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土壤中铅的形态分析(七步提取)方法改进

2021-09-10韩翠英

科技尚品 2021年1期

韩翠英

摘 要:文章利用電感耦合等离子体质谱法测定土壤中铅的形态分析,通过从浸提温度和超声时间等方面对方法进行优化改进。研究后的方法经过元素形态标准物质分析验证,准确度和样品加标回收率结果准确、可靠,满足土壤样品金属元素的形态分析要求。

关键词:电感耦合等离子体质谱法;铅;形态分析;优化改进

中图分类号:X53;X171.4 文献标识码:A 文章编号:1674-1064(2021)01-087-02

DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.037

土壤中重金属的存在形态不同,直接关系到土壤污染的程度,危害生物的生长[1-2];重金属污染对生物活性及毒性的影响大小,决定于其中影响最大的某种形态的含量(或浓度)。通过形态分析,鉴别这些元素在土壤中的赋存状态,有助于了解其毒性及地球化学过程,进而评估其潜在的迁移性及可能造成的危害。对于深穿透地球化学找矿和矿产资源调查具有重要意义。

文章意在研究土壤中重金属铅的形态提取方法,参考了国内外的部分检测方法和资料文献[3-6]。根据检测工作和市场要求,在国内普遍采取的七步顺序法的基础上,通过对其进行改进并优化实验条件,以准确测定铅元素的形态含量,为环境评价提供技术支持。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

超声波清洗器、离心机、ICP-MS7700X。

纯水、氯化镁、乙酸钠、焦磷酸钠、盐酸羟胺、醋酸-硝酸、过氧化氢、硝酸、盐酸、氢氟酸。

1.2 实验方法

水溶态分析:称取2.5g样品于250ml聚乙烯离心瓶中,加25ml水放入有水的超声波清洗器中超声30min(超声15min,停15min)。取出离心,过滤。滤液倒入25ml比色管中,待分析。残渣中加100ml水,离心,弃去水相,留下残渣。滤液直接用ICP-MS分析。

离子交换态分析:向残渣中加入25ml氯化镁溶液,摇匀,放入有水的超声波清洗器中超声30min(超声15min,停15min),取出离心,清液倒入25ml比色管中,待分析。残渣中加水,离心,弃去水相,留下残渣。分取1ml清液加0.5ml盐酸,蒸馏水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。

碳酸盐结合态分析:向残渣中加入25ml醋酸钠溶液,摇匀,放入有水的超声波清洗器中超声60min(超声15min,停15min),取出离心,清液倒入25ml比色管中,待分析。残渣中加水,离心,弃去水相,留下残渣。量取1ml滤液加0.5ml盐酸,蒸馏水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。

腐殖酸结合态分析:向残渣中加入50ml焦磷酸钠溶液,摇匀,放入有水的超声波清洗器中超声45min(超声15min,停15min),取出离心,清液倒入50ml比色管中,待分析。残渣中加水,离心,弃去水相,留下残渣。分取10ml清液加5ml硝酸、1.5ml高氯酸,盖上表面皿于电热板上加热至白烟冒尽,取下加1ml盐酸加热溶解,取下,冷却,蒸馏水定容至10ml,用ICP-MS分析Pb。

铁锰氧化物结合态分析:向残渣中加入50ml盐酸羟胺溶液,摇匀,放入有水的超声波清洗器中超声60min(超声15min,停15min),取出离心,清液倒入50ml比色管中,待分析。残渣中加水,离心,弃去水相,留下残渣。分取10ml清液,用ICP-MS分析Pb。

强有机结合态分析:向残渣中加入3ml硝酸、5ml过氧化氢,摇匀。在83度的恒温水浴中保温90min,取出,补加3ml过氧化氢,继续在水浴锅中保温70min。取出冷却,加入2.5ml醋酸-硝酸溶液,并将样品稀释至25ml,搅拌1min,在25度条件下放置10h或过夜,离心,清液转入50ml比色管中,待分析。残渣中加水,离心,弃去水相,留下残渣。分取25ml清液加10ml硝酸、1ml高氯酸,盖上表面皿于电热板上加热至白烟冒尽,取下加5ml盐酸加热溶解,取下,冷却,蒸馏水定容至25ml,摇匀。分取5ml上述液体于10ml比色管中,用ICP-MS分析Pb。

残渣态分析:将残渣低温烘干,研磨到180目左右,称重。算出校正系数d。

称取0.2g样品于聚四氟乙烯杯中,水润湿,加盐酸、硝酸、高氯酸(1+1+1)5ml,氢氟酸5ml,于电热板上加热至白烟冒尽,取下加3ml盐酸加热溶解,取下,冷却,蒸馏水定容至25ml,摇匀。用ICP-MS分析Pb。

2 结果与讨论

2.1 浸提温度的影响

称取国家一级标准物质GSF-2和GSF-4各6份,分别15度、25℃和35℃在超声波清洗器中超声,结果如表1所示。数据显示,按温度为25℃的条件下浸提样品,测定结果更接近真值。

2.2 超声时间的影响

在浸提温度确定的条件下,称取国家一级标准物质GSF-2和GSF-4各6份,放在超声波清洗器中,分别按照超声5min间隔5min、超声10min间隔10min、超声15min间隔15min三种方案对实验进行验证,分析结果如表2所示。由表2可见,每超声15min间隔15min浸提出的样品,测定结果更接近真值。

2.3 实际样品检测

应用改进的方法对6件实际样品进行检测,结果如表3所示。检测结果所示,样品回收率范围为88.4%~104.1%,满足《DD 2005-03生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)》的要求。

3 结语

文章从浸提温度和超声时间等方面对方法进行优化改进,改进后的方法结果准确可靠,满足土壤样品金属元素的形态分析要求。

参考文献

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[2] 刘春阳,张宇峰,滕洁.土壤中重金属污染的研究进展[J].污染防治技术,2006,14(4):42-45.

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