隨著重金屬污染的日益加劇，環(huán)境中重金屬已成為國(guó)內(nèi)研究熱點(diǎn)，而土壤中重金屬含量的分析也是焦點(diǎn)之一。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)和設(shè)備條件的不斷更新?lián)Q代，土壤中重金屬檢測(cè)的儀器越來(lái)越多，常規(guī)的檢測(cè)儀器有分光光度計(jì)、原子吸收光譜儀、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、陽(yáng)*溶出儀等。在前處理方面，高效、快速的前處理方法業(yè)已成為分析工作者的追求目標(biāo)。傳統(tǒng)的全消解前處理方法有電熱板消解法、堿熔法和微波消解法等[1]。利用這些方法測(cè)定土壤，準(zhǔn)確度大多能有滿意的結(jié)果，但效率普遍偏低。其中，電熱板法[2–3]由于受熱面積小且受熱不均勻，使得每批樣品消解耗時(shí)較長(zhǎng);而堿熔法[4–5]和微波法[6–7]均受儀器設(shè)備制約，每批處理樣品量少。近年來(lái)，電熱石墨消解技術(shù)暫露頭角，該設(shè)備具有批處理量大(部分型號(hào)*多一批可處理60個(gè)樣品)、加熱均勻的優(yōu)點(diǎn)，大大縮短前處理時(shí)間。因此筆者對(duì)電熱石墨消解ICP–OES法測(cè)定土壤中Cu，Zn，Cr，Ni元素的方法進(jìn)行了研究。

　　1實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1主要儀器與試劑

　　電熱石墨消解儀：EHD20型,北京萊伯泰科儀器有限公司;電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：PE2100DV型，美國(guó)珀金埃爾默儀器有限公司;電子分析天平：萬(wàn)分之一，德國(guó)賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;多元素(包含Al，As，Ba，Be，Bi，Cd，Co，Cr，Cu，F(xiàn)e，Ga，Li，Mg，Mn，Ni，Pb，Sb，Sn，Sr，Ti，Tl，V，Zn)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：100mg/L，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心;HNO3：優(yōu)級(jí)純;HF，HClO4，H2O2：分析純;土壤樣品1#：隨機(jī)采集綠色無(wú)公害基地土壤一份;質(zhì)控樣：國(guó)家土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS–7，地礦部化物探研究所;實(shí)驗(yàn)用水為優(yōu)普超純水制造系統(tǒng)(成都超純科技有限公司)制得電阻率為18.2MΩ·cm的去離子水。

　　1.2ICP–OES工作條件

　　射頻功率：1300W;氣體流速：等離子氣15L/min,輔助氣0.2L/min;霧化氣：0.8L/min;進(jìn)樣速率：1.5mL/min;水平軸向15mm觀測(cè)(水平軸向觀測(cè)比垂直徑向觀測(cè)靈敏度高，檢出限低，故選擇水平軸向觀測(cè))。各元素分析波長(zhǎng)分別為：Cu327.393nm，Zn206.200nm，Cr267.716nm，Ni231.604nm。

　　1.3實(shí)驗(yàn)方法

　　1.3.1試樣制備

　　將采集的土壤樣品1#及標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GSS–7分別用瑪瑙研缽研磨后過(guò)74μm(200目)尼龍篩，經(jīng)烘箱105℃干燥4h后放入干燥器中保存。

　　1.3.2樣品消解

　　于聚四氟乙烯消解罐中稱取試樣0.2～0.5g(精確到0.1mg)，將消解罐放入石墨消解裝置。設(shè)置消解程序進(jìn)行消解。消解完畢后冷卻至室溫，然后加入硝酸溶液(1+1)1mL溶解殘?jiān)D(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用少量去離子水洗滌消解罐，洗滌液一并轉(zhuǎn)移至容量瓶，同時(shí)測(cè)定消解全程空白。電熱石墨消解的消解程序見(jiàn)表1。

　　2結(jié)果與討論

　　2.1消解體系及消解量的選擇

　　消解試劑的選擇對(duì)試樣預(yù)處理的結(jié)果影響很大。文獻(xiàn)認(rèn)為必須用HF[8]，因?yàn)殂t元素被土壤中的硅酸鹽礦物晶格所包藏，而HF是**能分解硅酸鹽的酸類。因此本實(shí)驗(yàn)選擇HNO3–HF、HNO3–HF–H2O2和HNO3–HF–HClO43種消解體系進(jìn)行試驗(yàn)。從消解結(jié)果的外觀進(jìn)行初步比較再選擇*終消解試樣的消解液，消解效果見(jiàn)表2。對(duì)比3種消解體系的消解情況，發(fā)現(xiàn)HNO3–HF體系和HNO3–HF–H2O2體系均不能完全消解樣品，故選擇HNO3–HF–HClO4體系作為消解液。樣品消解量一般不超過(guò)0.50g，大于0.50g消解不完全;消解量也不能太少，太少會(huì)影響微量元素的分析結(jié)果。故本實(shí)驗(yàn)選擇消解量為0.20～0.50g。

　　2.2定量方法

　　采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定土壤消解液，再換算到土壤中的含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線是用100mg/L的多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋后配制成0，0.50，1.00，1.50，2.00mg/L系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液。對(duì)待測(cè)元素的響應(yīng)值y和質(zhì)量濃度x做標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見(jiàn)表3。

　　2.3準(zhǔn)確度與精密度試驗(yàn)

　　選擇HNO3–HF–HClO4體系作為消解液對(duì)標(biāo)準(zhǔn)土壤GSS–7進(jìn)行消解并用ICP–OES外標(biāo)法測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4。從表4結(jié)果可知，各元素測(cè)定均值均在標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度范圍內(nèi)，且均值與標(biāo)準(zhǔn)值的誤差均在±10%以內(nèi);而且各元素測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，說(shuō)明試樣在消解和測(cè)定過(guò)程中平行性很好，精密度較高，且稱樣量在0.20～0.50g時(shí)測(cè)定結(jié)果差異不大。

　　2.4檢出限

　　在ICP–OES測(cè)定條件下用HNO3溶液(1+99)空白溶液分別連續(xù)測(cè)定20次，以定容體積50mL，稱樣量0.50g計(jì)，其平均值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的濃度值即為各元素的檢出限，各元素檢出限分別為Cu0.54mg/kg，Cr0.42mg/kg，Zn0.62mg/kg，Ni0.58mg/kg。

　　2.5樣品測(cè)定與回收試驗(yàn)

　　將土壤樣品1#按照消解步驟消解后進(jìn)行ICP–OES測(cè)定。然后將土壤樣品1#與GSS–7質(zhì)控樣以質(zhì)量比1∶1左右進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5和表6。由表6可知，各元素回收率在96.5%～104.0%之間，滿足分析要求。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　土壤樣品以8mLHNO3–3mLHF–1mLHClO4混合酸體系為消解液，坡度升溫方式石墨消解，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定土壤樣品中的Cu，Zn，Ni，Cr含量，操作便捷快速，減少了試劑用量和操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該方法試劑用量少，樣品消解完全，是進(jìn)行土壤中多元素測(cè)定的高效方法。