土壤中（类）金属及其化合物检测

2016年5月31日，酝酿已久的“土十条”正式出台，成为继“大气十条”“水十条”之后向环境污染宣战的又一次国家行动，下决心切实改善总体状况堪忧的土壤环境质量，守住影响农产品质量和人居环境安全的土壤环境质量底线。目前我国的土壤环境质量堪忧，污染类型以无机重金属污染为主。镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。 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。

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 。

配备 PDC(加压消解腔)的 Multiwave7000 提供了消解各种类型环境样品的应用方案，可以在 一次运行过程中完全消解样品直接用于后续元素分析。 300摄氏度，200bar。 配备多种反应管，耗材成本低。 可选配磁力搅拌。

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。

TIBCO Spotfire 软件的土壤无机元素仪表盘可以通过将复杂数据可视化图像化，通过这种方式人们可以快速理解，规避不当的信息传递。本研究利用土壤无机元素仪表盘将从英国地质调查所下载的英国部分区域的土壤质量数据图形化可视化。通过比较这些测试结果建立基线数据，然后通过持续检查数据的正偏离和负偏离波动，来确定数据的变异是否是局部相互作用引起的。英国地质调查所从60 年代末开始致力于环境地球化学基线的调查，每年在全英国的各个地方采集样品。这些从指定的城镇采集回来的样品在90 年代末到2000 年初分别测试完成并及完成统计工作。

：运用微波消解—ICP-MS 法建立了一种测定黄土中稀土元素的新方法. 用 HNO3-HCl-HF三酸混合对样品进行微波消解，并加入HClO4赶酸使样品完全溶解，以铟（115In）和 铹（185Re）作为在线内标元素同步测定，减少基体效应对稀土元素的干扰，确定了最适宜的测定条件. 分析了国家黄土标准土壤物质中的稀土元素，测定结果符合国家标准值的范围，线性相关系数均在0.9994 以上，RSD%<5.2，检出限为0.010~0.080. 该方法有精确、快捷、可靠等，适用于新建伊犁盆地黄土样品的测定

Quadrupole ICP-MS (ICP-QMS) is one of the most widely used analytical techniques in inorganic testing laboratories, due to its performance characteristics of high sensitivity, low detection limits, wide dynamic range, and high speed multi-element analysis. Recent advances have seen a dramatic improvement in matrix tolerance: Agilent’s High Matrix Introduction (HMI) technology uses aerosol dilution to reduce the sample matrix load on the plasma, ensuring that much higher matrix levels—up to % levels of total dissolved solids (TDS)—can be analyzed routinely. Control of interferences has also been improved significantly, with Agilent’s octopole-based collision/reaction cell (CRC) operating in helium (He) collision mode to eliminate a wide range of matrix based polyatomic interferences using one set of cell conditions [1]. Reliable and accurate quantitation of all required elements at the regulated levels in a wide variety of sample matrices is now possible using ICP-QMS. However, some Routine soil analysis using an Agilent 8800 ICP-QQQ Application note Authors Kazuhiro Sakai Agilent Technologies, Japan Environmental 2 applications require greater sensitivity for some specific elements, while some complex sample matrices may cause spectral interferences that remain a challenge.

Accurate elemental analysis of soils is extremely important for numerous reasons. Lead and cadmium are known for their adverse health and environmental effects. Phosphorus, copper, iron, magnesium are considered important macro and micro nutrients for plants and thus, these elements are of interest for agricultural science, crop selection and soil remediation studies. Titanium minerals in soil are also used as weathering indicators [1]. Laboratories that analyze soil and rock samples must use hydrofluoric acid (HF) during sample preparation to ensure complete dissolution, especially where silicate based minerals may be present. Standard glass sample introduction systems are not suitable for the introduction of HF digests unless the samples are neutralized prior to analysis as the free HF attacks and degrades the glass a nd quartz components. Unfortunately, the HF neutralization step reduces laboratory efficiency and introduces a potential source of contamination. Therefore, laboratories that routinely analyze samples prepared using HF digests prefer to work with

微波消解作为一种高效的样品前处理方法，能够很好的满足现代仪器分析对样品前处理的要求，具备加热速度快、加热均匀、试剂用量少、低空白、节能高效等优点。尤其在易挥发元素的分析检测中可以很好的保持样品完整性，具备很高的样品回收率。

由于不同区域土壤基质不同，有些样品消解完全后会有灰白色颗粒存在，经测试并不影响重金属测定结果，如有沉淀存在过滤或取上清液进样。

稀土元素谱线复杂，元素之间存在相互干 扰，浓度跨度很大（0.5 ppm到90 ppm），ICP-OES 检测土壤中稀土元素一直是应用难点，本文通过 离子交换对土壤样品消解液进行分离，去除大量 干扰元素，通过稀土元素波长优化，克服稀土元 素元素之间干扰，同时进行一定倍数富集，更好 检测低含量稀土元素。 本文测定标准土壤（GSS-15）中15种稀土 元素，加标回收率均在85%～115%，满足土壤 样品中稀土元素的分析需求。

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。

农作物以及中药材中重金属含量越来越受到人们的重视，尤其是“铬米事件使得土壤重金属污染问题浮出水面，“土壤疗毒”必将是近几年环境整治的重点，必然迫切需要快速高效的土壤重金属检测方法，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。

一般情况下，铯以+1离子的形式存在,易与土壤中的粘土矿物结合。因此为了测定土壤中的铯，需将粘土矿物进行消解。铯的测量波长是852.1 nm，在长波长区域,D2法不能对其进行校正，而偏振塞曼法可对其进行校正。

目前很多实验室中微量元素含量检测的前处理方法主要是用手工方法湿法消解，在电热板上手工加入酸并定期观察和摇晃。在北京普立泰科仪器有限公司的全自动消解仪上进行湿法消解，即为将所有人工过程全部实现自动化，自动加入两种浓酸，避免了人员的危险，自动定容，提高了实验效率。 采用硝酸、氢氟酸和高氯酸的消解方式，首先硝酸沸点是约120,据此选择消化温度为140 ℃左右，在此温度下持续一段时间，让硝酸和样品充分进行反应，加入氢氟酸，使样品能良好的发生飞硅作用，最后使用高氯酸充分和有机物反应，然后升温至180℃，将高氯酸赶出，消解终点样品成果冻状，样品全部消解完全，实验结果在允许偏差范围内。

SUPEC 7000 测定标准土壤（GSS-27）中14种金属元素含量，元素检出限在0.04μg/kg~3.72μg/kg之间，方法精密度1.5%~5.4%之间，测量结果与标准值较一致，准确度良好；结果表明该方法检出限低、重现性好、结果准确，适用于土壤样品痕量金属元素分析。

采用固体进样石墨炉结合质谱法分析技术直接分析土壤中的铅等有害元素，具有取样量小、无需消解、检出限低、分析时间短、无样品交叉污染等特点，且对于土壤样品的污染残留监控检测和应急检测能提供快速的解决方案。

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。

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。

采用离子交换树脂分离富集稀土元素，建立离子交换分离富集-EXPEC 6000测定土壤中15种稀土元素分析方法，测定标准土壤（GSS-15）中15种稀土元素，加标回收率均在85%～115%，分析结果满足土壤中稀土元素的分析需求。

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EXPEC 6000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。

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。

：运用微波消解—ICP-MS 法建立了一种测定黄土中稀土元素的新方法. 用 HNO3-HCl-HF三酸混合对样品进行微波消解，并加入HClO4赶酸使样品完全溶解，以铟（115In）和 铹（185Re）作为在线内标元素同步测定，减少基体效应对稀土元素的干扰，确定了最适宜的测定条件. 分析了国家黄土标准土壤物质中的稀土元素，测定结果符合国家标准值的范围，线性相关系数均在0.9994 以上，RSD%<5.2，检出限为0.010~0.080. 该方法有精确、快捷、可靠等，适用于新建伊犁盆地黄土样品的测定

This application note describes the analysis of several elements(Ba,Be,Co,Cr,Cu,Nb,Ni,Rb,Sc,Sr,V,Y,Zn and Zr) in geological samples,with the Activa-M ICP-AES instrument.

本法通过全自动湿法消解方式进行土壤的的消解，其目的在于证明用湿法消解能达到对样品的完全消解，实验结果的准确性及精密度均在在允许范围之内。本方法适用于土壤样品中 Pb、Zn、Cu、V、Cr、Co、Ni、Mo、Sb、W等元素检测的前处理过程。

稀土元素分析一直是分析化学的一个重要领域，准确测定稀土元素的含量及元素间相互关系，对于确定沉积环境和寻找稀土矿床有重要的意义。 本文通过优化ICP-MS仪器参数，采用103Rh、115In、187Re内标元素校正信号的动态漂移；通过测定单个稀土元素及钡的氧化物、氢氧化物的产率，计算出等效干扰浓度，进而校正稀土元素分析中多原子离子干扰。采用岩石标准物质进行验证，测定结果与标准值相符。

使用配备 HMI 的 Agilent 7800 ICP-MS 在 He 模式下能够对沉积物样品消解物进行常规分析。HMI 气溶胶稀释系统允许长时间将多变的高基质样品引入仪器，而不影响灵敏度或稳定性。采用 He 模式去除多原子干扰，能够准确定量分析土壤和沉积物中常见的各种浓度的分析物。

This application note describes the analysis of several elements(Ba, Be, Co, Cr, Cu, Nb, Ni, Rb, Sc, Sr, V, Y, Zn and Zr) in geological samples, with the ACTIVA-M ICP-AES instrument. Analysis of geological samples requires an ICP-AES instrument with good resolution and robustness, to compensate for the variability of matrix and the influence of the major elements. The material was dissolved by fusion with LiBO2 in a Pt95Au5 crucible. The calibration was performed with 3 different certified reference materials (GSR-1 (Granite), GSR-2 (Andesite) and GSR-3 (Basalt)) from IGGE, China. A Kimberlite sample (SARM 39) was then analyzed to validation the analytical methodology. For the determination of low concentrations of Rb, a specific optimization was realized and is detailed.

样品分解最常用的方法是溶解法、熔融法、湿法消解以及灰化处理。溶解法通常采用水、稀酸、浓酸或混合酸等处理，酸不溶组分常采用熔融法。对于难分解样品，采用高压闷罐消解可收到良好的效果。有机成分含量较高或样品中含有高分子物质的样品主要采用灰化处理，当待测组分的挥发性较高时可用低温灰化法分解样品。对于那些容易形成挥发性化合物的待测组分，采用蒸馏法可使样品的分解与分离同时进行。

1.各大厂认可针对塑料及电子元件中有害重金属检测之X射缐萤光分析仪 2.采用高灵敏度矽半导体侦测，无须液态氮 3.配备CCD监视器 4.具备形状、厚度、材质补正技术(Seiko专利) 5.超低检测下限的(Cd：1.9ppm；Pb： 0.9ppm) RoHS/WEEE (1)满足欧盟RoHS指令，以及各国针对电子电机产品中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)合金成份的鑑定 : 有效分辨材质相近合金种类，如：304/321 (3)贵金属的分析鑑定 : 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 油品分析 (1)燃料中的硫含量对环境的影响 : XRF 为最有效检测燃料中硫成份的工具(依据ASTM D4294) (2)监测润滑油中重金属的成分 : 精油油品中Fe, V, Cu, Cr, Ni, Pb 可以提早知道引擎中是否有不正常的金属磨损(依据ASTM D6481) (3)废油中Cl 的测定 镀层厚度分析 (1)分析电子部品电镀层的厚度 (2)各类五金电镀件的镀层厚度管控分析 (3)各镀层的成分比例分析 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鑑定。 (2)空气中悬浮微粒中Pb等有害物质的监测。 (3)鑑别木材是否以具毒性的「铬化鉮酸铜(CCA)」防腐处理，铬化鉮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。 其他 (1)考古学古物分析 : 古物年代鑑定 (2)食品分析 : 食品中重金属浓度分析 (3)艺术品修复 : 颜料中金属成份分