土壤重金屬鎘、鉻、銅、汞、鎳、鉛、鋅等采用0.1mol/ NaNO₃提取法。

一、方法要點

本方法適用于各種類型土壤中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb及Zn生物(植物)有效態的化學提取分析。

提取劑采用0.1mol/L的NaNO₃溶液。除Hg外提取液中其他重金屬的濃度可用原子吸收分光光度法進行測定,重金屬的濃度低于原子吸收火焰分光光度計法檢出限時,可用原子吸收石墨爐法測定。Hg濃度可用原子熒光分光光度法測定。

測定方法與儀器參數參考 Varian Spectrum AA220 FS型火焰原子吸收分光光度法及Spectrum AA220 Z石墨爐法,其中,石墨爐法測定時,待測液為0.1%HNO₃。實際操作中,可依據儀器和待測溶液的條件對儀器參數進行修正。

二、試劑

(1)NaNO₃,優級純(所有試劑以統一品牌為好)。

(2)硝酸,優級純。

(3)電導率為18.2MΩcm^-1的二次去離子水(Millipore超純水)

(4)十種重金屬標準貯備溶液,1000mg/L。

(5)標準物質BCR 483,購自歐洲實驗標準委員會品

三、主要儀器

(1)石墨爐原子吸收分光光度計。

(2)精確度0.001g的分析天平(0.01g的天平將帶來很大的誤差)

(3)翻轉型振蕩機。

(4)離心機(轉速0~4000r/min)

(5)聚乙烯離心管(ml)

(6)聚乙烯試劑瓶(ml)。

(7)10ml塑料注射器。

(8)0.45μm微孔濾膜。

四、測定步驟

(一)土樣的準備

1.樣品的收集與制備

將現場采集的土壤收集到玻璃瓶或無吸附作用的其他容器中,土樣運回實驗室后,首先剔除土壤中的雜物(砂礫、石塊、木棒、雜草、植物殘根,昆蟲尸體和石塊等)和新生體(如錳結核、石灰結核等),并將土壤進行風干處理(注:風干樣品最容易處理。此外,風干樣品能抑制微生物活動和某些化學變化,稱重相對穩定,便于長期儲存)。

2.土壤風干

風干土壤時,應在室內將土塊打碎,將土壤平鋪在墊襯有干凈白紙的晾曬板或木板上自然風干,嚴禁暴曬。當樣品達到半干狀態時,將大塊土打碎,以免結成硬塊。風千室力求干燥通風,風干溫度30~35℃。風干時間一般3~7天。盡量防止氨、硫化氫、二氧化硫或其他酸、堿氣體及灰塵的浸入,在風干過程中,隨時揀掉石礫、動植物殘體。

3.土壤磨細與過篩

將風干土用木棒壓碎,首先需過孔徑為2mm尼龍篩,土壤必須經過反復磨碎,過篩,直至僅有少量沙粒方可放棄,對要進行重金屬分析的樣品應再過100目細篩。

4.土壤樣品的貯存

將過2mm篩且充分混勻后的樣品,裝入玻璃廣口瓶或塑料袋中,內外各具標簽一張,寫明編號,采樣地點,土壤名稱,深度、篩孔數,采樣日期和采樣人等項目。所有的樣品編號都須按編號注冊登記。并妥善貯存,避免日光、高溫、高濕、高熱和有害物質的污染。直至全部分析工作結束,分析結果檢查核實無誤后,方可放棄。長期性研究的項目土樣可長期保存,以便核查或補充其他分析項目之用。

(二)待測液的制備

(1)向40g土中加入100ml 0.1mol/ NaNO₃(提取液的水土比應在8以上);

(2)在翻轉型振蕩機上以120r/min的速度振蕩2h,溫度保持在(20±2)℃;

(3)振蕩完畢后,將樣品轉移至離心管中,于離心機上以3000r/min離心10min;

(4)用注射器吸取上清液過0.45μm濾膜,濾液收集在100ml的聚乙烯試劑瓶中;

(5)濾液用0.1%HNO₃酸化,測定前在4℃下保存。

(三)樣品的測試

提取液中重金屬可直接用原子吸收分光光度計測定,儀器測定條件見表。對于低于火焰原子吸收分光光度計檢出限的樣品可用石墨爐法測定,儀器測定條件見表。

表:原子吸收分光光度計測定條件

表:石墨爐測定條件

五、標準曲線

參考表分別用0.1mol/ NaNO₃溶液配制至少5組濃度的標準液,其濃度范圍可根據樣品濃度和儀器條件適當調整。用空白(工作曲線中零點的測定值)樣品校正后,進行標準樣品測定,讀取火焰原子吸收法測得的相應濃度下的吸光度,繪制標準曲線。對于石墨爐法,可參考表用0.1mol/NaNO₃溶液配制2組低濃度的標準液(包括空白對照), Spectrum AA2220 Z原子吸收光度計將自動繪制標準曲線。

表:原子吸收分光光度計標準曲線溶液濃度

六、計算結果

W=(c-c₀)×r/(1-f)

七、允許偏差

按表規定。

表:土壤重金屬有效態(可提取態)測定結果允許偏差

八、質量控制和質量保證

(1)采用風干土提取時需測定土壤含水量。具體做法是:稱1.00g風干土在烘箱中(105±2)℃下烘干8h后,將樣品取出置于恒溫干燥器中1h稱重,然后,將樣品重新放回烘箱中(105±2)℃下烘干1h,干燥,稱重,重復上述過程,直至恒重(恒重的標準為兩次稱重的結果相差<0.005g)。

(2)NaNO₃試劑為分析純,試驗用硝酸為優級純,所有溶液和稀釋用水均為二次去離子水(Millipore超純水,18.2MQ/cm)。

(3)所有試驗用玻璃和塑料器皿在使用前,需在10%HNO₃(vv)酸缸里浸泡過夜,并用自然水沖洗干凈后,用雙二次去離子水漂洗3次。

(4)可用火焰原子吸收法(FAAS)直接測定,若用ICP-AES測定時,需將濾液用1%HNO₃以1:5(HNO₃:H₂O)比例稀釋,減小對測定結果的干擾。采用外標法定量,標準溶液的酸度保持與樣品溶液相同。

(5)測定時,每測定10~20個樣品進行一次儀器校正,每一個樣品測定后,下一個樣品測定前,用1%HNO₃清洗進樣口。

(6)質控用的標準物質(BCR 483)為混有污泥土樣,該標樣的標準值為0.1mol/L NaNO₃提取態。