氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中铅

池家丽，陈大斌

(广东省地质实验测试中心，广东 广州 510080)

随着城市工业化进程的加速，土壤重金属污染已成为全球关注的热点之一，它可通过各种途径进入人体，严重危害人类健康。土壤重金属还会随雨水或污水灌溉转移至地下水中，造成地下水污染。铅是一种具有蓄积作用的有害元素，过量摄入会严重影响人体健康。因此，为了保护环境，检测和分析污染源，建立一种科学、有效的土壤铅测定方法是非常有必要的。

氢化物发生原子荧光光谱法是近年来测定土壤中铅较好的方法[1-3]。氢化物发生原子荧光光谱法检测铅时，铅氢化物的生成受试剂介质、还原剂浓度的影响较大，从而影响检测结果的准确性。因此，通过对试样介质及还原剂的调节，研究其对氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤中铅含量的影响。

1 实 验

1.1 实验原理

原子荧光是原子蒸气受具有特征波长的光源照射后，其中一些自由原子被激发跃迁到较高的能态，然后去活化回到基态而发射出特征光谱的物理现象。当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，称为共振荧光，它是原子荧光分析中最主要的分析线。各元素都有其特定的原子荧光光谱，在一定工作条件下，原子荧光强度与被测元素的浓度成正比，根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测元素含量。

1.2 实验试剂

盐酸(G.R)，广州化学试剂厂；硝酸(G.R)，广州化学试剂厂；氢氟酸(A.R)，广州化学试剂厂；高氯酸(G.R)，广州化学试剂厂；硼氢化钾(A.R)，广州化学试剂厂；氢氧化钾(A.R)，广州化学试剂厂；草酸(A.R)，广州化学试剂厂；铁氰化钾(A.R)，广州化学试剂厂；实验用水为去离子水。

1.3 仪器设备

XGY-1011A原子荧光光度计，廊坊开元高技术开发公司；BSA124S电子分析天平，德国赛多利斯公司。

1.4 标准样品及标准物质

铅单元素标准样品(GSB 04-1742-2004)，标准值为1000 μg/L，国家有色金属及电子材料分析测试中心；国家一级标准物质(GSS-18)，参考值为(20±1)mg/kg，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所；国家一级标准物质(GSS-32)，参考值为(226±2)mg/kg，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所。

1.5 仪器工作条件

原子荧光光谱仪工作条件如表1所示，开始测定前需开机预热30 min。

表1 仪器工作条件Table 1 Instrument working conditions

1.6 试样的制备

称取六份0.25 g(精确到0.0001 g)国家一级标准物质于聚四氟乙烯坩埚中，用少许的水湿润样品，置于电热板上用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸混合溶液进行全消解[4-5]，将酸赶尽后，用盐酸溶液低温加热溶解至溶液清澈为止。取下冷却后转移至25 mL比色管中，用水稀释至刻度，摇匀后备用。

1.7 测定土壤中铅含量影响因素

1.7.1 还原剂的影响

原子荧光光谱仪以硼氢化钾作为还原剂，硼氢化钾的浓度直接影响测定土壤中铅的结果[6-7]。其浓度过低时影响反应效率，还原程度不足；而浓度过高时，反应产生过量氢气影响仪器灵敏度。本试验选择还原剂为0.7%硼氢化钾-0.2%氢氧化钾混合溶液。

1.7.2 试样介质的影响

试验了盐酸、硝酸、王水作为试样介质对测定结果影响[6-7]。结果表明，王水作为介质时，仪器稳定性最佳，荧光值强度适中。本试验选择1%王水-草酸-铁氰化钾混合溶液为试样介质。

1.7.3 试验最佳条件

在还原剂为0.7%硼氢化钾-0.2%氢氧化钾混合溶液，试样介质为1%王水-草酸-铁氰化钾混合溶液的条件下，测定校准系列溶液及国家一级标准物质的荧光值，分析标准曲线拟合参数、检出限以及标准物质的精密度与准确度。

2 结果与讨论

2.1 校准曲线及检出限

准确移取0 mL、0.10 mL、0.25 mL、0.40 mL、0.50 mL、0.75 mL铅标准使用液(1.00 mg/L)置于6支25 mL比色管中，分别加入1.00 mL的100 g/L草酸溶液和1.00 mL的100 g/L铁氰化钾溶液，用1%王水稀释定容至刻度，摇匀即得含铅量为0～30.0 μg/L的校准系列溶液。在还原剂为0.7%硼氢化钾-0.2%氢氧化钾混合溶液条件下，测定校准曲线的荧光值。

校准曲线相关系数为0.9999，对空白试样进行加标后平行7次测定，按MDL=t(n-1，0.99)×St(6，0.99)=3.143，S为标准偏差)计算检出限，检出限为0.05 mg/kg。具体测定结果见图1、表2。

图1 铅的校准曲线Fig.1 Calibration curve of plumbum

表2 检出限的计算Table 2 Calculation of detection limit

2.2 标准物质的精密度与准确度

准确移取1.25 mL 试样于25 mL比色管中，分别加入1.00 mL 100 g/L草酸溶液和1.00 mL的100 g/L铁氰化钾溶液，用1%王水稀释定容至刻度，摇匀放置30 min后，在与校准系列曲线相同条件下测定其荧光值。

标准物质结果的相对标准偏差在1.7%～2.1%之间，相对误差在0.50%～0.77%之间，相对偏差在0.25%～0.39%之间。试样的精密度、准确度具体结果见表3、表4。

表3 试验的精密度Table 3 Precision of the experiment

表4 试验的准确度Table 4 Accuracy of the experiment

3 结 论

综上所述，用氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中的铅，试样介质为1%王水-草酸-铁氰化钾混合溶液，还原剂为0.7%硼氢化钾-0.2%氢氧化钾混合溶液时，可最大限度地保证土壤样品中铅含量测定的准确性。本试验条件下的仪器稳定性好、灵敏度高，测定结果重现性好、准确性高。试验所受干扰较少、操作简便快捷，将其作为实际工作中的分析方法是可行、可靠的。