土壤、沉积物中六价铬、钴、铊检测方案(原子吸收光谱)

SSL-CA20-136Excellence in Science Excellence in ScienceAAS-107 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.-Analytical Applications CenterTel： 86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn 原子吸收光谱法测定土壤沉积物中的钴、铊及六价铬含量 AAS-107 摘要：参考中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 1080-2019《土壤和沉积物的的测定石墨炉原子吸收分光光度法》、HJ 1081-2019《土壤和沉积物钴的测定火焰原子吸收分光光度法》以及 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》使用岛津 AA-6880 测定了土壤中的钴、六价铬及铊的含量。实验通过六价铬加标回收实验及测定土壤标准物质中 Co、Tl元素完成了方法验证，结果表明，六价铬的加标回收率为103.8%。钴、铊两种元素测定结果与标准值吻合。该方法线性关系好，检出限低，测 量简便快速、准确，适合土壤沉积物样品中六价铬、钴和铊元素含量的测定。 关键词：土壤沉积物 原子吸收钴 六价铬 铊 近年来，土壤环境污染尤其是土壤重金属的污染问题日益成为全社会关注的焦点，对耕地土壤环境质量尤其是重金属含量的调查已成为目前非常重要的工作。 2019年12月31日，生态环境部首次发布了中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 1080-2019《土壤和沉积物铊的测定石墨炉原子吸收分光光度法》、HJ1081-2019《土壤和沉积物钴的测定火焰原子吸收分光光度法》以及 HJ 1082-2019《土壤和沉积物六价铬 实验部分 1.1实验仪器、器皿及试剂 岛津原子吸收分光光度计 AA-6880(见图1) 的测定碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》，明确了土壤沉积物中钴、铊及六价铬的含量的分析方法。 本文参考标准 HJ 1080-2019《土壤和沉积物铊的测定石墨炉原子吸收分光光度法》、HJ1081-2019《土壤和沉积物钴的测定火焰原子吸收分光光度法》以及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》，采用湿法消解处理样品，使用岛津 AA-68800 原子吸收分光光度计检测了土壤中的钴、铊及六价铬的含量。 图1 岛津AA-6880 实验所用玻璃器皿和消解罐均用HNOs溶液(1+1)浸泡24小时后，用去离子水冲洗，干燥备用；实验所用Hz02、HNO3、HCI、HF、HCIO试剂优级纯试剂，实验用水为超纯去离子水。 六价铬的测定： HNO3、NazCO3、NaOH、MgCl2、KzHPO4、KHzPO4、六价铬标准溶液； 钴的测定： HNO3、HCI、HF、HCIO4、钴标准溶液； 铊的测定： H20、HNO3、HF、铊标准溶液。 1.2仪器条件和参数 按照表1条件，设置仪器工作参数。 表1火焰分析工作条件 元素 波长 (nm) 原子化类型 点灯方式 狭缝 (nm) 灯电流 (mA) 燃气流量 (L/min) 助燃气流量 (L/min) Cr 357.7 Air-C，H2 BGC-D， 0.7 10 3.5 15.0 Co 240.7 Air-CzHz BGC-D， 0.2 12 1.6 15.0 表2石墨炉分析工作条件 元素 波长 狭缝 (nm) 灯电流 干燥 灰化 原子化 清除 温度 时间 温度 时间 温度 时间 温度 时间 nm (mA) (℃) (s) (c) (s) (℃) (s) (℃) (s) TL 276.8 0.7 6 120 20 400 10 2500 3 2500 2 注：1、进样量为20uL，未使用基体改进剂，使用平台石墨管。 2.3样品的前处理 参考标准方法，分别对土壤样品进行前处理。 2.3.1六价铬的测定 磷酸盐缓冲液的配制：称取87.1gK，HPO和 68.0g KHzPO溶于水中，稀释定容至1L。 碱性提取溶液的配制：称取30g NazCO3 与 20g NaOH 溶于水中，稀释定容至1L，贮存在密封聚乙烯瓶中。 准确称取5.0g(精确至0.01 g) 样品置于250 mL烧杯中，加入50.0 mL碱性提取溶液，再加入400 mgMgClz和 0.5 mL磷酸盐缓冲溶液。放入搅拌子，用聚乙烯薄膜封口，置于搅拌加热装置上。常温下搅拌样品5 min后，开启加热装置，加热搅拌至90℃~95℃，保持60 min。取下烧杯，冷却至室温。用滤膜抽滤，将滤液置于250 mL的烧杯中，用浓 HNO3调节溶液的 pH值至7.5±0.5。将此溶液转移至100mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀，待测。 2.3.2钴的测定 称取0.5g(精确至0.1mg)样品，置于聚四氟乙烯烧杯或埚内，加2~3滴水润湿后，先后加入2mLHCI、10mL HNO3、2mL HF和1mL HCIO4， 180℃加盖消解约1h，揭盖飞硅、赶酸，温度控制在210℃以内，蒸至近干。取下聚四氟乙烯烧杯或不埚稍冷，加入0.5mL HNO3，温热溶解可溶性残渣，冷却后全量转移至50mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀，静置，取上清液待测。 2.3.3铊的测定 准确称取0.2g(精确至0.1mg) 样品置于50mL聚四氟乙烯i埚中，加2~3滴水湿润试样后加10 mLHNO3、3 mL HF， 160~180℃加盖消解至无明显黑色物质。180℃开盖赶酸，蒸至近干。取下甘埚稍冷，加入0.5mLHNO3，温热溶解可溶性残渣，冷却后转移至50mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀静置，取上清液待测。 结果与讨论 3.1标准曲线的绘制 参考标准方法配制标准溶液，各元素工作曲线溶液浓度见表 3. 表3 各元素标准曲线浓度 元素 单位 STD1 STD2 STD3 STD4 STD5 STD6 Cr(VI) mg/L 0 0.1 0.2 0.5 1.0 2.0 Co mg/L 0 0.1 0.25 0.5 1.0 3.0 T ug/L 0 5 10 15 20 25 3.1.1六价铬标准曲线 使用六价铬标准使用液按照样品制备步骤制备工作曲线溶液。以空白试样调仪器零点，按浓度由低到高顺序依次测定其吸光度。以六价铬浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，建立工作曲线(图2)。 Abs Abs=0.066500Conc-0.00035000 r=0. 9999 图2Cr(ⅥI)标准曲线 3.1.2钴标准曲线 使用1% HNO溶液(v/v)配制不同浓度的标标准溶液。按仪器测量条件由低到高质量浓度顺序测定标准溶液的吸光度。以钴标准系列质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，建立标准曲线(图3)。 Abs=0.098626Conc+0.0013377 r=0.9996 图3(Co标准曲线 3.1.3铊标准曲线 使用1% HNO3配制浓度为25.0 ug/L的Tl元素标准使用液，由自动进样器自动稀释完成系列浓度标准曲线的绘制(图4)。 Abs=0.013522Conc+0.0027813 r=0.9995 图4TTl标准曲线(未使用基体改进剂) 3.2方法检测限 按照实验方法，对样品空白溶液重复测定11次，以3倍的吸光度标准偏差除以标准曲线斜率求得各元素检出限，按各方法称样量计算方法检出限，计算结果见表4。 表4检出限和测定下限 元素 仪器检出限 方法检出限 方法定量下限 标准要求方法检出限 标准要求方法定量下限 Cr(VI) 0.010 mg/L 0.2 mg/kg 0.67 mg/kg 0.5 mg/kg 2mg/kg Co 0.018 mg/L 1.83 mg/kg 6.1 mg/kg 2mg/kg 8 mg/kg Tl 0.133 ug/L 0.013 mg/kg 0.044 mg/kg 0.1 mg/kg 0.4 mg/kg 3.3样品测定结果 对土壤样本进行分析，测定结果见表5-表7. 表5六价铬测定结果 测试元素 样品名称 测定浓度 (mg/L) 样品含量 (mg/kg) 加标浓度 (mg/L) 回收率 (%) RSD (%， n=3) Cr(ⅥI) 未知土样 ND ND 0.1 103.8 0.83 表6钴元素测定结果 测试元素 样品名称 测定浓度 样品含量 GSS-4标准值 RSD (mg/L) (mg/kg) (mg/kg) (%， n=3) Co GSS-4 0.21 21.35 22±3 1.44 表7 铊元素测定结果 测试元素 测定浓度 样品含量 GSS-6标准值 RSD 样品名称 (ug/L) (mg/kg) (mg/kg) (%，n=3) TI GSS-6 9.87 2.47 2.4±0.5 3.06 结论 参考中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 1080-2019《土壤和沉积物铊的测定石墨炉原子吸收分光光度法》、HJ 1081-2019《土壤和沉积物钴的则定火焰原子吸收分光光度法》以及 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》，使用岛津 AA-6880 定定了土壤中的钴、六价铬及铊的含量。实验通过六价铬加标回收实验及测定标准土壤物质中Co、Tl元素完成了方法验证，结果表明，六价铬的加标回收率为103.8%；钴、铊两种元素测定结果与标准值吻合。该方法线性关系好(r>0.9995)，方法检出限低标准要求方法检出限，测量简便快速、准确，适合土壤沉积物样品中六价铬、钴和铊元素含量的测定。 岛津应用云 2019年12月31日，生态环境部首次发布了中华人民共和国国家环境保护标准HJ 1080-2019《土壤和沉积物 铊的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》、HJ 1081-2019《土壤和沉积物 钴的测定 火焰原子吸收分光光度法》以及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》明确了土壤沉积物中钴、铊及六价铬的含量的分析方法。使用岛津AA-6880测定了土壤中的钴、六价铬及铊的含量。实验通过六价铬加标回收实验及测定标准土壤物质中Co、Tl元素完成了方法验证，结果表明，六价铬的加标回收率为103.8%。钴、铊两种元素测定结果与标准值吻合。该方法线性关系好，检出限低，测量简便快速、准确，适合土壤沉积物样品中六价铬、钴和铊元素含量的测定。