張蓮蓮

摘要：當(dāng)前，環(huán)境保護(hù)和合理利用自然資源的問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注，在社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中，特別是對(duì)于自然界普遍存在的土壤資源而言，節(jié)約土地資源和保護(hù)土壤資源是一個(gè)重要問(wèn)題。大多數(shù)土壤被砷、汞、硒、銻和鉍等重金屬元素嚴(yán)重污染。這種土壤污染來(lái)自許多方面，重金屬污染不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活。測(cè)量土壤中砷、汞等種金屬的含量尤為重要。本文的目的是使用原子熒光法測(cè)量土壤中的砷，并針對(duì)測(cè)定過(guò)程中的原料、樣品等的處理結(jié)合這一過(guò)程中可能出現(xiàn)的一系列問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的分析，以加深人們對(duì)土壤中的砷測(cè)定的了解。

關(guān)鍵詞：原子熒光;土壤測(cè)定;砷

引言

有許多常用的分析和測(cè)量土壤砷的方法，例如分光光度法和原子熒光光譜法。其中，原子熒光光譜法非常靈敏，并且熒光光譜法簡(jiǎn)單，實(shí)用且受歡迎。但是，由于砷的特殊化學(xué)性質(zhì)以及土壤基質(zhì)的復(fù)雜性，測(cè)量土壤中的砷有許多影響因素。為了準(zhǔn)確有效的分析大量的土壤樣品，必須找到簡(jiǎn)單的步驟和有效的方法。在閱讀大量文獻(xiàn)資料以后，土壤樣品中的砷使用水浴方法消解是比較便捷的，再通過(guò)原子熒光光譜法測(cè)定。這種方法操作相對(duì)簡(jiǎn)便，適用于大型土壤樣品中砷的測(cè)定。

1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、6.00、8.00mL砷標(biāo)準(zhǔn)使用液1.00mg/L于100mL容量瓶中，再分別加入（1+1）鹽酸溶液10mL，硫脲-抗壞血酸溶液20mL，純水定容至刻度，搖勻，配制成含砷量分別為0.00、10.00、20.00、30.00、40.00、60.00、80.00μg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在室溫下反應(yīng)40min，上機(jī)待測(cè)。

2.樣品處理

砷土壤樣品需低溫干燥，并過(guò)100目篩，裝入塑封袋放入干燥器中備用。準(zhǔn)確稱量0.3g干燥土壤樣品，放入50ml帶塞的比色管中，先加少量水將土壤樣品潤(rùn)濕，再加（1+1）的王水10mL，搖勻。在沸水浴中開(kāi)蓋加熱2小時(shí)，并每隔半小時(shí)搖勻一次，充分消解，冷卻后定容至50mL，放置過(guò)夜。第二天取5ml上清液，加入（1+1）鹽酸溶液1mL，硫脲-抗壞血酸溶液2mL，于10mL比色管中，純水定容至刻度，搖勻，反應(yīng)40min，上機(jī)測(cè)定，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

3、結(jié)果與討論

3.1水質(zhì)對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

原子熒光測(cè)量土壤砷時(shí)需要用到大量的純水，尤其是玻璃器皿的清洗的用水量巨大。然而實(shí)驗(yàn)室使用的超純水大多由純水機(jī)制成。考慮到大規(guī)模測(cè)試時(shí)，純水機(jī)的制水能力有限，因此使用自來(lái)水沖洗玻璃器皿再用超純水沖洗玻璃器皿和僅用自來(lái)水沖洗玻璃器皿進(jìn)行比較分析，檢查自來(lái)水對(duì)玻璃器皿的殘留影響。實(shí)驗(yàn)方法如下，將實(shí)驗(yàn)中所用到的玻璃器皿分兩組先浸泡在（1+3）硝酸溶液中過(guò)夜，一組用自來(lái)水沖洗再用超純水清洗，另一組只用自來(lái)水清洗，兩組連續(xù)測(cè)量10天，每天測(cè)10組標(biāo)準(zhǔn)空白，算出平均值，對(duì)比超純水和自來(lái)水對(duì)玻璃器皿的殘留影響。

測(cè)試結(jié)果表明自來(lái)水和超純水測(cè)出的標(biāo)準(zhǔn)空白熒光值較接近，水質(zhì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)空白的熒光強(qiáng)度影響不是特別大，可以用自來(lái)水代替超純水清洗玻璃器皿。

3.2酸度對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

如果樣品介質(zhì)的酸度變化過(guò)于明顯且趨勢(shì)不明顯的話，與氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣量變化差異較大的話，這對(duì)火焰的正常運(yùn)行影響較大，并且測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定。從測(cè)試的土壤樣品中可以看出，溶液中細(xì)金屬的沉淀會(huì)引起嚴(yán)重的干擾，這種沉淀會(huì)慢慢積聚并在反應(yīng)器中緩慢沉淀為黑色顆粒物。減低酸度對(duì)降低這種黑色沉淀的產(chǎn)生，使其溶解度變大具有較強(qiáng)的作用。但是，如果酸度太低，這種作用并不會(huì)減弱，而是起到了反作用。因此進(jìn)行了酸度和氫化鉀濃度的交叉測(cè)試，以研究砷測(cè)量的最佳反應(yīng)條件，減少試劑消耗并減少環(huán)境污染。

由此可見(jiàn)，在酸度為10%-15%，硼氫化鉀為2%-5%時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)空白熒光值較穩(wěn)定。

3.3記憶效應(yīng)對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

對(duì)于土壤樣品，通常都是批量測(cè)量，測(cè)量樣品量較大。當(dāng)使用原子熒光光譜儀連續(xù)測(cè)量一批樣品時(shí)，不可避免地會(huì)發(fā)生記憶效應(yīng)。此時(shí)每測(cè)量10個(gè)樣品時(shí)，都會(huì)插入校準(zhǔn)點(diǎn)或有證標(biāo)準(zhǔn)樣品來(lái)檢測(cè)儀器的穩(wěn)定性。若儀器產(chǎn)生偏差，此時(shí)監(jiān)視的數(shù)據(jù)段就需要重新測(cè)量。為了了解記憶效應(yīng)的條件及其影響的程度，為了避免重復(fù)測(cè)量樣本，現(xiàn)將砷一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)200450（14.6±1.5）μg/L置于7種標(biāo)準(zhǔn)溶液中后測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3

由此可見(jiàn)，砷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)插入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液后的測(cè)定值都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，誤差也較小，且砷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度非常穩(wěn)定。由此在每批中砷檢測(cè)樣品的數(shù)量可以適當(dāng)增加，以提高檢測(cè)速度。

3.4硫脲+抗壞血酸溶液對(duì)熒光值的影響

將0.5、1.0、1.5、2.0%硫脲+抗壞血酸溶液添加到10ml反應(yīng)體系中，而不改變酸度和其他條件。判斷各種濃度的預(yù)還原劑對(duì)標(biāo)準(zhǔn)空白熒光值的影響。

由此可見(jiàn)，當(dāng)硫脲+抗壞血酸溶液為1.5-2.0%時(shí)，熒光值較穩(wěn)定。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)應(yīng)用原子熒光光譜法測(cè)量土樣中砷時(shí)，為了確保測(cè)試結(jié)果真實(shí)可靠，并適當(dāng)提高工作效率，我們需要注意水質(zhì)、反應(yīng)溶液濃度、儀器設(shè)置參數(shù)、儀器記憶效應(yīng)等，然后尋求最佳反應(yīng)條件并采取干預(yù)措施。

參考文獻(xiàn)

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