固体直接进样—石墨炉原子吸收法测定土壤样品中的铅

范思铭（齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161005）

固体直接进样—石墨炉原子吸收法测定土壤样品中的铅

范思铭（齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161005）

探讨使用德国耶拿公司的SSA600型全自动固体进样装置，石墨炉原子吸收光谱仪测定土壤中的铅，通过对仪器条件的优化，同时采用添加基体改进剂技术，避免土壤中复杂基体的影响。铅的检出限是0.12mg/kg，相对标准偏差在5.1%以内，加标回收率为91.2～105.8%，方法准确，满足环境土壤测试方法的要求。

固体进样；石墨炉原子吸收；土壤；铅

1 前言

随着经济的发展，铅被使用的越来越广泛，自然界中的铅是以游离金属和矿物的形式存在，铅是一种不溶解的环境污染物，它可在环境中长期蓄积，通过食物链、水、及空气进入人体，主要毒性效应是导致贫血症，神经机能失调和肾损伤等。为此，建立一个快速有效的分析土壤中重金属元素的测定体系非常重要。

土壤样品中测定重金属元素的方法有很多，但几乎所有的测定方法都离不开一个重要的步骤-土壤的前处理，土壤消解。土壤样品的消解包括电热板消解、微波消解等。消解时间较长，操作过程复杂，而且在消解中要加入大量的硝酸、高氯酸、氢氟酸等试剂，会给测定带来较多干扰，特别是在用石墨炉原子吸收测定土壤中的铅时，高氯酸和氢氟酸会产生很高的背景，如果消解赶酸不彻底或试剂的纯度不够，会导致测定结果偏低。德国耶拿公司生产的SSA600型全自动固体进样器与ZEEnit700P型原子吸收光谱仪联用，将土壤样品直接进样测定，测定值的准确度和精密度都很好，而且样品测定时间短，干扰小，操作简便，具有很好的环境效益和经济效益。

2 实验部分

2.1 仪器与工作条件

原子吸收光谱仪：ZEEnit700P，带横向加热石墨炉原子化器，铅空心阴极灯，固体进样器，热解涂层石墨管以及固体进样石墨舟（德国耶拿分析仪器公司），电子天平：AE240型，0.01mg，瑞士梅特勒有限公司。其仪器的工作条件如表1所示。

2.2 石墨炉升温程序

表2为固体进样石墨炉原子吸收程序升温步骤，其中干燥分2步进行，接着进行灰化、原子化、除残，自动零点为程序默认步骤。

2.3 标准样品

ESS-1（GSBZ50011-88）准确值，铅23.6±1.2mg/kg、ESS-3（GSBZ50013-88）准确值，铅33.3±1.3mg/kg环境土壤标准样品，中国环境监测总站；1%的NH4H2PO4溶液（基体改进剂），优级纯；超纯水。

表1 仪器工作条件

表2 石墨炉升温程序

2.4 样品分析方法

采样地点为龙江县景星镇的土壤样品，包含林地、农田、养殖用地等5个点位，随机分布，采样深度为0～20cm，以梅花形5点混合法采集约1.5kg，去除杂质，在室温下风干，样品粉碎后，先用100目尼龙筛过滤，取过筛样品5g左右放于戴盖玻璃皿中，置于105℃干燥器加热3h后，闭盖放置室温待称。

在微量天平上称取0.2～1.0mg左右样品至固体进样舟中，加入3μl NH4H2PO4溶液放入石墨炉原子化器中，按表2的仪器条件进行测定，同时做空白实验。

3 结果讨论

3.1 标准曲线的绘制

由于采用的是固体样品直接进样方式，所以我们以ESS-3土壤样品为标准值，通过进样量的不同，从0.2～1.0mg不等称量，可以得到一条工作曲线，表3

表3 金属铅固体进样工作曲线

3.1.1 标准样品的测定及准确度实验

我们以ESS-1为质控样对曲线进行验证，重复上步操作条件进样5次，测定结果见表4。

表4 准确度测量

3.1.2 实际样品的测定

我们对所采的实际样品按上述步骤进行测定，测定结果见表5。

表5 龙江景星镇土壤样品测定结果

3.2 选择最佳灰化温度

选用土壤环境标准物质（ESS-3），采用固定原子化温度，改变灰化温度400℃～900℃时，从表6可以看出温度在600℃时，吸光度最大，因此，我们选择600℃作为最佳灰化温度。

表6 最佳灰化温度

3.3 选择最佳原子化温度

选用土壤环境标准物质（ESS-3），采用固定灰化温度，改变原子化温度1000℃～1600℃时，从表7可以看出温度在1300℃时，吸光度最大，因此，我们选择1300℃作为最佳原子化温度。

表7 最佳原子化温度

3.4 检出限

根据仪器设定的测定检出限程序，连续测定空白石墨样品舟11次，用3倍空白的标准偏差，除以标准曲线斜率，即为仪器方法的检出限，检出限铅0.12mg/kg。本检出限充分满足土壤环境最低评价值。

3.5 加标回收率实验

对上述5组实际样品进行加标回收实验，方法的回收率见表8。

表8 样品加标回收实验

如图所示本方法的加标回收率在91.2%～105.8%之间，能满足准确度要求。

4 结论

通过以上实验数据可以看出，固体直接进样石墨炉原子吸收测定土壤中铅元素方法可靠。该方法的检出限、准确度和精密度均满足环境土壤测试方法的要求。

采用固体样品直接进样的方式不仅免去了复杂的消解流程，而且消除了消解过程中各种强酸试剂对土壤样品的污染，同时极大的缩短测定时间。该方法不但提高原子吸收光谱仪的利用率，同时也具有很好的经济效益和环境效益值得推广。

〔1〕中国环境监测总站.《土壤元素的近代分析方法》.中国环境科学出版社，1992.27～31.

〔2〕李述信.《原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法》.北京大学出版社，1987.3.

〔3〕J.E.坎特尔〔英〕.原子吸收光谱测定法及其应用.科学出版社，1989.

〔4〕汪素萍，孙普兵，刘文丽等.直接进样-石墨炉原子吸收测定土壤中铅的含量，现代仪器，2008，14（4）：70～71.

〔5〕James E.Alleman.Robert.Irvine.Nitrfication in the sequenching barch biological reactor.Journal WPCF，1980，52（11）：2747～2753.

Solid Directly Sampling-Determining Lead in Soil Sample by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

FanSiming（Environment Monitoring Center Station of Qiqihaer City Qiqihaer HeiLongjiang 161005）

We determined lead in soil by SSA600 full automatic solid sampling device of graphite furnace atomic absorption spectrometry.We optimized the condition of instrument and added matrix modifiers to improve the technology and avoid effect of complex matrix in the soil.The detection limit of lead was 0.12mg/kg，the relative standard deviation was less than 5.1%，and the recovery rate was 91.2-105.8%.The method was accurate and could meet the requirements of soil testing method.

Solid sampling Graphite furnace atomic absorption spectrometry Soil Lead

X833

A

1674-263X（2016）01-0039-03

2016-03-03

范思铭（1983-），男，硕士，工程师，从事环境监测工作。