土壤和沉积物中铍的含量检测方案(原子吸收光谱)

thermoscientific热线8008105118电话400 6505118www.thermofisher.com赛默飞官方微信 全新原子吸收光谱仪iCE 3500测定土壤和沉积物中铍的应用 李晓丽 王飞 荆淼 赛默飞世尔科技(中国)有限公司色谱质谱部 2018年6月28日生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布GB 15618-2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)和GB36600-2018土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)。这是事关土壤行业的里程碑式的两个标准，可见中国推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要决心。 土壤是一个复杂的不断变化的生物连续。土壤健康才能生长出安全的谷物、蔬菜等。土壤污染会直接威胁人类生存。铍及其化合物都有剧毒，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，铍在一类致癌物清单中，土壤中铍的准确测定具有重要意义。 铍，土壤，石墨炉原子吸收光谱法 2.实验部分 2.1仪器与试剂 2.1.1 Thermo Scientific iCE 3500 原子吸收光谱仪 2.1.2Milestone微波消解仪 2.1.3超纯水机( Fisher Scientific ) 2.1.4编码铍空心阴极灯 ( Thermo Scientific ) 2.1.5 普通石墨管(Thermo Scientific ) 2.1.6硝酸， 65% v/v (Trace Metal ， Fisher Scientific)2.1.7盐酸，37% v/v (EMSURE， 国药集团) ( 2.1.8氢氟酸，40%v/v ( Trace Metal ， Fisher) ) 2.1.9铍(Be)标准溶液，1000ug/mL(国家有色金属及电子材料分析测试中心) 2.1.102%磷酸氢二铵和0.02%硝酸钯混合基体改进剂 ( 2.1.11微量移液器(Fisher Scientific )； ) ( 2.1.12 50mL HDPE 容量瓶 (NALGENE )； ) 2.2样品前处理 表1.微波消解程序 步骤 升温时间 温度 保持时间 (min) (℃) (min) 1 3 120 5 2 5 150 5 3 5 190 25 准确称取0.1g(精确至0.001g)样品，置于聚四氟乙烯消解罐中，加加1ml盐酸、4ml硝酸和1ml氢氟酸，按照表1微波消解参数进行消解，消解完成后，冷却至室温，将消解罐转移到赶酸仪中150℃赶酸至内容物呈不流动状态，加入1mL 1+1硝酸温热片刻后，转移定容至50ml容量瓶中，静置备用。同法制备空白溶液。 2.3标准溶液 配制1%硝酸介质中浓度为2ng/mL 的 Be标准工作液iCE3500 原子吸收光谱仪配备了高精度进样的自动进样器并具有自动稀释功能，通过 Solaar 操作软件自动完成 0.00ng/mL， 0.4ng/mL， 0.8ng/mL， 1.2ng/mL， 1.6ng/mL，2.0ng/mL 相应浓度的进样。 2.4测定条件 表2.升温程序 温度 时间 斜坡 气体类型 气体流量 (℃) (s) (℃/s) (L/min) 100 30 10 惰性 0.3 1100 20 150 惰性 0.3 2600 3 0 惰性 0 2700 3 0 惰性 0.3 铍测试的干燥、灰化、原子化、清除的升温程序请见上 表2，采用氩气惰性气体保护石墨管。仪器参数请见下 波长 狭缝 积分 背景 进样量 基体改进剂 基改体积 石墨管 拟合方式 (nm) (nm) 方式 校正 (uL) (uL) 234.9 0.5 峰高 塞曼 20 2%(NH4)2HPO4+0.02%Pd 3 普通石墨管 最小线性二乘法 3.：实验结果与讨论 3.1灵敏度及线性的测试 采用上述仪器分析方法， 以2ng/mL 的 Be 溶液为母液1%硝酸为稀释液，石墨炉自动进样器自动稀释，曲线方程：Y=0.11193X-0.0033，回归系数R2=0.9992r=0.9996。 图1.铍(Be)标准曲线图 图2.铍(Be)标准曲线上各点信号谱图 3.2国家质控样测试 实验选取了土壤、水系沉积物5种成分分析标准物质进行了测量，每个标准物质测定2个平行样品，10份样品的实际测量结果均能够控制在标准物质的推荐值范围内，具有较高的准确性，各标准物质的测量精密度均小于3%以内。 试样标识 Soil-Be 信号 浓度 14：56：32 校正后浓度 2018/11/10 Be Abs (峰高) ug/L mg/kg 空白 .000 .00 标准1 .038 .40 标准2 .085 .80 标准3 .131 1.20 标准4 .178 1.60 标准5 .220 2.00 试样空白 .000 .03 .00 空白 .000 .03 .00 GSS-3-1 .093I .86 1.29 GSS-3-2 .103I .95 1.44 GSS-4-1 .085工 .79 1.57 GSS-4-2 .100 I .92 1.68 GSS-5-1 .100 I .92 1.84 GSS-5-2 .086 I .80 1.65 GSS-8-1 .102I .95 2.06 GSS-8-2 .090 I .83 1.82 GSR-2-1 .080 I .74 .90 GSR-2-2 .092 I .85 1.02 图 3. Solaar 软件界面原始测定数据截图 字母““表示该数据是由自动进样器自行稀释所得的数据。本实验中标准曲线最高点2ng/mL ， 而待测溶液中铍元素浓度最高达 4ng/mL，最低浓度也大于 2ng/mL。实验结果表明使用自动进样器的智能稀释功能可以准确测定高于标准曲线浓度的含量，节省大量手动稀释的时间，提高工作效率。 表4.5种标准物质测定结果汇总 质控样 标准值 测定值 (mg/kg) (mg/kg) GBW07403(GSS-3) 1.4±0.2 1.29 1.44 GBW07404(GSS-4) 1.85±0.34 1.57 1.68 GBW07405(GSS-5) 2.0±0.4 1.84 1.65 GBW07408(GSS-8) 1.9±0.2 2.06 1.82 GBW07104(GSR-2) 1.1±0.2 0.90 1.02 3.3方法检出限与定量限测试 实验采用试剂空白进行连续7次的测量，以7次空白溶液的3倍信噪比乘以稀释倍数500 (0.1g→50g)做为该条件下的方法检出限(LOD)。方法定量限采用10倍信噪比乘以稀释倍数500 (0.1g→50g)做为该条件下的方法定量限(LOQ)。 图4. Solaar 软件界面原始定定数据截图 本试验的方法检出限(LOD)为0.008mg/kg，方法定量限(LOQ)为 0.027mg/kg。该方法完全优于HJ737-2015土壤和沉积物石墨炉原子吸收分光光度法规定的检测要求。 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，使用磷酸氢二铵和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。铍在2ng/mL的浓度范围内线性关系良好，r2>0.9992，本文对GSS-3、GSS-4、GSS-5、GSS-8、GSR-2五种国家土壤及水系沉积物标准物质中的铍进行了准确的测定。本方法LOD和LOQ完全满足国标HJ 737-2015规定的检测要求，运用本方法对土壤、沉积物中铍的准确测定具有深远的指导意义。实验采用 Thermo Scientific iCE 3500 石墨炉原子吸收进行了土壤和沉积物中铍元素的测定。方法定量下限低，灵敏度高，同时具有较高的分析精密度和测量结果准确度。另外，原子吸收方法运行成本低、分析速度较快，因此该方法能很好满足环境、农业、地质行业中对铍元素检测的要求。