土壤作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的主要載體和環(huán)境污染物的主要受體拔灾，其污染程度與人們的生活息息相關(guān)跋岳。通過(guò)研究水系的重要組成部分--沉積物蜡娶，可以了解污染現(xiàn)狀盾轮，追溯該區(qū)域重金屬污染歷史，研究污染物的沉積及變化規(guī)律。隨著工業(yè)化的發(fā)展，土壤和水系沉積物中的重金屬污染碳携，已經(jīng)嚴(yán)重影響了生態(tài)平衡。因此墓且，對(duì)土壤和水系沉積物中的重金屬監(jiān)測(cè)已成為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要手段之一临辰。
本文參考生態(tài)環(huán)境部初稿《土壤和沉積物金屬元素總量 電感耦合等離子體質(zhì)譜法》，采用不同比例的混合酸（9mL HNO3+3mL HCl+3mLHF+1.5mLHClO4)對(duì)土壤和水系沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行消解讲媚，采用Rh收斑、Re作內(nèi)標(biāo)，用ICP-MS進(jìn)行測(cè)定玲躯，結(jié)果表明該方法能夠快速、準(zhǔn)確地分析土壤和沉積物中的重金屬元素鳄乏。
1. 儀器簡(jiǎn)介
ICP-MS 2000B是天瑞自主研發(fā)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀跷车，該儀器具有靈敏度高、檢出限低橱野、穩(wěn)定性好朽缴、線性范圍廣、質(zhì)譜干擾小等特點(diǎn)水援，可用于環(huán)境監(jiān)測(cè)密强、食品安全、醫(yī)藥及生理分析蜗元、石油化工等眾多領(lǐng)域或渤。
圖1. ICP-MS2000B電感耦合等離子體質(zhì)譜儀外觀圖
2. 測(cè)試原理
土壤和沉積物樣品經(jīng)消解后，試樣由載氣帶入霧化系統(tǒng)霧化奕扣，以氣溶膠形式進(jìn)入高溫等離子體薪鹦，充分蒸發(fā)、解離惯豆、原子化和電離池磁，轉(zhuǎn)化成的帶電荷離子經(jīng)離子傳輸系統(tǒng)進(jìn)入質(zhì)譜儀，根據(jù)離子的質(zhì)荷比進(jìn)行分離并定性葬籽、定量分析捻尉。
3. 實(shí)驗(yàn)部分
3.1實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備及試劑
ICP-MS2000B(江蘇天瑞儀器股份有限公司)饮茬；
微波消解儀(WX-8000，上海屹堯)候钟；
趕酸儀（上海屹堯）拉狸；
實(shí)驗(yàn)用超純水電阻率達(dá)18.25MΩ·cm（Merck Millipore）；
65%硝酸据鼓，37%鹽酸（G.R荸刁，Scharlau）；
氫氟酸及高氯酸（G.R弦银，國(guó)藥集團(tuán)）态措；
元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(10mg/L，Inorganic Ventures)宦衡。
3.2 樣品前處理
各稱取0.1g土壤及水系沉積物標(biāo)樣至聚四氟乙烯微波消解罐中桑抱，加少量的超純水潤(rùn)濕后，加入9mL硝酸和3mL鹽酸尼荆。預(yù)反應(yīng)20分鐘后左腔，加蓋擰緊消解罐，同時(shí)做樣品空白捅儒。按照表1的升溫程序進(jìn)行消解液样，待消解完成后冷卻至室溫，加入3mL氫氟酸巧还，在電熱板上200℃進(jìn)行飛硅鞭莽。反應(yīng)約40min后，再加入1.5mL高氯酸麸祷，在趕酸儀上180℃進(jìn)行趕酸處理澎怒，直至白煙，內(nèi)溶物呈不流動(dòng)狀態(tài)阶牍，取下稍冷喷面，用少量硝酸沖洗消解罐內(nèi)壁，利用余溫溶解附在消解罐內(nèi)壁的殘?jiān)吣酢Ｓ贸兯逑聪夤迌?nèi)壁至少三次惧辈，將消解液轉(zhuǎn)移至 100 mL 容量瓶中，選用銠伶葵、錸做內(nèi)標(biāo)先俐，同時(shí)將樣品和樣品空白中分別加入10μg/L銠、錸混合內(nèi)標(biāo)极谚，用超純水定容至刻線坷字，搖勻以待分析。
表1 . 微波消解升溫程序
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升溫時(shí)間/min
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消解溫度/℃
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保持時(shí)間/min
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5
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120
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3
|
|
3
|
160
|
3
|
|
3
|
180
|
25
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3.3 標(biāo)液配置
采用逐級(jí)稀釋的方式，配制介質(zhì)為2%硝酸的多元素標(biāo)準(zhǔn)混合溶液于一系列100 mL 容量瓶中通肋，選用銠贮猛、錸做內(nèi)標(biāo)，內(nèi)標(biāo)濃度為10μg/L璃蓬，用超純水定容至刻度并搖勻闺蜈。配制濃度如表2所示。
表2. 各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度（μg/L）
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元 素
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標(biāo)液1
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標(biāo)液2
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標(biāo)液3
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標(biāo)液4
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標(biāo)液5
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標(biāo)液6
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9Be想祝、121Sb昵人、238U
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0.5
|
1.0
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5.0
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10.0
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20.0
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50.0
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52Cr、59Co览讳、60Ni誊酌、65Cu、208Pb
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5.0
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10.0
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20.0
|
50.0
|
100
|
200
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|
114Cd
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0.1
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0.5
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1.0
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2.0
|
5.0
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10.0
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備注：其中114Cd和208Pb采用干擾方程進(jìn)行校正露乏，114Cd=114Cd總-0.027*118Sn;208Pb=206Pb＋207Pb＋208Pb碧浊。
3.4 儀器參數(shù)
采用10μg/L Li 、Co瘟仿、
In箱锐、
Ce、
U調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行優(yōu)化劳较，所得到的儀器參數(shù)如下：
RF電源功率：1300W 等離子氣：13L/min
輔助氣流速：1.06 L/min 載 氣： 1.2L/min
采樣深度： 20 掃描方式： 跳 峰
3.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
待儀器穩(wěn)定后驹止，對(duì)樣品空白溶液平行測(cè)定8次，計(jì)算8次測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD观蜗，以3*SD/K(K為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率)對(duì)應(yīng)的濃度為方法檢出限臊恋；同時(shí)對(duì)土壤及沉積物標(biāo)樣進(jìn)行三次平行測(cè)試，所得結(jié)果如表3嫂便。
表3. 檢出限、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定值及精密度（n=3）
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元素
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方法檢出限(ng/L)
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GBW07407
(GSS-7)
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精密度（%）
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GBW07312
(GSD-12)
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精密度（%）
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標(biāo)準(zhǔn)值（mg/kg）
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測(cè)定值（mg/kg）
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標(biāo)準(zhǔn)值（mg/kg）
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測(cè)定值（mg/kg）
|
|
9Be
|
8.9
|
2.8±0.6
|
2.92
|
4.42
|
8.2±0.7
|
8.28
|
1.44
|
|
52Cr
|
295.0
|
410±23
|
392.89
|
0.26
|
35±3
|
34.90
|
0.37
|
|
59Co
|
891.4
|
97±6
|
95.04
|
2.60
|
8.8±0.7
|
9.00
|
0.79
|
|
60Ni
|
40.3
|
276±15
|
287.76
|
0.25
|
12.8±1.3
|
12.48
|
0.42
|
|
65Cu
|
40.4
|
97±6
|
100.76
|
2.81
|
1230±33
|
1231.16
|
0.23
|
|
114Cd
|
7.8
|
0.08±0.02
|
0.070
|
8.32
|
4.0±0.3
|
4.23
|
0.36
|
|
121Sb
|
21.7
|
0.42±0.09
|
0.46
|
5.75
|
24±3
|
26.91
|
0.50
|
|
208Pb
|
25.1
|
14±3
|
12.31
|
1.87
|
285±1
|
275.33
|
0.49
|
|
238U
|
17.8
|
2.2±0.4
|
2.18
|
1.65
|
7.8±0.7
|
7.73
|
0.56
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4. 結(jié)論
采用微波消解法闸与，用ICP-MS
2000B測(cè)定了土壤和水系沉積物中Be毙替、Cr、Co喳卢、Ni弯枢、Cu、Cd坦妙、Sb涡瀑、Pb、U 9種重金屬元素璃帘，方法檢出限在7.8ng/L-891.4ng/L之間婉错，測(cè)定值與證書(shū)標(biāo)準(zhǔn)值吻合，且重復(fù)性良好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法檢出限低姐药，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確组缎，可以滿足土壤和水系沉積物多元素準(zhǔn)確、快速分析的要求削晦。
5.參考文獻(xiàn)
[1]
梁淑軒朴轰、王欣、吳虹挥昵、孫漢文唆阿，微波消解/ICP-MS測(cè)定水系沉積物中9種重金屬元素[J];光譜學(xué)與光譜分析；2012年03期锈锤。
[2] 環(huán)境保護(hù)部驯鳖，HJ 832-2017 土壤和沉積物金屬元素總量，微波消解法牙咏，中國(guó)環(huán)境出版社臼隔，2017。
