土壤中（类）金属及其化合物检测

2022年2月16日，国务院印发《关于开展第三次全国土壤普查的通知》，决定自2022年起开展第三次全国土壤普查,利用四年时间全面查清农用地土壤质量家底。依据土壤三普的规定制定了符合检测标准的应用方案，为了推动土壤三普的进行上海美析公司做出了一系列的检测应用措施来服务检测机构，美析产品以过硬的技术条件和完善的技术方案满足各领域的检测。

自主创新了纳米金溶胶金汞齐制备技术和消除基体干扰的催化管；实现了固体、液体、气体(吸附)免化学消解直接进样测量功能，简化了前处理过程，提高了检测效率和分析准确度；配置有自动进样器，实现了全自动测量，减轻了实验人员的劳动强度，具有电子天平数据接口，减少了人为误差；

应用PREPS全自动微波样品前处理平台（全自动微波消解仪）对土壤样品GSS-6 （GBW07406）和GSS-14（GBW07428）进行微波消解，按照国标法测定土壤样品中的镉、铜、锌、镍。 结果显示，采用PREPS全自动微波样品前处理平台（全自动微波消解仪）消解土壤样品，操作简单、方便，最大程度保障了实验人员的安全，并且消解效果良好，避免了土壤样品赶酸过程导致蒸干，重金属含量测定结果准确可靠，同时消耗的试剂量较少，样品受污染的风险小，引入的试剂误差小。

目前，土壤中重金属的分析方法有很多，前处理方法也是多种多样。国标方法测定土壤中的总铬采用的是火焰原子吸收分光光度法，其检出限低，精密度高，干扰少，是一种经典的分析方法; 前处理采用的是电热板消解法和微波消解法，各有各的优越性。 本法采用DEENA全自动石墨消解仪对产品进行前处理，能够自动完成样品的消解过程，提高了实验的准确度，而且可以避免实验人员受到化学试剂的危害。

砷广泛存在于自然界中，可以通过多种途径进入生物圈和食物链。砷及其化合物在人体内具有蓄积性，容易在人体内积累，可引起人体的急慢性中毒。正因为砷及其化合物在食品和土壤中的潜在风险，在食品和土壤安全风险监测中总砷的测定被列为重点监测项目而加以重视。如何更加快速有效地处理食品和土壤样品，提供总砷的监测效率，对及时处置砷中毒事件及日常风险监测工作，是食品和土壤砷含量监测面临的课题。准确测定食品和土壤中的微量或痕量元素的关键是样品的前处理，样品的前处理直接影响分析结果的精密度和准确度。在先进的分析仪器被广泛应用时，再用陈旧、落后的传统加热方式来处理样品，就会严重地制约现代分析仪器的先进性。传统的干法灰化和湿法消解操作时间长、挥发元素易损失、易污染环境，而微波消解可以克服易挥发元素的损失，同时具有操作简便、溶剂用量少等优点，因此，微波消解已在食品、环境、化妆品、医药等行业得到了广泛的应用

本文采用HJ766-2015，利用 Plasma MS300电感耦合等离子体质谱仪测定土壤中 的重金属元素含量，通过碰撞池来消除多原子离子干扰，实现了对土壤中Be、 Cr、 V、 Mn、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 As、 Mo、 Cd、 Sb、 Tl和 Pb等 14种 重金属元素含量的快速准确测定。该方法简单快速，准确度高， 重现性好，适用于土壤中无机污染物的检测 。

全密闭结构，消解更彻底，保证易挥发元素无损失。360°旋转技术，每个消解罐加热均匀，消解更均一可控。爆裂快技术，宇航纤维外罐等高级别主动被动防护设计，实验安全安心。

奥普乐GD40石墨消解仪及配套使用的具盖聚四氟乙烯消解管；原子吸收分光光度计；电子天平；电热恒温鼓风干燥箱；浓硝酸（EMSURER，Merk）；氢氟酸（SuprapurR，Merk）；高氯酸（SuprapurR，Merk）；硝酸钯溶液C(Pd)：1g/L；磷酸二氢铵溶液10g/L；硝酸镁溶液1g/L；铅、镉、铜、锌单元素溶液标准物质均为1000μg/mL（国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院研制），标准使用液是用1 000 mg／L标准贮备液逐级稀释而成。分析过程中全部用水均使用Milli-QA10超纯水器产水，均使用符合国家标准分析纯以上化学试剂。所用玻璃仪器及聚四氟乙烯容器均需以20%硝酸浸泡过夜，用水反复冲洗，然后用超纯水冲洗干净。

本文采用全新的 iCE 3500原子吸收光谱仪，以国家环境保护部HJ 737-2015方法为指导，采用硝酸、盐酸、氢氟酸体系，微波消解前处理方法，使用磷酸氢二铵硝酸钯混合试剂做为基体改进剂，在硝酸介质中，通过对样品前处理方法、仪器条件、石墨炉加热程序等内容进行了研究和优化，详细地介绍了土壤和沉积物中铍元素石墨炉测量方法的研究报告。

安东帕高通量微波消解系统，高温高压、全密闭式消解，确保所有元素无损失，是环境行业样品处理的最佳解决方案！

土壤样品经过微波消解处理后，采用原子荧光法测定。结果：硒的测定方法在样品检出限砷为0.025mg/kg，精确度0.986ug/L，变异系数为2.9% 。结论：该方法快速精确，适用于土壤中砷的快速测定。

几十年来，实验室一直在使用 ICP-MS 分析环境样品中的痕量金属，包括对土壤、沉积物和废弃物的常规分析。而与简单的样品基质相比，固体含量高且复杂多变的样品基质会大大增加样品前处理和方法开发的难度。在长时间的分析运行后，高基质样品的常规分析也会产生信号稳定性问题，并使仪器维护频率增加。可以使用配备 Agilent ISIS 3 不连续进样系统和 SPS 4 自动进样器的 Agilent 7850 ICP-MS 分析不同的土壤和沉积物消解物。Agilent ICP-MS MassHunter（5.1 版或更高版本）软件具有一系列功能，可帮助用户优化样品前处理、避免不必要的仪器维护，并在分析挑战性样品时获得高质量数据。

准确→火焰法偏振塞曼校正技术，准确扣除土壤基体复杂背景吸收； 迅速→开机就能测量，无需预热和等待； 性能→自动除残，暴沸自动检测； 方便→连续注入功能，基体改进剂混合效果更好； 适用性→5中石墨管可选，分别适用于基体复杂/超高(或超低)浓度/高背景/高有机物等样品

安捷伦快速序列火焰原子吸收系统可通过一次进样实现多元素分析。在分析过程中，所有空心阴极灯均开启，高速反射镜驱动装置可根据需要迅速切换至合适的空心阴极灯。“气锤式”气体控制系统能瞬间改变气流，在最佳条件下对每种元素进行分析。从而大大提高分析效率，降低运行成本，并尽可能减少所需的样品量，同时降低试剂和处理成本。

很多原因致使进行准确的土壤元素分析极其重要。已知铅和镉对健康和环境具有不良影响。磷、铜、铁、镁被视作植物中重要的常量及微量营养元素，因此这些元素在农业科学、作物选择和土壤修复研究中受到关注。土壤中的钛矿物还被用作风化指标。 分析土壤和岩石样品的实验室在样品前处理过程中必须使用氢氟酸 (HF) 以确保矿物元素完全溶解，可能存在硅酸盐基矿物时更应如此。样品在分析之前需经过中和处理，因为标准玻璃样品引入系统不适用于引入 HF 消解液，游离的 HF 会腐蚀玻璃和石英组件并使其降解。但是，HF 中和步骤会降低实验室效率，并引入潜在的污染源。因此，实验室在日常分析使用 HF 消解液制得的样品时优先使用惰性样品引入组件，以便直接分析 HF 消解物而无需采用中和步骤。 安捷伦开发出用于 4200 MP-AES 的惰性炬管，便于在不需提前中和的情况下分析 HF 消解液。该惰性 MP-AES 炬管采用惰性氧化铝中心管，与惰性双通道雾化室和惰性雾化器（例如 OneNeb 雾化器）结合使用时，提供了完全适用于 HF 消解液的完整惰性样品引入系统。这使 Agilent 4200 MP-AES 的应用范围扩展至可对具有挑战性的地球化学样品进行分析。 在本研究中，使用 4200 MP-AES 和惰性样品引入系统（包括惰性 MP-AES 炬管）测定了使用王水和 HF 消解的各种土壤基标准参比物质(SRM) 中的 Cu、Fe、Mn、P、Pb 和 Ti 元素的浓度。

本文介绍了采用配备特有的 O-mega 一体平台石墨管的安捷伦石墨炉原子吸收光谱仪快速测定建筑用地和农耕用地土壤中 Cd 元素的方法。利用该方法检测 6 份同批次消解的土壤分析分析标准物质 GSS24，所得到的回收率为 92.3%–103.9%，平均回收率为 98.7%；6 份样品溶液检测结果的 RSD 为 4.7%；同时采用该方法检测多种土壤成分分析标准物质的快速半消解溶液，所得到的测试值和标准值吻合良好。本应用所提供的检测方案完全满足对土壤中 Cd 元素进行快速检测的要求。

按照环境标准HJ 804-2016提取土壤中Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn等8种元素的有效态，并用ICP-5000测定8种有效态元素的含量，方法检出限低，精密度小于3%，加标回收率介于90%~110%之间，满足 HJ 804-2016的检测要求。

建立了直接测汞法快速测定土壤中总汞的方法。样品进行热分解，样品中的汞经金汞齐化管富集，加热破坏汞齐后，采用冷原子吸收光谱进行总汞分析。试验结果表明，采用直接测汞法测定土壤中总汞含量有良好的效果，完全可以替代国标方法GB/T 17136-1997。该方法快速、准确且无药品试剂污染，重现性优于采用国标方法测定的结果。

四极杆 ICP-MS (ICP-QMS) 具有灵敏度高、检测限低、动态范围宽且支持快速多元素分析等性能特性，是无机检测实验室中应用最广泛的分析技术之一。 最新研究进展在基质耐受性方面取得了显著进步：安捷伦的高基质进样 (HMI) 技术使用气溶胶稀释减少等离子体的样品基质载入量，确保更高基质浓度的样品（总溶解态固体浓度高达百分级）能够进行常规分析。 干扰控制也有显著改善，利用安捷伦的八极杆碰撞/反应池 (CRC) 在氦 (He) 碰撞模式下使用单一碰撞池条件即可有效去除各种来自基体的多原子干扰。现在使用 ICP-QMS 能够对各种样品基质中规定浓度的所有必需元素进行可靠准确的定量分析。然而，一些应用对某些特定元素需要更高的灵敏度，另一些复杂的样品基质可能会引发质谱干扰，而质谱干扰依然是分析工作的一项挑战。

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14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。

本文利用电感耦合等离子体质谱仪（ICPMS-2030）与岛津惰性液相系统LC-20Ai联用，测定了蚯蚓体内三价铬和六价铬的含量。实验结果表明：各形态铬的相关系数 r＞0.9998，三价铬和六价铬的加标回收率在99~106%之间。使用岛津的惰性液相系统与岛津ICPMS-2030联用可以方便准确的测定土壤中生物样本中的不同形态铬的含量。

采用直接固体进样－石墨炉原子吸收分析技术，研究了基体改性剂、灰化温度和原子化温度对土壤中As，Cd，Zn，Sn，Hg，Pb，Cr，Cu和Mn9种重金属含量分析的影响。当As，Cd，Zn，Sn 和Hg等元素使用Pd(NO3)2+ Mg(NO3)2作为基体改进剂时有利于吸光度的增加，而NH4H2PO4作为基体改进剂有利于Pb，Cr，Cu和Mn吸光度的增加。方法应用于国家标准物质，结果与推荐值相吻合，方法RSD优于7.0%，各种重金属方法检出限均低于0.1223ng。

土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，过量沉积，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。污染土壤的重金属主要有铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、砷（As）等。这些重金属元素超标不但会影响植物根和叶部的发育，还可通过食物链被生物富集，产生生物放大作用；被人体吸收则会破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等。中国一些地区土壤遭到镉、铅等重金属污染，使生长其上的农作物铅镉含量超标。所以对农业用土壤的重金属检测及监测尤为重要。

采用直接固体进样－石墨炉原子吸收分析技术，研究了基体改性剂、灰化温度和原子化温度对土壤中Sn等9种重金属含量分析的影响。当Sn 等元素使用Pd(NO3)2+ Mg(NO3)2作为基体改进剂时有利于吸光度的增加。方法应用于国家标准物质，结果与推荐值相吻合，方法RSD优于7.0%，各种重金属方法检出限均低于0.1223ng。

1. 样品：土壤 2. 检测项目：Pb、Cd、Cr 3. 设备：AutoDigiBlock S60 全自动消解仪 ...

INNOTEG高通量微波消解仪，能同时处理多罐样品，可多消解罐同时测温，具有全触屏操作， 具有二级权限管理，实时显示温度曲线，随时掌握反应情况。

Multiwave 7000将为您带来无与伦比的消解体验： 最短消解时间 采用插入式样品管盖可最大限度地缩短准备时间，自动关闭程序可减少处理步骤，2000W的功率可实现快速加热，而集成水冷则可缩短冷却过程。 最强消解能力 预加压设计，300℃、200Bar的工作条件确保多种样品的最强消解效果。Multiwave 7000 可提供足够的空间来消解此类样品，而不受系统的温度或压力限值的限制。“无法消解的样品”已成为过去。 最高取样量与高通量支架 高达4g取样量满足您对于“低含量”样品的消解需求，与24位支架结合，即可实现无与伦比的样品处理量。 通用反应管 样品管采用插入式管盖密闭，并自动加入氮气进行压力密封。因此可以使用任何类型的样品管 - 石英、PTFE-TFM 和一次性样品管等。保证最低的使用费用。 最高的安全性 高温、高压、强酸与微波密闭消解样品，安全性至关重要。安东帕多种主动和被动安全功能可在任何情况下确保设备系统、操作者、周围环境的安全。 最广泛的应用范围 Multiwave 7000适用于食品、环境、聚合物、化妆品、制药、地质、化学和石化等样品的消解。在加压消解腔 (PDC) 中，同一次运行可使用完全不同样品及不同反应混合物实现同时进行样品处理。无需再进行样品分类。充压密封可防止消解过程中的液体沸腾，从而消除交叉污染。

实验使用Thermo Scientic iCAP 7000 Duo光谱仪，通过优化仪器参数条件，采取外标法的测量方式，可以很好的满足土壤中有效态元素测量需求。通过标准物质的实验数据表明，实际测量值与标准物质推荐值较为吻合同时具有较高的精密度；iCAP7000系列光谱仪具有更佳的灵敏度、稳定性好、分析速度快、谱线可选择性强、运行成本低等技术优势，完全适用并能够更好的满足和完成多种微量元素及重金属元素的测量需求。

采用直接固体进样－石墨炉原子吸收分析技术，研究了基体改性剂、灰化温度和原子化温度对土壤中As，Cd，Zn，Sn，Hg，Pb，Cr，Cu和Mn9种重金属含量分析的影响。当As，Cd，Zn，Sn 和Hg等元素使用Pd(NO3)2+ Mg(NO3)2作为基体改进剂时有利于吸光度的增加，而NH4H2PO4作为基体改进剂有利于Pb，Cr，Cu和Mn吸光度的增加。方法应用于国家标准物质，结果与推荐值相吻合，方法RSD优于7.0%，各种重金属方法检出限均低于0.1223ng。

土壤样品中多元素的检测为了解土壤产量潜力提供了有用信息。必需元素可分为两类：常量营养元素（对植物的结构起重要作用，需求量较大）和微量营养元素（往往与植物的调控作用相关，需求量较小）。 钾 (K) 等主要常量营养元素在土壤中通常含量不足，需要以施肥的方式进行补充。而钙 (Ca) 和镁 (Mg) 等次要的常量营养元素缺乏则不太常见。微量营养元素包括铁 (Fe)、锰 (Mn)、锌 (Zn)、铜 (Cu) 和硼 (B)。任何必需元素一旦过量都可能导致毒性作用。 土壤样品进行准确而及时的分析至关重要。如果某种营养元素出现失衡或元素浓度过高造成环境污染的风险，这一措施的实行可提高土壤肥力。根据目标营养元素的种类不同，需要采用的提取方法和分析流程也不同。通常情况下，利用火焰原子吸收光谱法 (FAAS) 或电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP-OES) 对土壤样品中的营养元素进行测定。然而，随着实验室预算的压力越来越大，简化工作流程的期望越来越迫切，更简便易用且更安全的微波等离子体原子发射光谱仪 (MP-AES) 引起土壤检测机构的关注，特别是那些希望由 FAAS 过渡到另一种技术的机构。 Agilent 4200 MP-AES 适用于对高溶解态固体含量的样品（如土壤）进行多元素分析，与 FAAS 相比，它具有更优异的性能、更低的检测限（特别是对于本应用中的硼）和更宽的工作分析范围。MP-AES 使用的氮气可由空气轻松制得，这对于气源供应困难或面临提高安全性/降低成本压力的机构而言，具有极大的吸引力。无需使用实验室中昂贵而危险的气体（如乙炔）还让该仪器能够无人值守运行，甚至适用于偏远地区。仪器的简便性和用户友好的Agilent MP Expert 软件便于仪器设置、方法开发和数据解析，最大程度减少了培训需求。 本应用简报介绍了使用 Agilent 4200 MP-AES 评估可交换阳离子和有效微量营养元素（包括硼）的三种样品前处理流程。