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.037
土壤中重金屬的存在形態(tài)不同,直接關(guān)系到土壤污染的程度,危害生物的生長(zhǎng)[1-2];重金屬污染對(duì)生物活性及毒性的影響大小,決定于其中影響最大的某種形態(tài)的含量(或濃度)。通過(guò)形態(tài)分析,鑒別這些元素在土壤中的賦存狀態(tài),有助于了解其毒性及地球化學(xué)過(guò)程,進(jìn)而評(píng)估其潛在的遷移性及可能造成的危害。對(duì)于深穿透地球化學(xué)找礦和礦產(chǎn)資源調(diào)查具有重要意義。
文章意在研究土壤中重金屬鉛的形態(tài)提取方法,參考了國(guó)內(nèi)外的部分檢測(cè)方法和資料文獻(xiàn)[3-6]。根據(jù)檢測(cè)工作和市場(chǎng)要求,在國(guó)內(nèi)普遍采取的七步順序法的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,以準(zhǔn)確測(cè)定鉛元素的形態(tài)含量,為環(huán)境評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器和試劑
超聲波清洗器、離心機(jī)、ICP-MS7700X。
純水、氯化鎂、乙酸鈉、焦磷酸鈉、鹽酸羥胺、醋酸-硝酸、過(guò)氧化氫、硝酸、鹽酸、氫氟酸。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
水溶態(tài)分析:稱(chēng)取2.5g樣品于250ml聚乙烯離心瓶中,加25ml水放入有水的超聲波清洗器中超聲30min(超聲15min,停15min)。取出離心,過(guò)濾。濾液倒入25ml比色管中,待分析。殘?jiān)屑?00ml水,離心,棄去水相,留下殘?jiān)V液直接用ICP-MS分析。
離子交換態(tài)分析:向殘?jiān)屑尤?5ml氯化鎂溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲30min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入25ml比色管中,待分析。殘?jiān)屑铀x心,棄去水相,留下殘?jiān)7秩?ml清液加0.5ml鹽酸,蒸餾水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。
碳酸鹽結(jié)合態(tài)分析:向殘?jiān)屑尤?5ml醋酸鈉溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲60min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入25ml比色管中,待分析。殘?jiān)屑铀x心,棄去水相,留下殘?jiān)A咳?ml濾液加0.5ml鹽酸,蒸餾水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。
腐殖酸結(jié)合態(tài)分析:向殘?jiān)屑尤?0ml焦磷酸鈉溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲45min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入50ml比色管中,待分析。殘?jiān)屑铀?,離心,棄去水相,留下殘?jiān)7秩?0ml清液加5ml硝酸、1.5ml高氯酸,蓋上表面皿于電熱板上加熱至白煙冒盡,取下加1ml鹽酸加熱溶解,取下,冷卻,蒸餾水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。
鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)分析:向殘?jiān)屑尤?0ml鹽酸羥胺溶液,搖勻,放入有水的超聲波清洗器中超聲60min(超聲15min,停15min),取出離心,清液倒入50ml比色管中,待分析。殘?jiān)屑铀?,離心,棄去水相,留下殘?jiān)?。分?0ml清液,用ICP-MS分析Pb。
強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)分析:向殘?jiān)屑尤?ml硝酸、5ml過(guò)氧化氫,搖勻。在83度的恒溫水浴中保溫90min,取出,補(bǔ)加3ml過(guò)氧化氫,繼續(xù)在水浴鍋中保溫70min。取出冷卻,加入2.5ml醋酸-硝酸溶液,并將樣品稀釋至25ml,攪拌1min,在25度條件下放置10h或過(guò)夜,離心,清液轉(zhuǎn)入50ml比色管中,待分析。殘?jiān)屑铀x心,棄去水相,留下殘?jiān)?。分?5ml清液加10ml硝酸、1ml高氯酸,蓋上表面皿于電熱板上加熱至白煙冒盡,取下加5ml鹽酸加熱溶解,取下,冷卻,蒸餾水定容至25ml,搖勻。分取5ml上述液體于10ml比色管中,用ICP-MS分析Pb。
殘?jiān)鼞B(tài)分析:將殘?jiān)蜏睾娓?,研磨?80目左右,稱(chēng)重。算出校正系數(shù)d。
稱(chēng)取0.2g樣品于聚四氟乙烯杯中,水潤(rùn)濕,加鹽酸、硝酸、高氯酸(1+1+1)5ml,氫氟酸5ml,于電熱板上加熱至白煙冒盡,取下加3ml鹽酸加熱溶解,取下,冷卻,蒸餾水定容至25ml,搖勻。用ICP-MS分析Pb。
2 結(jié)果與討論
2.1 浸提溫度的影響
稱(chēng)取國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSF-2和GSF-4各6份,分別15度、25℃和35℃在超聲波清洗器中超聲,結(jié)果如表1所示。數(shù)據(jù)顯示,按溫度為25℃的條件下浸提樣品,測(cè)定結(jié)果更接近真值。
2.2 超聲時(shí)間的影響
在浸提溫度確定的條件下,稱(chēng)取國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSF-2和GSF-4各6份,放在超聲波清洗器中,分別按照超聲5min間隔5min、超聲10min間隔10min、超聲15min間隔15min三種方案對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,分析結(jié)果如表2所示。由表2可見(jiàn),每超聲15min間隔15min浸提出的樣品,測(cè)定結(jié)果更接近真值。
2.3 實(shí)際樣品檢測(cè)
應(yīng)用改進(jìn)的方法對(duì)6件實(shí)際樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果如表3所示。檢測(cè)結(jié)果所示,樣品回收率范圍為88.4%~104.1%,滿足《DD 2005-03生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求(試行)》的要求。
3 結(jié)語(yǔ)
文章從浸提溫度和超聲時(shí)間等方面對(duì)方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),改進(jìn)后的方法結(jié)果準(zhǔn)確可靠,滿足土壤樣品金屬元素的形態(tài)分析要求。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝博文,王藝,趙晟雯,等.土壤重金屬污染研究綜述[A].廣州:廣州化工,2016:21-23.
[2] 劉春陽(yáng),張宇峰,滕潔.土壤中重金屬污染的研究進(jìn)展[J].污染防治技術(shù),2006,14(4):42-45.
[3] Kryc K A,Murray R W,Murray D W.Elemental fractionation of Si,AI,Ti,F(xiàn)e,Ca,Mn,P and Ba in five marine sedimentary reference materials:results from seguential extractions[J].Analytica Chimica Acta,2003,487(1):117-128.
[4] Robbins J M,Lyle M,Heath G R.A seguential extraction procedure for partitioning eIements among Co-existing phases in marine sediments[J].Cosmochim.Acta,1984(52):2127-2145.
[5] Li Xiang-dong,CoIes B J,Ramsey M H,et al.Seguential extraction of soils for muItielement analysis by ICP-AES[J].Chem GeoI,1995,124(2):109-123.
[6] C Kheboian,CF Bauer.Accuracy of selective extraction procedures for metal speciation in model aguatic sediments[J].Analytica Chimica Acta,1987(59):1417-1423.