土壤中砷含量检测方案(微波消解)

微波消解-原子荧光光谱法测定土壤中的砷含量 摘要：土壤样品经过微波消解处理后，采用原子荧光法测定。结果：砷的测定方法在样品检出限砷为0.009mg/kg，精确度5.02ug/L，变异系数为1.3% 。结论：该方法快速精确，适用于土壤中砷的快速测定。 关键词：微波消解；原子荧光；土壤；砷 砷是土壤中的有毒有害元素之一。土壤砷污染主要来自大气降尘与含砷农药，燃煤是大气仲砷的主要污染源。土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共沉淀。 PH值会影响土壤对砷的吸收，PH值高土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加。砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一步根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶全部枯死。砷对人体危害更大，它能使红血球溶解，破坏正常生理功能，甚至致癌等。，因此对土壤中砷的测定十分重要。 砷的分析测定常用银盐法、比色法、分光光度法，由于一些传统的测定方法比较烦琐，分析时间长，测定结果不稳定。因此，我们采用微波消解——原子原子荧光法测定砷的含量，此法具有灵敏度高、精度好、可靠性高、操作方便等特点。 1材料与方法 1.1试剂 盐酸和硝酸均为优级纯。30%过氧化氢溶液，分析纯。30 g/L硼氢化钾溶液，用5 g/L氢氧化钾溶液配置，用于砷测定载液。50 g/L硫脲溶液，用50 g/L抗坏血酸溶液配置。50 g/L酒石酸溶液。1.0 g/L氯化铁溶液，用50%盐酸配制。 As标准液：用 0.1 ug/mL As的标准工作溶液制备标准系列浓度，0.000 ug/L, 1.000 ug/L, 2.000 ug/L, 5.000 ug/L, 7.000 ug/L, 10.000 ug/L。准确移取相应的0.1 ug/mL As标准储备液于100 ml容量瓶中，加入12.0ml盐酸、8.0 ml 5%硫脲溶液，用去离子水定容至刻度，摇匀后测定（砷需放置20min测定）记录相应的荧光强度，得到校准曲线。 1.2仪器 微波消解系统：加拿大欧罗拉公司TRANSFORM680型微波消解系统，配备其高压消解罐（800PSI）。 蒸汽-氢化物原子荧光光谱仪：加拿大欧罗拉公司Lumina 3300型原子荧光光谱仪。 1.3样品制备 土壤样品风干，通过2 mm尼龙筛，混匀，再用玛瑙研钵将其研磨至全部通过100目尼龙筛，混匀后备用。 1.4 微波消解 准确称取0.2000g 土壤样品于消解内罐仲，依次加入硝酸6 ml，盐酸2 ml，过氧化氢溶液2 ml，待罐内气泡消除后加盖选进，放入微波消解仪。按表1微波消解程序进行消解。加热结束后，待温度降至室温后取出消解罐，在通风橱内将样品转移至干净的50 mL比色管中，用50 g/L酒石酸溶液定容，摇匀后静置备用。用同样的方法制备样品空白溶液。 1.5 样品测定 砷：移取5.0 ml澄清消解样于10 ml比色管中，加入2.5 ml 50% 盐酸、5% 硫脲溶液2.5ml，混匀，放置20 min后测定砷。 1.6计算 式中： - 从标准曲线求得相应元素的质量浓度，。 - 测量时试样的总体积， mL - 移取消解试样的体积， mL – 消解试样定容的体积， mL – 样品称取量，g f – 试样水分，% 。 1.7 实验条件 按程序升温，消解 表1 微波消解程序 步骤 开始温度/℃ 目标温度/℃ 时间/min 1 室温 180 15 2 180 200 5 3 200 200 10 2结果与讨论 2.1标准曲线的绘制 按照方法步骤操作，得到标准曲线。结果表明：砷的测定方法在10.00见图1。砷标准曲线为 y =188.07x+19.22，r=0.9999 图 1 As标准曲线图 2.2 方法检出限 在95%置信度下，能检出与背景空白值相区别的最小测量信号值为方法检出限。D.L=kSb/m（m为标准曲线的斜率，k选为3）。测定10个空白，计算10次空白响应信号的标准偏差Sb，根据以上公式计算测量各元素的方法检出限，按照称样量（0.2000g）计算土壤检出限，结果见表3。 表格 2 As测定方法的检出限 元素 As 方法最低检测浓度（ug/L） 0.035 样品最低检测浓度（mg/kg） 0.009 2.3 精密度 仪器测量精密度以0.5 C浓度的标准溶液6次重复测定的相对标准偏差RSD表示。方法精密度以国家有证标准唔知重复测量的相对标准偏差RSD计算，结果见表3。 表格 3 As测定的精密度 元素 As 平均值（ug/L） 5.02 标准偏差（mg/kg） 0.06 变异系数（%） 1.3 2.4 精确度 使用有证标准物质土壤GSS-9，验证土壤仲砷的准确度结果见表4，元素测定值在保证值范围内。 表格 4 土壤GSS-9国家有证标准物质的测定结果 元素 As 测定值（mg/kg） 8.07 8.04 8.02 8.06 8.03 测定均值（mg/kg） 8.04 RSD% 保证值（mg/kg） 2.0 8.41.3 3结论 利用加拿大欧罗拉TRANSFORM680型微波消解系统，配合Lumina3300型原子荧光光谱仪，采用微波消解，原子荧光法测定土壤中砷，样品预处理快捷，微波酸融消解技术先进，消解过程用酸量少，密闭式酸融对环境污染小。经国家有证标准物质验证，该方法测定准确度能够满足环境样品的测试要求，适宜在土壤环境监测仲推广使用。