土壤中總砷、總汞含量的測定

1.方法來(lái)源

GB/T 22105.1-2008；GB/T 22105.2-2008

2.儀器與試劑

儀器：原子熒光光度計；

儀器條件：負高壓270V（砷）/300V（汞）；

燈電流50mA（砷）/40mA（汞）；

原子化器高度8mm；加熱溫度200℃；

載氣流量300mL/min；屏蔽氣流量600mL/min；

讀數方式為峰面積；讀數時(shí)間15s。

試劑：

鹽酸：ρ（HCl）=1.19g/mL，優(yōu)級純。

硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/mL，優(yōu)級純。

載流液：5%(V/V)鹽酸(優(yōu)級純)溶液；

還原劑：硼氫化鉀(優(yōu)級純)1.5%(W/V)在0.5%氫氧化鈉(優(yōu)級純)中；

王水溶液（1+1）：分別量取300mL鹽酸和100硝酸，加入400mL水中，混勻；

硫脲–抗壞血酸混合溶液：稱(chēng)取硫脲、抗壞血酸各5g于100 m L水中，溶解并混合均勻，用時(shí)現配；

2.實(shí)驗步驟

1.樣品的消解

分別稱(chēng)取0.2000 g±0.01g的土壤標樣（GSS-8、GSS-18、GSS-23、GSS-26）各5份、土壤實(shí)樣6份以及土壤實(shí)樣+標樣（GSS-8、GSS-18、GSS-26）各3份，分別置于50mL比色管中，加少量水潤濕樣品，加入10mL(1+1)王水，搖勻后，于沸水浴中消解2 h，30min搖動(dòng)1次，冷卻后用水定容至刻度，搖勻。

砷測試液：吸取5mL消解試液于10 mL色管中，加2mL10%的鹽酸、1mL硫脲-抗壞血酸溶液，用水稀釋至刻度，搖勻待測。

汞測試液：直接吸取5mL消解試液于比色管中，待測。

2.校準曲線(xiàn)的繪制

采用5.0%的鹽酸溶液作為載流，硼氫化鉀溶液(1.5%硼氫化鉀+0.5%氫氧化鈉)作為還原劑，砷標準系列濃度為：0.00μg/L，4.00μg/L，8.00μg/L，12.0μg/L，16.0μg/L，20.0μg/L；汞標準系列濃度為：0.0μg/L，0.2μg/L，0.4μg/L，0.6μg/L，0.8μg/L和1.0μg/L，上機測試后，分別得到汞和砷的標準曲線(xiàn)方程。

3.空白樣品的測定

取5mL硫脲–抗壞血酸混合溶液，用10%鹽酸溶液定容至50mL比色管中，以測定校準曲線(xiàn)時(shí)相同的測試條件，對砷空白樣品進(jìn)行11次連續測定。用去離子水代替樣品，加1mL的王水溶液（1+1），定容至10mL比色管中，以測定校準曲線(xiàn)時(shí)相同的測試條件，對汞空白樣品進(jìn)行11次連續測定。

4.標準樣品和實(shí)樣的測定以及加標實(shí)驗

在測定校準曲線(xiàn)相同的儀器條件下，分別對5份消解好的不同濃度的土壤標準物質(zhì)各進(jìn)行測定，對6份消解好的土壤實(shí)樣進(jìn)行測定，并對3種加入標準物質(zhì)并消解好的土壤進(jìn)行測定。

2.結果與討論

1.校準曲線(xiàn)的測試結果與討論

砷、汞標準溶液分別在測試條件下，利用儀器自動(dòng)稀釋功能，測定六個(gè)濃度的對應的熒光強度值IF，以IF為縱坐標，以濃度為橫坐標，繪制砷、汞校準曲線(xiàn)方程。

得到砷的標準曲線(xiàn)方程及相關(guān)系數：

IF=317.1693×C+10.0986，r=0.9999；

汞的標準曲線(xiàn)方程及相關(guān)系數：

IF=3562.9512×C-61.2110，r=0.9995。

由測試結果可知，砷、汞的校準曲線(xiàn)均具有較高的線(xiàn)性相關(guān)性，符合標準方法中的線(xiàn)性要求，可以應用于下一步空白樣品和土壤樣品的測試工作。

2.空白樣品的測試結果與討論

由表1可知，連續分析11個(gè)空白樣品，計算砷測定值的標準偏差S為0.008075μg/L，汞測定值的標準偏差S為0.003720μg/L。根據《環(huán)境監測分析方法標準制訂技術(shù)導則》（HJ168-2010）對檢出限的規定，檢出限 MDL= t（n-1,0.99）×S，當n=11時(shí)，t值取2.764，計算得砷的檢出限為 0.02μg/L，砷的檢出限為 0.01μg/L汞。對于 0.2000g土壤樣品，定容體積50mL計，則該方法砷的檢出限為0.006 mg/kg，該方法汞的方法檢出限為0.003 mg/kg。

3.標準樣品的測試結果與討論

在空白樣品相同的測試條件下，對同時(shí)消解的4種（每種稱(chēng)量5份）不同的土壤標準物質(zhì)分別進(jìn)行砷和汞的測定。由表2可知，不同濃度的標準土壤樣品中的砷和汞的測定均值均在標準參考值范圍內，表明結果是準確可靠的，符合質(zhì)量控制要求。同時(shí)，砷和汞的相對標準偏差范圍分別為1.2%~1.7%和4.2%~4.9%，進(jìn)一步表明，砷、汞同時(shí)消解并測定的方法同樣具有良好的重現性和精密度。

4.實(shí)樣加標的測試結果與討論

在測試條件下，對6份土壤實(shí)樣進(jìn)行消解和測試，6次測試結果砷的質(zhì)量濃度均值為5.9mg/kg，汞的質(zhì)量濃度為0.032mg/kg，以此作為土壤實(shí)樣砷、汞質(zhì)量濃度的本底值。再對3份分別加入0.2000g土壤標準物質(zhì)（GSS-8、GSS-18、GSS-26）的土壤實(shí)樣進(jìn)行消解和測試，以加標樣品中砷、汞的質(zhì)量（ng）來(lái)計算加標回收率。

計算公式：加標回收率=（測量值-本底值）/ 加標值；

式中：

測量值（ng）=加標樣品測量濃度值（mg/kg）×加標樣質(zhì)量（g），

本底值（ng）=土壤本底濃度（mg/kg）×土壤實(shí)樣質(zhì)量（g），

加標值（ng）=標樣濃度（mg/kg）×標樣質(zhì)量（g）。

由表3中計算結果可知，土壤樣品測試中，砷的加標回收率在81%~90%，汞的加標回收率在104%-114%，加標回收率符合分析測試要求。由此，進(jìn)一步證明了砷、汞同時(shí)消解，再進(jìn)行原子熒光測試的結果具有可靠的穩定性。 

結論

采用王水為消解液體系對土壤進(jìn)行濕法消解，并通過(guò)氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定土壤中總砷和總汞的含量。該方法具有良好的線(xiàn)性、較低的檢出限、良好的準確度、精密度和穩定性，砷、汞同時(shí)消解使得分析測試過(guò)程更加簡(jiǎn)便、使用試劑明顯減少、產(chǎn)生的污染降低，可廣泛應用于土壤環(huán)境樣品的砷和汞的檢測。