石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的镉含量

郑晓丽

摘 要：石墨炉原子吸收光谱法是一种发展速度较快，并被应用于许多测定工作中的测定方法。以实验的方式，介绍实验的组成部分，建立石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中镉含量的方法，并对测定结果深入分析。

关键词：石墨炉；原子吸收光谱法；土壤；镉含量

中图分类号：X833 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）12-0157-02

随着我国社会经济建设步伐的不断加快，人们的环境保护意识日益加强，对城市环境保护的工作质量也提出了更高的要求，其中，土壤的检测也成为人们和业界人士关注的焦点。镉是土壤中常见的一种金属污染物，若土壤中含有过量的镉元素，不仅会通过食物链影响到人们的身体健康，严重时会导致癌症、畸形等疾病的发生，而且会抑制植物生长，破坏生态环境。因此，土壤中镉含量的检测工作十分重要。

目前，镉含量测定方法主要包括石墨炉原子吸收光谱法、火焰原子吸收法、比色法和原子荧光法等，其中石墨炉原子吸收光谱法具有设备简单、电耗少、操作方便等优点，比较适用于当前的镉含量测定工作。本文通过研究石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的镉含量的方法，证明该种方法的样品不需高温消解，且测定精密度和准确度较高。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

AAnalyst800型原子吸收光谱仪，配有：平台石墨管、AS-800型自动进样器、THGA型石墨炉、镉空心阴极灯。

在实验中使用的高氯酸、氢氟酸、硝酸等都属于优级纯。镉标准溶液的质量浓度为1 000 μg/mL；镉标准应用液的质量浓度为10.0 μg/L（使用质量分数为1%的硝酸溶液对镉标准储备液稀释，最终得到的镉标准应用液宁的质量浓度为10.0 μg/L）。GSS-4土壤成分分析标准物质，镉的质量浓度大约为0.35 mg/kg的石灰岩土壤（GBW 07404）；GSS-8土壤成分分析标准物质，镉质量浓度为0.13 mg/kg的黄土（GBW 07408）；试验室使用的

1.2 仪器的工作条件

石墨炉进样体积大约是20 μL，光谱通带为0.7 nm，灯电流为4 mA，分析波长为228.8 nm，高纯氩气流速为250 mL/min。石墨炉使用的背景是塞漫口背景，并使用光学控温仪进行控温，峰面积积分记录数据，具体如表1所示。

1.3 实验方法

1.3.1 配制标准系列

取出10 mL的具塞比色管5支，将质量浓度为10.0 μg/L的镉标准应用液依次加入管中，加入的液体体积分别是10.00 mL、8.00 mL、6.00 mL、4.00 mL、2.00 mL、1.00 mL，使用质量分数为1%的硝酸溶液进行定容，定容至10 mL，摇晃均匀之后配制成质量浓度为10.0 μg/L、8.0 μg/L、6.0 μg/L、4.0 μg/L、2.0 μg/L、1.0 μg/L的镉标准系列，保存以备测定。

1.3.2 预处理样品

在蒸发皿上放置土壤样本，并反复翻动直至半干，然后在干净的纸上铺平并将其压碎，并反复翻动、反复碾碎，等到样

品彻底风干后，先将其通过2 mm筛，接着使用研钵研细，然后过100目筛，并将其充分混匀。取出0.5 g混匀后的样品，放在微波消解罐中，分别加入水、氢氟酸2 mL、浓硝酸6 mL，接着对微波消解罐做密封处理，然后将密封的微波消解罐放在100 ℃的恒温干燥箱内加热大约1 h。等其冷却之后，将2 mL的高氯酸加入其中，并在电热板上砂浴加热，加热到内容物呈现粘稠状即可。等其冷却之后，把1 mL的硝酸溶液加入其中，并转移到陶瓷坩埚，对可溶性残渣进行熔解，直到陶瓷坩埚里面不存在不溶性沉淀，等其冷却之后，使用去离子水进行定容，然后开始测定。

1.3.3 测定步骤

开机之后，首先要将仪器的参数设置好，然后将竟镉灯点燃，等到仪器稳定至少20 min后，测定样品，每个样品测定的次数为3次。按照校准曲线，土壤中的镉的质量仪器会自动计算出来。接着根据称量试样质量、溶液定容体积计算出镉的质量浓度，计算公式具体如下：

2 结果与讨论

2.1 方法的线性范围

按照校准曲线来来测定，这种方法是的线性范围在10.0 μg/L以内。它的回归方程：

相关系数r=0.999 7，当校准曲线在镉的质量浓度低于10.0 μg/L时，质量浓度和吸光值之间呈现线性关系。

2.2 方法的检出限

在不同的时间段测定试剂空白含量，测定的次数不少于10次，标准差s=0.000 5，则3s=3×0.000 5=0.001 5，那么解液检出限是3s÷0.025 79=0.058 μg/L。根据称量试样0.500 0 g，按照定容体积50 mL进行计算，计算出镉的质量浓度的方法检出限是0.006 mg/kg。根据我国相关法律要求，镉的质量浓度要控制在0.20 mg/kg以下，本次研究符合要求。

2.3 方法的精密度

对土壤成分进行处理，分析标准物质GSS-4和GSS-8，表2是标准物质实测值。根据表1可以看出，连续测定6次GSS-4和GSS-8镉标准物质，质量浓度的均值依次是0.33 mg/kg、0.12 mg/kg，标准差依次是0.01，5.77×10-3，相对标准偏差依

次是3.03%，4.81%，相对标准偏差都低于5%，证明这个方法具有良好的精密度。

2.4 方法的回收率

称出两份定容体积为50 mL、0.500 0 g的GSS-4、GSS-8壤成分分析标准物质，根据试验方法进行加标回收试验，根据表3可以看出，质量浓度加标量依次是0.30 mg/kg、0.10 mg/kg，回收率为107%，90%.

2.5 消解用硝酸-氢氟酸比例选择

称出若干份GSS-8土壤样品0.500 0 g，依次加入8 mL硝酸-氢氟酸混酸，比例依次是9∶1，7∶1，5∶1，3∶1，2∶1，1∶1，然后在100 ℃的恒温干燥箱将其加热至少6 h，消解之后开始测定。根据表4可以得出，消解的测定效果最好的硝酸-氢氟酸混酸比例是3∶1.

2.6 消解用高氯酸量的选择

在消解中加入的高氯酸少于2 mL时，如果不完全消解，则重新补酸、样品在消解罐底部板结，会在一定程度上降低测定值；在加入的高氯酸多于2 mL时，通过延长消解时间进行赶酸，最终造成测定损失，因此，2 mL是最佳的高氯酸用量。

2.7 消解方式的选择

传统的电热板由于不便调节，而且温度不好控制，很容易造成消解过度，引起不必要的损失，因此选择砂浴进行消解。这样不仅降低了损失，而且在很大程度上提高了回收率。

2.8 样品的稳定性

在冰箱冷藏室中存放土壤消解液，存放的时间为7 d，7 d后重新测定样品。如果样品的损失量不超过10%，证明土壤消解液至少可以存放7 d。

3 结束语

测定土壤中的镉含量对于环境保护有很大的影响。本文采用石墨炉原子吸收光谱法对镉含量进行测定，结果显示，该方法的质量浓度检出限为0.006 mg/kg，相对标准偏差<5%，加标回收率为90%～107%.证明该方法检出限能够满足相关法律要求，并且具有较高的回收率，提高了准确性，值得推广。

参考文献

[1]邓亮.分析石墨炉原子吸收法测定水中镉[J].生物技术世界，2012（05）.

[2]王土贺，王忠伟.石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中铅、镉含量[J].理化检验，2012（01）.

〔编辑：张思楠〕endprint

摘 要：石墨炉原子吸收光谱法是一种发展速度较快，并被应用于许多测定工作中的测定方法。以实验的方式，介绍实验的组成部分，建立石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中镉含量的方法，并对测定结果深入分析。

关键词：石墨炉；原子吸收光谱法；土壤；镉含量

中图分类号：X833 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）12-0157-02

随着我国社会经济建设步伐的不断加快，人们的环境保护意识日益加强，对城市环境保护的工作质量也提出了更高的要求，其中，土壤的检测也成为人们和业界人士关注的焦点。镉是土壤中常见的一种金属污染物，若土壤中含有过量的镉元素，不仅会通过食物链影响到人们的身体健康，严重时会导致癌症、畸形等疾病的发生，而且会抑制植物生长，破坏生态环境。因此，土壤中镉含量的检测工作十分重要。

目前，镉含量测定方法主要包括石墨炉原子吸收光谱法、火焰原子吸收法、比色法和原子荧光法等，其中石墨炉原子吸收光谱法具有设备简单、电耗少、操作方便等优点，比较适用于当前的镉含量测定工作。本文通过研究石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的镉含量的方法，证明该种方法的样品不需高温消解，且测定精密度和准确度较高。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

AAnalyst800型原子吸收光谱仪，配有：平台石墨管、AS-800型自动进样器、THGA型石墨炉、镉空心阴极灯。

在实验中使用的高氯酸、氢氟酸、硝酸等都属于优级纯。镉标准溶液的质量浓度为1 000 μg/mL；镉标准应用液的质量浓度为10.0 μg/L（使用质量分数为1%的硝酸溶液对镉标准储备液稀释，最终得到的镉标准应用液宁的质量浓度为10.0 μg/L）。GSS-4土壤成分分析标准物质，镉的质量浓度大约为0.35 mg/kg的石灰岩土壤（GBW 07404）；GSS-8土壤成分分析标准物质，镉质量浓度为0.13 mg/kg的黄土（GBW 07408）；试验室使用的

1.2 仪器的工作条件

石墨炉进样体积大约是20 μL，光谱通带为0.7 nm，灯电流为4 mA，分析波长为228.8 nm，高纯氩气流速为250 mL/min。石墨炉使用的背景是塞漫口背景，并使用光学控温仪进行控温，峰面积积分记录数据，具体如表1所示。

1.3 实验方法

1.3.1 配制标准系列

取出10 mL的具塞比色管5支，将质量浓度为10.0 μg/L的镉标准应用液依次加入管中，加入的液体体积分别是10.00 mL、8.00 mL、6.00 mL、4.00 mL、2.00 mL、1.00 mL，使用质量分数为1%的硝酸溶液进行定容，定容至10 mL，摇晃均匀之后配制成质量浓度为10.0 μg/L、8.0 μg/L、6.0 μg/L、4.0 μg/L、2.0 μg/L、1.0 μg/L的镉标准系列，保存以备测定。

1.3.2 预处理样品

在蒸发皿上放置土壤样本，并反复翻动直至半干，然后在干净的纸上铺平并将其压碎，并反复翻动、反复碾碎，等到样

品彻底风干后，先将其通过2 mm筛，接着使用研钵研细，然后过100目筛，并将其充分混匀。取出0.5 g混匀后的样品，放在微波消解罐中，分别加入水、氢氟酸2 mL、浓硝酸6 mL，接着对微波消解罐做密封处理，然后将密封的微波消解罐放在100 ℃的恒温干燥箱内加热大约1 h。等其冷却之后，将2 mL的高氯酸加入其中，并在电热板上砂浴加热，加热到内容物呈现粘稠状即可。等其冷却之后，把1 mL的硝酸溶液加入其中，并转移到陶瓷坩埚，对可溶性残渣进行熔解，直到陶瓷坩埚里面不存在不溶性沉淀，等其冷却之后，使用去离子水进行定容，然后开始测定。

1.3.3 测定步骤

开机之后，首先要将仪器的参数设置好，然后将竟镉灯点燃，等到仪器稳定至少20 min后，测定样品，每个样品测定的次数为3次。按照校准曲线，土壤中的镉的质量仪器会自动计算出来。接着根据称量试样质量、溶液定容体积计算出镉的质量浓度，计算公式具体如下：

2 结果与讨论

2.1 方法的线性范围

按照校准曲线来来测定，这种方法是的线性范围在10.0 μg/L以内。它的回归方程：

相关系数r=0.999 7，当校准曲线在镉的质量浓度低于10.0 μg/L时，质量浓度和吸光值之间呈现线性关系。

2.2 方法的检出限

在不同的时间段测定试剂空白含量，测定的次数不少于10次，标准差s=0.000 5，则3s=3×0.000 5=0.001 5，那么解液检出限是3s÷0.025 79=0.058 μg/L。根据称量试样0.500 0 g，按照定容体积50 mL进行计算，计算出镉的质量浓度的方法检出限是0.006 mg/kg。根据我国相关法律要求，镉的质量浓度要控制在0.20 mg/kg以下，本次研究符合要求。

2.3 方法的精密度

对土壤成分进行处理，分析标准物质GSS-4和GSS-8，表2是标准物质实测值。根据表1可以看出，连续测定6次GSS-4和GSS-8镉标准物质，质量浓度的均值依次是0.33 mg/kg、0.12 mg/kg，标准差依次是0.01，5.77×10-3，相对标准偏差依

次是3.03%，4.81%，相对标准偏差都低于5%，证明这个方法具有良好的精密度。

2.4 方法的回收率

称出两份定容体积为50 mL、0.500 0 g的GSS-4、GSS-8壤成分分析标准物质，根据试验方法进行加标回收试验，根据表3可以看出，质量浓度加标量依次是0.30 mg/kg、0.10 mg/kg，回收率为107%，90%.

2.5 消解用硝酸-氢氟酸比例选择

称出若干份GSS-8土壤样品0.500 0 g，依次加入8 mL硝酸-氢氟酸混酸，比例依次是9∶1，7∶1，5∶1，3∶1，2∶1，1∶1，然后在100 ℃的恒温干燥箱将其加热至少6 h，消解之后开始测定。根据表4可以得出，消解的测定效果最好的硝酸-氢氟酸混酸比例是3∶1.

2.6 消解用高氯酸量的选择

在消解中加入的高氯酸少于2 mL时，如果不完全消解，则重新补酸、样品在消解罐底部板结，会在一定程度上降低测定值；在加入的高氯酸多于2 mL时，通过延长消解时间进行赶酸，最终造成测定损失，因此，2 mL是最佳的高氯酸用量。

2.7 消解方式的选择

传统的电热板由于不便调节，而且温度不好控制，很容易造成消解过度，引起不必要的损失，因此选择砂浴进行消解。这样不仅降低了损失，而且在很大程度上提高了回收率。

2.8 样品的稳定性

在冰箱冷藏室中存放土壤消解液，存放的时间为7 d，7 d后重新测定样品。如果样品的损失量不超过10%，证明土壤消解液至少可以存放7 d。

3 结束语

测定土壤中的镉含量对于环境保护有很大的影响。本文采用石墨炉原子吸收光谱法对镉含量进行测定，结果显示，该方法的质量浓度检出限为0.006 mg/kg，相对标准偏差<5%，加标回收率为90%～107%.证明该方法检出限能够满足相关法律要求，并且具有较高的回收率，提高了准确性，值得推广。

参考文献

[1]邓亮.分析石墨炉原子吸收法测定水中镉[J].生物技术世界，2012（05）.

[2]王土贺，王忠伟.石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中铅、镉含量[J].理化检验，2012（01）.

〔编辑：张思楠〕endprint

摘 要：石墨炉原子吸收光谱法是一种发展速度较快，并被应用于许多测定工作中的测定方法。以实验的方式，介绍实验的组成部分，建立石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中镉含量的方法，并对测定结果深入分析。

关键词：石墨炉；原子吸收光谱法；土壤；镉含量

中图分类号：X833 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）12-0157-02

随着我国社会经济建设步伐的不断加快，人们的环境保护意识日益加强，对城市环境保护的工作质量也提出了更高的要求，其中，土壤的检测也成为人们和业界人士关注的焦点。镉是土壤中常见的一种金属污染物，若土壤中含有过量的镉元素，不仅会通过食物链影响到人们的身体健康，严重时会导致癌症、畸形等疾病的发生，而且会抑制植物生长，破坏生态环境。因此，土壤中镉含量的检测工作十分重要。

目前，镉含量测定方法主要包括石墨炉原子吸收光谱法、火焰原子吸收法、比色法和原子荧光法等，其中石墨炉原子吸收光谱法具有设备简单、电耗少、操作方便等优点，比较适用于当前的镉含量测定工作。本文通过研究石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的镉含量的方法，证明该种方法的样品不需高温消解，且测定精密度和准确度较高。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

AAnalyst800型原子吸收光谱仪，配有：平台石墨管、AS-800型自动进样器、THGA型石墨炉、镉空心阴极灯。

在实验中使用的高氯酸、氢氟酸、硝酸等都属于优级纯。镉标准溶液的质量浓度为1 000 μg/mL；镉标准应用液的质量浓度为10.0 μg/L（使用质量分数为1%的硝酸溶液对镉标准储备液稀释，最终得到的镉标准应用液宁的质量浓度为10.0 μg/L）。GSS-4土壤成分分析标准物质，镉的质量浓度大约为0.35 mg/kg的石灰岩土壤（GBW 07404）；GSS-8土壤成分分析标准物质，镉质量浓度为0.13 mg/kg的黄土（GBW 07408）；试验室使用的

1.2 仪器的工作条件

石墨炉进样体积大约是20 μL，光谱通带为0.7 nm，灯电流为4 mA，分析波长为228.8 nm，高纯氩气流速为250 mL/min。石墨炉使用的背景是塞漫口背景，并使用光学控温仪进行控温，峰面积积分记录数据，具体如表1所示。

1.3 实验方法

1.3.1 配制标准系列

取出10 mL的具塞比色管5支，将质量浓度为10.0 μg/L的镉标准应用液依次加入管中，加入的液体体积分别是10.00 mL、8.00 mL、6.00 mL、4.00 mL、2.00 mL、1.00 mL，使用质量分数为1%的硝酸溶液进行定容，定容至10 mL，摇晃均匀之后配制成质量浓度为10.0 μg/L、8.0 μg/L、6.0 μg/L、4.0 μg/L、2.0 μg/L、1.0 μg/L的镉标准系列，保存以备测定。

1.3.2 预处理样品

在蒸发皿上放置土壤样本，并反复翻动直至半干，然后在干净的纸上铺平并将其压碎，并反复翻动、反复碾碎，等到样

品彻底风干后，先将其通过2 mm筛，接着使用研钵研细，然后过100目筛，并将其充分混匀。取出0.5 g混匀后的样品，放在微波消解罐中，分别加入水、氢氟酸2 mL、浓硝酸6 mL，接着对微波消解罐做密封处理，然后将密封的微波消解罐放在100 ℃的恒温干燥箱内加热大约1 h。等其冷却之后，将2 mL的高氯酸加入其中，并在电热板上砂浴加热，加热到内容物呈现粘稠状即可。等其冷却之后，把1 mL的硝酸溶液加入其中，并转移到陶瓷坩埚，对可溶性残渣进行熔解，直到陶瓷坩埚里面不存在不溶性沉淀，等其冷却之后，使用去离子水进行定容，然后开始测定。

1.3.3 测定步骤

开机之后，首先要将仪器的参数设置好，然后将竟镉灯点燃，等到仪器稳定至少20 min后，测定样品，每个样品测定的次数为3次。按照校准曲线，土壤中的镉的质量仪器会自动计算出来。接着根据称量试样质量、溶液定容体积计算出镉的质量浓度，计算公式具体如下：

2 结果与讨论

2.1 方法的线性范围

按照校准曲线来来测定，这种方法是的线性范围在10.0 μg/L以内。它的回归方程：

相关系数r=0.999 7，当校准曲线在镉的质量浓度低于10.0 μg/L时，质量浓度和吸光值之间呈现线性关系。

2.2 方法的检出限

在不同的时间段测定试剂空白含量，测定的次数不少于10次，标准差s=0.000 5，则3s=3×0.000 5=0.001 5，那么解液检出限是3s÷0.025 79=0.058 μg/L。根据称量试样0.500 0 g，按照定容体积50 mL进行计算，计算出镉的质量浓度的方法检出限是0.006 mg/kg。根据我国相关法律要求，镉的质量浓度要控制在0.20 mg/kg以下，本次研究符合要求。

2.3 方法的精密度

对土壤成分进行处理，分析标准物质GSS-4和GSS-8，表2是标准物质实测值。根据表1可以看出，连续测定6次GSS-4和GSS-8镉标准物质，质量浓度的均值依次是0.33 mg/kg、0.12 mg/kg，标准差依次是0.01，5.77×10-3，相对标准偏差依

次是3.03%，4.81%，相对标准偏差都低于5%，证明这个方法具有良好的精密度。

2.4 方法的回收率

称出两份定容体积为50 mL、0.500 0 g的GSS-4、GSS-8壤成分分析标准物质，根据试验方法进行加标回收试验，根据表3可以看出，质量浓度加标量依次是0.30 mg/kg、0.10 mg/kg，回收率为107%，90%.

2.5 消解用硝酸-氢氟酸比例选择

称出若干份GSS-8土壤样品0.500 0 g，依次加入8 mL硝酸-氢氟酸混酸，比例依次是9∶1，7∶1，5∶1，3∶1，2∶1，1∶1，然后在100 ℃的恒温干燥箱将其加热至少6 h，消解之后开始测定。根据表4可以得出，消解的测定效果最好的硝酸-氢氟酸混酸比例是3∶1.

2.6 消解用高氯酸量的选择

在消解中加入的高氯酸少于2 mL时，如果不完全消解，则重新补酸、样品在消解罐底部板结，会在一定程度上降低测定值；在加入的高氯酸多于2 mL时，通过延长消解时间进行赶酸，最终造成测定损失，因此，2 mL是最佳的高氯酸用量。

2.7 消解方式的选择

传统的电热板由于不便调节，而且温度不好控制，很容易造成消解过度，引起不必要的损失，因此选择砂浴进行消解。这样不仅降低了损失，而且在很大程度上提高了回收率。

2.8 样品的稳定性

在冰箱冷藏室中存放土壤消解液，存放的时间为7 d，7 d后重新测定样品。如果样品的损失量不超过10%，证明土壤消解液至少可以存放7 d。

3 结束语

测定土壤中的镉含量对于环境保护有很大的影响。本文采用石墨炉原子吸收光谱法对镉含量进行测定，结果显示，该方法的质量浓度检出限为0.006 mg/kg，相对标准偏差<5%，加标回收率为90%～107%.证明该方法检出限能够满足相关法律要求，并且具有较高的回收率，提高了准确性，值得推广。

参考文献

[1]邓亮.分析石墨炉原子吸收法测定水中镉[J].生物技术世界，2012（05）.

[2]王土贺，王忠伟.石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中铅、镉含量[J].理化检验，2012（01）.

〔编辑：张思楠〕endprint