林婷兴
广西壮族自治区北海生态环境监测中心，广西 北海536000
摘要：使用原子吸收光谱仪测定土壤中重金属铅时，在待测样品消解完成后加入化学基体改进剂，有助于提高待测样品中易挥发元素的稳定性。本文通过分别加入不同的基体改进剂来分析用石墨炉原子吸收光谱法测定土壤重金属铅的含量时的效果，实验中使用5%的磷酸二氢铵溶液作为的基体改进剂和使用 1%的硝酸钯溶液作为基体改进剂，通过实验结果发现，使用1%的硝酸钯作为基体改进剂所测得的铅的结果准确性更好一点，稳定性也更高点。
关键词：土壤；铅；石墨炉；基体改进剂；磷酸二氢铵；硝酸钯；
1.引言
全国土壤污染状况详查是一项重要的国情调查，是重大民生工程，是促进土壤污染治理、逐步改善土壤环境质量的重要基础性工作，对我国土壤环境管理体系具有重要意义。
测定土壤中的铅时使用微波消解法，加入盐酸+硝酸+氢氟酸-+高氯酸后至于微波消解仪中设置全密封消解程序进行微波消解，通过微波消解仪消解后，再将消解液注入石墨管中。通过石墨炉原子吸收光谱仪的软件设定的干燥、灰化、原子化、清除等升温程序使共存基体成分蒸发除去，同时在原子化阶段的高温下铅化合物离解为基态原子蒸气，并对空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。选择的最佳测定条件后，扣除背景值，得到消解液中铅的吸光度，根据吸光值，通过查找曲线算得土壤样品中铅的含量，再根据称取的重量，根据公式算得土壤样品中铅的含量。通过在自动进样器自动吸取5μL的5%的磷酸氢二铵溶液所测定的土壤样品的浓度和设置自动吸取5μL的1%的硝酸钯溶液所测定的土壤样品的浓度，分析使用相同体积、不同含量、不同成分的基体改进剂对土壤中重金属铅测定结果的影响，为监测土壤中铅时选择何种基体改进剂提供新的思路。
2.仪器和试剂
2.1仪器
智能火焰-石墨炉原子吸收光谱仪（PE公司Analyst9000T，配有自动进样器）、原装铅空心阴极灯（铅灯）、进口石墨管、微波消解仪（CEM，MARS 6 CLASSIC）、聚四氟乙烯坩埚、赶酸仪、氩气（氩气纯度＞99.999% 南宁顺达）、超纯水系统（德国默克密理博公司 MILLI-Q Direct16）、电子天平（AL204/01) 、移液枪（吉布森）、常规实验仪器。
2.2试剂
铅标准溶液（环境保护部标准样品研究所）、盐酸（德国默克MERCK GR优级纯）、硝酸溶液（德国默克MERCK GR优级纯）、氢氟酸（上海（国药沪试） GR优级纯）、高氯酸（上海金鹿，AR分析纯）、磷酸二氢铵（天津光复，GR优级纯）、硝酸钯（科密欧，AR分析纯）、实验用水（电阻率≥18MΩ.cm）。
3.试验方法
3.1 土壤样品前处理
本次实验依据《土壤和沉积物 金属元素总量的消解 微波消解法》（HJ832-2017）的消解方法稍作改进，称取国家质量监督检验检疫总局批准总局土壤成分分析标准物质GSS-24土壤样品约0.1g置于聚四氟乙烯消解罐中，用去离子水润湿，将样品置于样品架中并做好标识，放置通风橱中，用检定过的10ml直管移取6ml硝酸加入消解罐中，检定过的3.00ml大肚管移取3mL盐酸加入消解罐中，用移液枪移取2mL氢氟酸加入消解罐中，用1.00ml大肚管移移取1mL高氯酸。静置5min，待加入的各种酸与土壤稍加反应后，避免酸体与土壤反应剧烈导致爆罐。再加盖拧紧消解罐盖后，将消解罐装入消解罐支架指定位置，最后将整个消解罐支架放入微波消解装置的腔体中，确认温度传感器和压力传感器工作正常。按照表1的升温程序进行设置，待微波消解程序和冷却程序都结束后，将整个消解罐体取出置于通风橱中。待消解罐内温度降至室温后再取出消解罐，缓慢拧开消解罐罐体的盖子，慢慢泄压放气，将取下的消解罐盖子反向放置，并用纯水润洗，将润洗液倒入消解罐中。
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将开盖的消解罐放至赶酸仪中，设置消解仪设置160℃进行赶酸，待罐体内液体成粘稠状时，取下稍冷，用去离子水定容至100mL容量瓶内静置待测。
3.2标准溶液配制
环境保护部标准样品研究所配制的铅标准溶液500mg/L，经稀释后成为浓度为100μg/L标准溶液，本实验是使用PE公司的智能火焰-石墨炉原子吸收光谱仪，曲线是通过自动进样器自动稀释建立曲线。设置曲线梯度为0μg/ L、5.00μg/ L、10.0μg/ L、25.0μg/ L、50.0μg/ L、100μg/ L。
3.3样品测定
PE公司的智能火焰-石墨炉原子吸收光谱仪测定土壤中铅仪器条件及石墨炉升温程序如表2和表3。
将100μg/L的铅标准溶液置于自动进样器转盘上，自动进样器自动配制标准曲线的各个浓度点，分析过程的自动清洗液、空白试剂和稀释液均为浓度为1%的硝酸溶液。本实验过程中使用到的所有玻璃器皿都是经过5%硝酸溶液浸泡24小时后，用自来水冲洗后再用超纯水润洗，倒置于晾干架上晾干备用。
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4、结果与讨论
4.1 5%磷酸二氢铵溶液与1%硝酸钯溶液作为基体改进剂对土壤空白测定结果
用5%磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂对土壤空白消解液进行测定，测定结果吸光值为0.0005，用 1%硝酸钯溶液作为基体改进剂对土壤空白消解液进行测定，测定结果吸光值为0.0000。经实验证明，这两种基体改进剂对空白测定吸光值影响无明显差异，说明这两种基体改进剂本身产生的响应值并无差异并且吸光值均小于0.020，符合分析方法中对仪器的要求。
4.2 5%磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂与1%硝酸钯溶液作为基体改进剂对土壤铅测定的图谱
使用石墨炉原子吸收分光光度计测定金属的铅时，根据仪器的分析条件、石墨炉升温程序的设置，分析样品所形成的峰（峰高位置、峰尖度、拖尾情况）。本实验过程中使用自动进样器进样，在自动进样的过程中自动吸入5μl的基体改进剂，实验证明，用5%磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂和用1%硝酸钯溶液作为基体改进剂测定土壤中的铅浓度时所形成的峰都符合分析方法中的相关要求。详见图谱1和图谱2。
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4.3 5%磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂与1%硝酸钯溶液作为基体改进剂对标准土壤样品测定的浓度计算。
使用相同的原子吸收光谱已，设置相同的石墨炉条件、自动吸入相同的体积，分别对消解样品进行了5次单溶液测试，根据《土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T17141-1997）中土壤样品中铅的含量的计算公式，W=C*V/m(1-f)，式中：C-试液的吸光度减去空白实验的吸光度，然后在校准曲线查得铅的含量，μg/L；V-试液定容的体积，mL；m-称取试样的重量，g；f-试样中水分的含量，%；根据计算公式，测得结果显示如表4和表5，本次实验的标准土壤标样GSS-24，保证值为40±2mg/kg。
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4.4 结论
不同的仪器可以根据仪器所设置的测定条件选择不同的基体改进剂，针对土壤中的铅可以选择磷酸二氢铵、硝酸钯、氯化铵、硝酸镁等基体改进剂，有单一也有混合，具体要根据仪器情况来选择。本次实验所选用的PE的智能火焰-石墨炉原子吸收光谱仪，通过实验发现，根据智能火焰-石墨炉原子吸收光谱仪的条件设置相同情况下，测定土壤中的铅的浓度时，加入1%硝酸钯溶液作为基体改进剂比加入5%磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂的效果更好点，1%硝酸钯作为基体改进剂的测定铅的结果更加稳定且更加接近真值。
参考文献：
[1]GB/T17141-1997.土壤质量铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法[S].
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[5] 向艳;薛金花;马会会;;基体改进剂石墨炉原子吸收测定发镉的研究[J];应用化工;2010年10期.
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身份证号：林婷兴:4505031987****0221