艾士卡离子色谱法测定植物叶片中含硫量

孙海涛，张颖

(泰州市环境监测中心站，江苏 泰州 225300)

孙海涛，张颖

(泰州市环境监测中心站，江苏 泰州 225300)

建立了艾士卡-离子色谱测定植物中含硫量的方法，该法利用植物样品与艾士卡试剂的混合灼烧，将植物中的硫转化为硫酸盐进行测定，再根据硫酸根的含量计算植物中含硫量。经验证，该方法检出限为0.01%，精密度为2.3%～3.9%，回收率为91.7%～104.3%，适用于植物中含硫量的测定。

植物；艾士卡-离子色谱法；硫酸根；含硫量

近年来，随着工业化、城市化进程的推进和经济的快速发展导致大气中二氧化硫(SO2)污染日益严重，SO2已成为大气污染的主要气态污染物之一[1-2]。而植物在一定程度上能抵抗SO2的影响，且对其有显著的吸收能力，感应污染的敏感性也明显高于人和动物[3]。研究显示，大气中SO2主要通过叶片气孔进入植物体内，且绝大部分都积累在叶片中，在一定浓度范围内，大气中SO2浓度越高，植物吸收的SO2就越多，叶片中含硫量也越高[4-7]。

因此，通过测定植物叶片中含硫量可以反映植物受SO2污染的程度，并对区域大气环境受SO2污染状况进行评价。

目前测定植物中含硫量的方法有硫酸钡比浊法、库伦滴定法、燃烧法等。库伦滴定法具有分析成本低、自动化程度高、操作简便、分析快速等优点，但电解池易污染，需要经常清洗，电解液需要经常更换，仪器稳定性差[8]；硫酸钡比浊法是传统经典方法，但所需试剂较多，消解过程烦琐、耗时长，测定结果易受人为因素影响，对试验人员的要求高，不利于大批量样品的分析[9-10]；燃烧法中应用较好的是氧瓶燃烧-离子色谱法，该法比较简便，分析周期短，具有较好的重复性和回收率[11]。利用艾士卡-离子色谱法测定植物中含硫量还未见报道。

现尝试建立测定植物中含硫量的艾士卡-离子色谱法，为植物中含硫量的测定提供一个简单、快速、准确的测定方法。

1 实验部分

1.1 方法原理

将植物样品与艾士卡试剂混合灼烧，植物中的硫转化为硫酸盐，硫酸盐随碱性淋洗液进入阴离子色谱柱，以硫酸根(SO42-)形式分离出来，用电导检测器检测，根据硫酸根质量计算植物中含硫量。

1.2 主要仪器和试剂

881型离子色谱仪(Metrohm公司，瑞士)，配881 Compact IC pro1型电导检测器和A7-250型色谱柱； BF51794C-1型马弗炉(Thermo公司，美国)；30 mL瓷坩埚；0.45 μm醋酸纤维微孔滤膜，10 mL注射器。

艾士卡试剂：轻质氧化镁(分析纯)与无水碳酸钠(分析纯)以质量比2∶1混匀，并研磨至粒度<0.2 mm，保存在密闭容器中；对氨基苯磺酸溶液：称取1.500 0 g无水对氨基苯磺酸(分析纯)溶于烧杯中，定容至100 mL，所得溶液含硫质量浓度为2.77 g/L；硫酸根标准贮备液500 mg/L。

1.3 样品准备

1.3.1 样品的采集和制备

于08：00—10：00采集新鲜的植物嫩叶(雪松叶片)装入干净的布袋中，叶片用自来水淋洗，去除上面的灰尘杂物，然后用去离子水冲洗3次，阴凉处自然沥干后，置于烘箱中65 ℃烘干水分(约12～24 h)。烘干的植物样用粉碎机粉碎，过60目筛后，放在密封容器中，置于阴凉处保存。

1.3.2 样品的前处理

称取烘干的植物样品1.000 0 g，艾士卡试剂2.00 g，置于30 mL瓷坩埚内混匀后，再覆盖1.00 g艾士卡试剂；将瓷坩埚放入马弗炉，在1～2 h内由室温逐渐加热至800～850 ℃，并保持1 h，断电后自然降温至200 ℃以下，取出坩埚，冷却至室温；将坩埚中的灼烧物全部转移至150 mL烧杯中，加入50 mL刚煮沸的蒸馏水，热水冲洗坩埚3次的液体一并转入烧杯，充分搅拌后用中速定性滤纸过滤，过滤液冷却至室温后定容至250 mL，过0.45 μm醋酸纤维微孔滤头后进样分析。同时做过程空白。

1.3.3 仪器分析条件

淋洗液为Na2CO3(3.6 mmol/L)；淋洗液流速为0.7 mL/min；进样量为20 μL。

1.4 硫含量的计算

根据以下公式计算植物中的硫含量：

式中：ω—植物中的含硫量，%；ρ—校准曲线查得试样中硫酸根的质量浓度，mg/L；ρ0—校准曲线查得空白试样中硫酸根的质量浓度，mg/L；m—植物样品的质量，g；V—定容体积，L；F—稀释倍数；0.333 7—由硫酸根换算成硫的系数。

2 结果与讨论

2.1 方法的线性范围和检出限

硫酸根的离子色谱图见图1。配置硫酸根质量浓度为2.5，5.0，10.0，20.0和40.0 mg/L的标准溶液系列，从低浓度到高浓度依次进样，以硫酸根质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制校准曲线，得标准回归方程为y=0.123 2x-0.023 9，相关系数r=0.999 9，即在硫酸根质量浓度2.5～40.0 mg/L范围内方法具有良好的线性。

图1 硫酸根离子色谱图

根据《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》(HJ 168—2010)重复7次空白试验，计算其标准偏差(S)，根据MDL=t(n-1,0.99)×S计算方法检出限，以4倍检出限作为测定下限。其中t(6,0.99)=3.143，得检出限为0.01%，测定下限为0.04%。

2.2 方法的精密度

选取3个实际样品(雪松叶片)，按照样品分析步骤，测定其含硫量，每个样品平行测定6次，结果显示方法的相对标准偏差为2.3%～3.9%(表1)，满足分析测定要求。

表1 精密度测定结果

2.3 方法的回收率

称取某植物样品1.000 0g于瓷坩埚内，加入2.00g艾士卡试剂混匀，将1mL对氨基苯磺酸溶液均匀地滴到艾士卡试剂上，再用1.00g艾士卡试剂覆盖，按照样品分析过程进行分析，重复该样品分析过程6次，测定其回收率，结果见表2。由表2可知，方法的回收率为91.7%～104.3%，满足分析测定要求。

表2 回收率测定结果

3 结语

利用植物样品与艾士卡试剂混合灼烧，将植物中的硫转化成硫酸盐，用离子色谱法测定硫酸根，再根据硫酸根的含量换算获得植物的含硫量。经验证，这种检测植物中含硫量方法的检出限、精密度、回收率各项指标均能满足测定要求，并能快速准确地实现植物中含硫量的测定，适用于大批量植物样品的分析。

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Derermination of Sulfur Content in Plant Leaves by Eschka- Ion Chromatography

SUN Hai- tao，ZHANG Ying

(Taizhou Environmental Monitoring Center Station，Taizhou，Jiangsu 225300，China)

An Eschka- ion chromatography method for the detection of sulfur content in plants was establish. The sulfur in plants was converted to sulfate radical by burning a mixture of plant samples and Eschka mixture and then the sulfur content in plants was calculated according to the content of sulfate radical. The results showed that the detection limit was 0.01%, the precision was 2.3%～3.9%, the recovery rate was 91.7% ～ 104.3%. The method were suitable for the detection of sulfur content in plants.

Plant; Eschka- ion chromatography; Sulfate radical; Sulfur content

10.3969/j.issn.1674-6732.2017.04.009

2017-02-14；

2017-03-17

孙海涛(1985—)，女，工程师，硕士，主要从事生物监测工作。

X657.7+5

B

1674- 6732(2017)04- 0035- 02