土壤中（类）金属及其化合物检测

土壤重金属污染治理的前提是了解污染的家底，如何快速准确的分析土壤重金属含量成为一切工作的前提。整个的土壤重金属分析过程中，影响样品前处理效率的主要因素是土壤的消解过程，目前土壤的样品消解使用较为广泛的仍是电热板消解，但其处理样品量较少，用时长耗酸量大，实验人员需要随时观察样品的消解状况，使得人力主要消耗在样品消解的过程中。如何提高样品前处理的效率就成了摆在各个实验室面前的首要问题。

污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。申贝EDX P3600提供的手持式重金属检测仪均基于XRF原理，提供快速、无损、原位、无需消解的土壤重金属分析手段，主要用于现场采样筛选，快速应急，湿化学法的平行对照。

化学法相比,X射线荧光法不需对固体样品进行消化处理,操作简便,可以同时测定多种元素,取得了与传统方法相一致的分析准确性和重复性。实验表明,此种方法测定沉积物中重金属是可行的，是一种较好的测定重金属的分析方法。

许多从事地下水、工业废水、土壤、污泥和沉积物等环境样品中元素分析的实验 室操作 ICP-OES 以美国国家环境保护局 (US EPA) 6010C 方法作为指导原则。这 些实验室期望提高样品通量并降低分析成本，但由于元素种类众多且在典型样品 中的浓度各不相同，因此使用光谱化学技术难以达到目标。 配备垂直炬管的径向 ICP-OES 或双向观测 (DV) ICP-OES 通常用于测定复杂环境样 品中的常量、微量和痕量元素。然而，Agilent 5100 ICP-OES 独特的同步垂直双 向观测 (SVDV) 构造能确保仪器在最适合特定应用的模式下运行（轴向、径向、垂 直双向观测或同步垂直双向观测），为建立方法和应用要求提供充分的灵活性 [1]。本研究采用在 SVDV 观测模式下运行的 Agilent 5100 ICPOES，依照 6010C 方法对河床污泥有证标准物质中的常量、 微量和痕量元素进行了分析。将 Agilent SVS 2+ 切换阀 系统与 ICP-OES 配套使用，以提高样品通量并减少每个样 品的氩气消耗量。6010C 方法是一套基于性能的指导原则， 用于分析土壤、污泥和沉积物中的 31 种元素。6010C 方法 要求 5100 SVDV ICP-OES 满足校准有效性、线性动态范围 (LDR)、方法检测限 (MDL) 以及光谱干扰检测 (ISC) 的性能 标准。

本文用王水-氢氟酸-高氯酸分解试样。用高分辨率HR-PQ9000，以常规的标准曲线校正法测试了土壤标准物质中的微量成分，结果较准；又以标准样品校正法（单点）测试了其常量和微量成分，结果更准，因为基体更匹配。S、P两种方法都测得较好，其中用213.618nm测P，土壤中的Fe、Cu均不干扰，充分证明了高分辨率的优势。

便携式X射线荧光光谱仪适用于Pb, Zn, Cr和Cu等4种重金属的土壤环境质量监测, 是一种简单快速、 准确可靠的低成本土壤重金属分析手段。 该研究的创新之处是合理规避PXRF仪器的缺点, 将仪器应用于土壤环境x质量监测, 提高了测试结果应用价值。

土壤样品经微波消解处理后，采用石墨炉原子吸收法测定土壤中的铜含量。用工作曲线定量，铜的检出限为0. 5 ug/L，RSD<5%（n=10），加标回收率未93.1%-98.0%。结果表明，该法简便快速，适用于土壤中铜的测定，其精密度及准确度良好。

石墨炉原子吸收法测定土壤样品中的铅、镍、锰和铜 王伟 刘瑶函×（上海光谱仪器有限公司应用实验室） 摘要：本文采用石墨炉原子吸收分光光度法，测定了土壤样品（GBW07402）中的微量元素铅、镍、锰、铜的含量。通过添加基体改进剂PdCl2和MgNO3，降低了干扰。同时采用氘灯扣背景方式，成功扣除了背景吸收。其中镍、锰、铜采用标准曲线法测量，铅采用标准加入法测量。通过采用峰高、峰面积不同的计算方式，各元素测试结果与GBW07402栗钙土提供数据含量相符。

连续光源原子吸收的多元素顺序测定和灵敏度，石墨炉法主要考察了固体直接进样测土壤中Pb。从现场测试结果看，火焰法的灵敏度高、稳定性好、分析速度快，能用火焰法在波长217.0005nm处检测土壤中Pb（1g样品分解后定容250mL）；石墨炉固体直接进样测土壤中Cd，国家环境土壤标准物质ESS—3红壤之Cd的定值=44±14μg/kg，测定值=48.7±4.5μg/kg，结果准确可靠，且没有前处理——即没有空白，没有污染，没有损失，没有稀释，数据直接、真实、快速

本文介绍了XRF技术在检测土壤/固废重金属领域的优势，重点介绍了Innov-X手持式和Xenemetrix台式X荧光光谱仪。一般来说，污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。

本文用HR-PQ9000以标准样品标准加入法测试了土壤中Cd和Pb。Cd的测试结果与GF-AAS的标准样品标准加入法结果相符，Pb与FL-AAS的标准曲线法一致。在5g/L土壤基体中，Cd 214.441nm校正曲线的浓度为0.42、1.42、3.42、5.42μg/L，完全石墨炉水平，其中Fe的浓度是Cd的106倍但不干扰，足见分辨率和灵敏度之高。Pb 220.353nm在104倍的Al基体中，只有用非线性扣背景法才能测得准。

工业上真正划入重金属的，只有10种金属元素：铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。而从土壤—植物系统的角度来说，国际学界认为，只有镉、钴、硒等元素对动物和人类健康造成危害的风险最大。 我们建议的土壤微波消解方法

本文通过在潮湿土壤中加入碱性消解液、氯化镁和磷酸缓冲溶液，可有效防止三价铬氧化成六价铬，从而对污染土壤中六价铬准确定量。方法操作简便，精密度与准确度均符合要求，可用于了解和控制土壤及地下水中六价铬的污染情况。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量Cd等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文介绍了采用安捷伦快速序列火焰原子吸收光谱仪同时测定土壤中铬 (Cr)、铜 (Cu)、镍(Ni) 和锌 (Zn) 元素的方法，对多种土壤成分分析标准物质 GSS-4、GSS-8、GSS-9、GSS-11、GSS-13、GSS-21、GSS-23、GSS-24 中 Cr、Cu、Ni 和 Zn 元素进行验证测试，测定值在标准物质标准值范围内。该方法操作简便，方法检测限完全满足《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准 》的分析要求，适用于土壤中多元素的快速测定。

LA-ICP-MS 相比于传统的环境样品分析方法(消解样品转化为溶液测试)更具吸引力。然而，利用LA-ICP-MS对样品定量需要利用标样，这些标样往往需要与样品基体匹配并且目标元素浓度要与未知样品相近。缺乏有效的标样限制了LA-ICP-MS更广泛应用。本工作提出了一种利用LA-ICP-MS准确分析环境粉末中微量元素含量的方法。为了进行LA-ICP-MS分析，样品粉末与内标（氧化银）还有粘合剂（四硼酸钠）混合，然后压饼成型。定量是通过使用具有不同基体组成和微量元素含量的参考物质确定的校准函数来完成的，这些参考物质与样品前处理一样。利用这种方法，由基体引起的剥蚀差异而导致的单个参考物质物理化学性质的改变可以消除。此外，与ICP相关的基体效应通过碰撞反应池技术可以降到*。该方法的适用性通过分析四种Cd, Cu, Ni, Zn含量不同的参考物质NIST SRM1648a(城市颗粒物)、NIST SRM 2709(圣华金土壤)、BCR 144(污泥)和BCR 723(道路灰尘)说明。信号的计算通过交替使用三个参考物质来计算校准函数进行，而其余的第四种参考物质作为未知样品，所有元素分析结果与标准值高度吻合

Hydra II AA展现出了极佳的准确度和精密度，甚至在低浓度范围也是如此。每个标样的两次测量标准偏差均小于1%，而且其测量值与标准值的误差均在2.1%范围内。 该系统的线性非常好，对于高浓度的样品也可以不经稀释直接进样，方法是调整其分析参数或者更换小的检测池以扩展其线性范围。该系统的自动超范围保护功能，可在进行下一个样品分析之前，监测高含量的样品测定后其基线是否返回原始状态。 该系统还可以轻易地与直接燃烧原子吸收分析进行转换，因此其样品不需要进行消解处理就可直接进样。

■特点说明: DELTA-6000机型，适用於高浓度的金属(金属氧化物)矿物分析，对於常见的金矿(Au)、铜矿(Cu)、铬矿(Cr)、镍矿(Ni)、铁矿(Fe)都有内建减量线，可快速在当地即时测试就知道矿物的含量及价值。 开机时间最短，测试速度快，改善反应速度。 开机状况下换电池，不需关机，不需重新初始化， 不需重新校验… ■应用模式Delta Models: 矿物检测模式Mining 土壤检测模式Soil Analysis (选配) 消费品&塑胶检测模式Consumer Goods (选配) 金属检测模式Alloy Analysis (选配) 应用领域 RoHS/WEEE (1)满足欧盟RoHS指令，以及各国针对电子电机产品中有有害物质含量的快速检测分析，例如Cd、Pb、Hg、Cr、Br等含量的快速分析。 (2)针对目前IEC指令中之无卤素含量要求标准，利用XRF可建立快速、非破坏的检测方法，满足厂商简易的需求。 合金分析 (1)金属材料品质控管 :合金中主成份的快速分析。 (2)合金成份的鉴定 : 有效分辨材质相近合金种类，如∶304/321 (3)贵金属的分析鉴定 : 贵金属金、钯、铂、银等含量分析 (4)金属回收与分类 : 依金属成份含量做分类 (5)回收汽车催化剂中，金、铂、铑的成份分析 环境分析 (1)可针对土壤、污泥、灰渣等进行快速有害物质的成分鉴定。 (2)空气中悬浮微粒中Pb等有害物质的监测。 (3)鉴别木材是否以具毒性的「铬化?酸铜(CCA)」防腐处理，铬化?酸铜是一种木材的防腐剂，但是因为剧有毒性，所以现在已被禁止。但这种附腐剂在早期常被使用在木材中。

随着我国家对环境、食药、疾控、质检等安全机制的重视，在元素分析和有害金属元素检测上将投入更大的检测力度。在检测分析工作中，样品前处理的工作非常重要，样品前处理的工作完成的好坏直接会影响结果的准确性。为了快速、高效的等到准确的检测结果，除了提高分析仪器、分析手段，更要提高对样品前处理的处理手段。下面了解一下有关湿法消解的相关设备和应用方法。

Core Scanner芯体密度X-光扫描成像与元素分析系统结合了X-射线荧光分析(X-ray Fluorescence)、数字X-射线密度成像（digital x-ray micro radiography）和高分辨率数字光学成像技术，实现多种样芯的非接触式测量，用于海洋或湖底的沉积物、土壤、土芯、岩石、洞穴堆积物（如钟乳石），泥炭块、岩芯等的密度、元素、磁化率等分析。可测量的元素有Al、Si、S、Cl、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Hg、Pb等，其中许多可测至痕量水平以下。

本文根据环境保护标准《HJ 832-2017土壤和沉积物 金属元素总量的消解 微波消解法》适用于土壤和沉积物中砷，钡，铍，铋，镉，钴，铬，铜，汞，锰，镍，铅，锑，硒，铊，钒，锌等17种金属元素的消解。

随着经济的发展，人类对资源的过度开采，有害废水的大量排放，农药的过度使用，尾矿的任意倾倒和堆放，导致土壤中重金属的种类和浓度呈现日益上升的趋势。随着人们对食品安全的关注，国家对水体及土壤中重金属污染问题越来越重视，同时也成为环境污染调查与评价研究中重要的评价对象，被各国列入优先控制污染物名单。然而对于土壤中重金属含量的测定，不同的样品处理方法会严重影响测定结果。如何快速、准确地分析出其含量变得尤为重要。土壤不同的消解方法，操作难度不同，消解效果有时也不同。 本文采用恒温电热板消解方法对土壤样品进行消解测定比对，以及分析两种消解方法对铅、镉、铬、锌、镍五种重金属元素测定结果的影响，为土壤样品重金属测定中消解方法的选择提供。

传统的湿法消解样品前处理由于耗时间长等缺点已经不能满足要求，而微波消解具有升温快速，加热均匀，省时环保的优点，已经越来越多的应用到样品前处理中。

本本方案参考HJ 1082-2019 《土壤和沉积物 六价铬的测定 碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》利用恒奥科技HMT-15水浴多功能磁力搅拌器处理样品，再用原子吸收分光光度计进行测定六价铬。

本方案主要介绍了土壤采样的流程、采样的方法、配套使用的仪器。因为土壤种类、质地、采样环境的复杂性，给土壤采样工作带来困难，本方案结合永乐康YKT-CO4土壤采样器、YKT-D505汽油动力土壤采样器，极大的提高了土壤采样的效率。

近几年来，“舌尖上的安全”可以说是公众最为关注的话题。“镉大米”、重金属蔬菜等诸多食品安全事件让我们意识到，我们赖以生存的土壤已经受到污染，有害物质已经随着粮食、饮水被“端上”餐桌，危害人类的健康。 本文参照《GB 15618-2015土壤环境质量标准》中规定的土壤中重金属的限值要求，采用EXPEC 7000测定标准土壤（GSS-27）中15种金属元素含量，使用铑、铟、铼内标元素克服土壤样品基体效应，降低信号漂移；通过干扰校正方程校准多原子离子干扰。该方法简单、快速、重现性好、结果准确，适用于土壤样品痕量金属元素分析。

7.4.1电热消解法 7.4.1.1  电热板消解法 称取0.2g~0.3g (精确至0.1 mg)样品(7.2)于50 ml聚四氟乙烯坩埚(6.5) 中，用水润湿后加入10 ml盐酸(5.1)，于通风橱内电热板上90C~100加热，使样品初步分解，待消解液蒸发至剩余约3ml时，加入9ml硝酸(5.2),加盖加热至无明显颗粒,加入5ml~8ml氢氟酸(5.3)，开盖，于120C加热飞硅30min,稍冷，加入Iml高氯酸(5.4)，于150'C ~ 170'C加热至冒白烟，加热时应经常摇动坩埚。若坩埚壁.上有黑色碳化物，加入1 ml高氯酸(5.4)加盖继续加热至黑色碳化物消失，再开盖，加热赶酸至内容物呈不流动的液珠状(趁热观察)。加入3 ml硝酸溶液(5.12) ，温热溶解可溶性残渣，全量转移至25 ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12) 定容至标线，摇匀，保存于聚乙烯瓶中，静置，取上清液待测。于30d内完成分析。

ICP-AES（电感耦合等离子体发射光谱）具有灵敏、准确、快速、多元素测定和干扰少等优点，使之在元素分析中保持自己的优势，受到越来越多实验室及分析人员的青睐。钙、镁、钾、钠、铝、锰、铁检测原子吸收方法比较常见，但其测定相对比较繁琐。本文研究了土壤中的钙、镁、钾、钠、铝、锰、铁ICP测定方法，供相关人员参考。

With the development of Agilent’s helium (He) mode Octopole Reaction System (ORS) collision cell and the introduction of High Matrix Introduction (HMI) aerosol dilution technology, robust and accurate ICP-MS analysis of complex high matrix environmental samples such as soils and sludges has become routine [1]. However, increased competition and financial pressure in contract environmental laboratories has led to a greater focus on the productivity of the analytical instruments and methods used. At the same time, it is essential that data quality and ease-of-use are not compromised as sample throughput is increased. To address these more demanding productivity requirements, Agilent has developed a new version of the Integrated Sample Introduction System, ISIS 3, which allows Agilent 7900 ICP-MS users to perform high speed discrete sampling analysis while maintaining data quality in full compliance with US Environmental Protection Agency (EPA) requirements for data acquisition.

近几十年，随着我国工业化、城市化、农业现代化的快速发展，土壤污染问题频发，对我国经济社会发展带来新威胁。北京安科慧生将先进的设计理念与X射线荧光光谱仪精尖技术相结合，通过对镉元素的聚焦激发，对XRF难以分析的镉（Cd）元素的检出限达到前所未有的0.05mg/kg水平，是能够精确检测土壤中重金属元素含量限值的X射线荧光光谱仪。PHECDA系列产品能够应对实验室和现场对土壤重金属快速分析的需求，样品处理简单、分析速度快、精度高，是土壤重金属筛查和检测的利器。