碱熔－电感耦合等离子体发射光谱法测定大气颗粒物样品中无机元素

２０１１年１２月Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１１岩　矿　测　试
ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＶｏｌ．３０
，Ｎｏ．６７５１～７５５
收稿日期：２０１１－０４－２８；接受日期：２０１１－０６－１３作者简介：付爱瑞，工程师，从事分析测试工作。

Ｅ ｍａｉｌ：ｂｘ＿ａｒｙ＠１６３．ｃｏｍ。

通讯作者：陈庆芝，工程师，从事分析测试工作。

Ｅ ｍａｉｌ：ｑｉｎｇ ５２２＠ｔｏｍ．ｃｏｍ。

文章编号：０２５４５３５７（２０１１）０６０７５１０５
碱熔－电感耦合等离子体发射光谱法测定大气颗粒物样品中
无机元素
付爱瑞，陈庆芝 ，罗治定，姜云军，金　倩，王　芸
（河北省地矿中心实验室，河北保定　０７１０５１）
摘要：大气颗粒物（ＴＳＰ和ＰＭ１０
）中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｆｅ、Ｎａ等元素含量较高，是颗粒物源分析的指示性元素。

目前分析大气颗粒物样品中无机元素的方法有中子活化分析法、Ｘ射线荧光光谱法、微波消解（或高压釜消解）电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。

本文建立了碱熔－电感耦合等离子体发射光谱法测定大气颗粒物样品中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等无机元素的分析方法，样品于镍坩埚中５３０～５５０℃灰化６０ｍｉｎ后用ＮａＯＨ融熔，水提取，再用２ｍＬ５０％的ＨＣｌ酸化，钠基体匹配消除干扰，解决了大气颗粒物滤膜样品
中Ｓ
ｉ易产生的溶解不完全等问题，提高了Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等主、次量元素测定的精密度和准确度。

讨论了坩埚和熔剂的选择、灰化温度、灰化时间、酸度、干扰等影响因素。

在选定条件下，测定结果相对误差（ＲＥ） ４％，相对标准偏差（ＲＳＤ，ｎ＝１２） ５％，检出限为０．００４７～１．２ｎｇ／ｇ。

方法所需设备简单，分析成本低，快速简便，精密度好，准确度高，适宜批量样品的测定。

关键词：大气颗粒物；无机元素；碱熔；电感耦合等离子体发射光谱法
ＱｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｎｏｒｇａｎｉｃＥｌｅｍｅｎｔｓｉｎＡｅｒｏｓｏｌＳａｍｐｌｅｓｂｙＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ ＡｔｏｍｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙｗｉｔｈＡｌｋａｌｉＭｅｌｔｉｎｇ
ＦＵＡｉ ｒｕｉ，ＣＨＥＮＱｉｎｇ ｚｈｉ ，ＬＵＯＺｈｉ ｄｉｎｇ，ＪＩＡＮＧＹｕｎ ｊｕｎ，ＪＩＮＱｉａｎ，ＷＡＮＧＹｕｎ
（ＨｅｂｅｉＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌＣｅｎｔｒａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ　０７１０５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓ（ＴＳＰａｎｄＰＭ１０），ｔｈｅｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｏｍｅｉｎｏｒｇａｎｉｃｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＳｉ，Ａｌ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｋ，ＦｅａｎｄＮａａｒｅｔｈｅｐｒｏｘｙｅｌｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｓｏｕｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｅｖｅｒａｌｍｅｔｈｏｄｓｔｏａｎａｌｙｚｅｉｎｏｒｇａｎｉｃｅｌｅｍｅｎｔｓｆｏｒａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓｓｕｃｈａｓｎｅｕｔｒｏｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，Ｘ ｒａｙＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＸＲＦ），ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ ＡｔｏｍｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＩＣＰ ＡＥＳ）ａｎｄＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ ＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＩＣＰ ＭＳ）ａｆｔｅｒｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇｂｙｍｉｃｒｏｗａｖｅ（ｏｒｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｃａｕｌｄｒｏｎ）．ＴｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇＳｉ，Ａｌ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｓｒ，ＢａａｎｄＺｒｉｎａｅｒｏｓｏｌｓｂｙＩＣＰ ＡＥＳｗｉｔｈａｌｋａｌｉｍｅｌｔｉｎｇｓｏｌｖｅｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇｆｏｒＳｉｃａｕｇｈｔｉｎａｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｉｌｔｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓｏｆｍａｊｏｒａｎｄｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｓｕｃｈａｓＴｉ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｚｒ．Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｏｆｆｌｕｘｉｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｉｍｅｆｏｒａｓｈｉｎｇ，ａｃｉｄｉｔｙ，ａｎｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙａｓｈｉｎｇｔｈｅｓａｍｐｌｅｓａｔａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ５３０－５５０℃ｆｏｒ６０ｍｉｎｉｎａｎｉｃｋｅｌｃｒｕｃｉｂｌｅｗｉｔｈｓｏｄｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｅｘｔｒａｃｔｅｄｂｙｈｏｔｗａｔｅｒ，ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｅｄｂｙ２ｍＬＨＣｌ（５０％），ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｙｓｏｄｉｕｍ ｍａｔｒｉｘ ｍａｔｃｈｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＩＣＰ ＡＥＳ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｃｅｒｔｉｆｉｅｄｖａｌｕｅｓｗｉｔｈａｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆＲＥ＜４％，ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆ＜５％ａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓｏｆ０．００４７－１．２ｎｇ／ｇｕｎｄｅｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ，ｒａｐｉｄ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔａｎｄｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｂｕｌｋｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｅｒｏｓｏｌ；ｉｎｏｒｇａｎｉｃｅｌｅｍｅｎｔｓ；ａｌｋａｌｉｍｅｌｔｉｎｇ；ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙｃｏｕｐｌｅｄｐｌａｓｍａ ａｔｏｍｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ
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随着对大气颗粒物研究的深入，人们认识到大气
颗粒物是对环境和人体健康危害极大的一类污染物，
并且细颗粒的危害性比粗颗粒更加严重［１－４］。

为了更
好地保护人体健康，美国在１９９７年７月颁布了ＰＭ２．５标准，而我国在１９９６年颁布的空气质量标准规定中增加了可吸入颗粒污染物（ＰＭ１０）的标准，将ＰＭ１０和大气总悬浮颗粒污染物（ＴＳＰ）共同列为大气环境质量的重
要指标［５］。

大气颗粒物（ＴＳＰ和ＰＭ１０
）中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｆｅ、Ｎａ等元素含量较高，并且是颗粒物源分析的指示性元素，其中Ａｌ为燃煤尘的标识元素，Ｃａ、Ｍｇ
为建筑尘的标识元素［６］，Ｓｉ、Ａｌ、Ｋ等元素为土壤类排放源的特征元素［
７］。

因此，建立大气颗粒物样品中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ等元素的准确快速分析方法，对于大气颗粒物来源解析研究具有十分重要的意义。

目前，分析大气颗粒物样品中无机元素的方法有无损分析法和样品经消解后分析法等两种方法。

无损分析法主要有中子活化分析法
［８］
、波长色散Ｘ射线荧
光光谱法（ＷＤＸＲＦ）［９］
和能量色散Ｘ射线荧光光谱法（
ＥＤＸＲＦ）［１０］。

中子活化分析法简单，但仪器昂贵，普通实验室难于推广；ＷＤＸＲＦ法属于非破坏性分析手段，能较好地测定大气颗粒物中的Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、
Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等元素［９］，但有机膜中的有机物基质会因
Ｘ射线的辐射而挥发，使ＸＲＦ分光晶体受污染，缩短晶体使用寿命，且多元素分析速度较慢；ＥＤＸＲＦ分析，滤膜弹性因离子束和射线的辐射而下降，精密度较差，Ａｌ、Ｃａ、Ｔｉ等元素的相对标准偏差为７．４％～
１３．６％［１０］。

样品经消解后分析法主要是大气颗粒物滤膜样品用酸溶解，原子吸收光谱法（ＡＡＳ）［１１］、等离子体发射光谱法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）［１２－１６］和等离子体质谱法（ＩＣＰ－ＭＳ）［１７－１９］进行测定。

样品溶解通常采用高压釜消解和微波消解［２０］，但用高压釜消解后发射光谱测
定Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等元素结果偏低；微波消解须专门的设备，方法不能满足大多实验室的要求。

样品分析方法中，ＡＡＳ分析线性范围窄，多元素分析速度慢，因此近年来大气颗粒物多元素分析一般采用分析速度快、灵敏度高、检测限低的Ｉ
ＣＰ－ＡＥＳ和ＩＣＰ－ＭＳ。

为了解决酸消解法测定大气颗粒物滤膜样品中存在的Ｓｉ易产生溶解不完全等问题，本文建立了碱熔ＩＣＰ－ＡＥＳ测定方法。

通过对试验条件的选择和优化，实现了大气颗粒物滤膜样品中元素Ｓ
ｉ的快速测定，提高了Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等主、次量元素测定的精密度和准确度，方法准确快速，所需设备简单，成本低，实用性强，能够在大多数实验室推广应用。

１　实验部分
１．１　仪器及工作条件
ＶＩＳＴＡ－ＭＰＸ等离子体发射光谱仪（ＩＣＰ－ＡＥＳ，美国Ｔｈｅｒｍｏ公司），光谱仪优化的工作参数列于表１。

马弗炉（上海锦屏仪器仪表有限公司）。

表１　仪器主要工作参数
Ｔａｂｌｅ１　ＭａｉｎｏｐｅｒａｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＩＣＰ ＡＥＳ
在选定最佳仪器条件下，通过对每个被测元素选择２～
３条谱线进行测定，分析每条谱线的强度、谱图及干扰情况，选择出各元素的最佳分析谱线列于表２。

表２　元素分析谱线
Ｔａｂｌｅ２　Ｓｐｅｃｔｒａｌｌｉｎｅｓｆｏｒａｎａｌｙｔｉｃａｌｅｌｅｍｅｎｔｓ
１．２　标准溶液和主要试剂
标准储备溶液（５００μｇ／ｍＬ）：依据国家标准ＧＢ／Ｔ６０２—２００２杂质测定用元素标准溶液的制备方法，制备Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ的标准储备溶液。

标准工作溶液：逐级稀释标准储备溶液，使标准工作溶液中各元素含量分别为ρ（Ｓｉ）＝５０．００μｇ／ｍＬ，
ρ（Ａｌ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｔｉ）＝１０．００μｇ／ｍＬ，ρ（Ｂａ，Ｓｒ）＝１．００μｇ／ｍＬ，ρ（Ｚｒ）＝１．００μｇ／ｍＬ，加入与待测样品溶液相同含量的ＮａＯＨ和ＨＣｌ，用去离子水稀释至刻度，使标准溶液与待测样品溶液的基体基本保持一致，降低基体干扰。

ＮａＯＨ、无水乙醇：均为优级纯（北京化工厂）。

５０％（体积分数，下同）的ＨＣｌ（微电子纯，北京化学试剂研究所），分析用水为去离子水。

１．３　标准物质和样品
目前国内尚无合适的大气滤膜标准物质，故选择组成与大气颗粒污染物组成近似的土壤标准物质
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ＧＢＷ０７４０１、ＧＢＷ０７４０４和ＧＢＷ０７４０６进行方法
试验。

实验用大气颗粒物样品一部分由南开大学环境科学与工程学院提供，另一部分由空白膜加国家标准物质制备而成。

１．４　样品预处理和分析
取部分负载大气颗粒污染物（５０％或２５％）的滤膜样品于镍坩埚中，放入马弗炉，从低温升至３００℃，恒温保持约４０ｍｉｎ，再逐渐升温至５３０～５５０℃进行样品灰化，保持恒温４０～６０ｍｉｎ至灰化完全（样品颜色与土壤样品相似）。

取出已灰化好的样品，冷却至室温，加入几滴无水乙醇润湿样品，加入０．１～０．２ｇ固体ＮａＯＨ，放入马弗炉中在５００℃下熔融１０ｍｉｎ，取出坩埚，放置片刻，加入５ｍＬ热水（约９０℃），在电热板上煮沸提取，移入预先盛有２ｍＬ５０％的ＨＣｌ的塑料试管中，用少量０．１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ多次冲洗坩埚，将溶液洗入试管中并稀释至１０ｍＬ，摇匀，待测，同时做空白实验。

２　结果与讨论
２．１　碱熔法与酸溶高压密闭消解法的对比试验
称取１０．００ｍｇ标准物质ＧＢＷ０７４０４、ＧＢＷ０７４０６各两份，一组加入适量ＨＣｌ、ＨＮＯ３、ＨＦ高压密闭消解，另一组采用ＮａＯＨ熔融。

表３结果表明，混合酸溶高压密闭消解法测定Ａ
ｌ、Ｆｅ、Ｃａ和Ｍｇ的结果与标准值吻合，Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｒ结果偏低，但Ｓｉ、Ｔｉ结果严重偏低。

碱熔法测定Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ，准确度和精密度均明显好于高压密闭消解法。

本文选用碱熔处理样品。

２．２　熔融试剂的选择
碱熔法是分解无机试样的“湿法”，是消解地质类样品时最基本、最常用的方法，最常用的熔剂为ＮａＯＨ、Ｎａ２Ｏ２、Ｎａ２ＣＯ３和ＬｉＢＯ２。

Ｎａ２ＣＯ３和ＬｉＢＯ２熔样所需温度较高，对于元素Ｓｉ的溶解则需价格昂贵的铂－金坩埚；Ｎａ２Ｏ２由于其较强的氧化性，对坩埚的损失亦较严重；ＮａＯＨ的熔点在５００℃以下，而且对于酸不易溶元素Ｚｒ、Ｓｉ等有较强的分解能力，因此初步选用ＮａＯＨ作熔剂。

同时，为了实现样品中元素Ｎａ的测定，本文选用了ＬｉＯＨ作熔剂进行对比试验。

针对选定的Ｎ
ａＯＨ和ＬｉＯＨ两种熔剂，分别对ＧＢＷ０７４０４标准物质进行方法试验，每组８份样品，结果表明用Ｌ
ｉＯＨ作熔剂，由于其在水中的溶解度随温度的升高而降低，不易提取，其结果精密度和准确度除Ａｌ较好外，其余元素较离散，相对误差（ＲＥ）
７０％，不能完成对元素Ｎａ的同时测定；用ＮａＯＨ作熔剂，Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等元素的相对误差（ＲＥ） ４
％，同时对ＧＢＷ０７４０６进行实验，结果相同。

本文选用Ｎ
ａＯＨ作为样品的熔剂。

表３　碱熔和密闭酸溶处理分析样品方法对比
Ｔａｂｌｅ３　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓｗｉｔｈａｌｋａｌｉｆｕｓｉｏｎ
ａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄａｃｉｄｄｉｇｅｓｔｉｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ
标准物质ＧＢＷ０７４０４
元素
标准物质ＧＢＷ０７４０６
ｗＢ
／（μｇ·ｇ－１
）标准值碱熔ＲＥ／％ｗＢ
／（μｇ·ｇ－１
）密闭酸溶ＲＥ／％Ｓｉ２６６１００２６２１５０－１．４８６１５１０－７６．９Ａｌ１１２４００１１３２１５０．７３１１５２５０２．５４Ｃａ１５７２１５５９－０．８３１６１２２．５４Ｍｇ２０５０２０６３０．６３１９８０－３．４１Ｆｅ５６６００５５９２４－１．１９５５７５６－１．４９Ｔｉ４３９０４３２２－１．５５２９４９－３２．８Ｂａ１１８１２１２．５４９１－２２．９Ｓｒ３９３８．５－１．２８３３．８－１３．３Ｚｒ２２０
２１７
－１．３６
１８２
－１７．３
２．３　坩埚材质的选择
实验过程中不仅需要考虑所用容器的材料，而且
要考虑试样待测元素与容器材料之间的相互作用［
２１］。

称取１０．００ｍｇ标准物质ＧＢＷ０７４０１、ＧＢＷ０７４０４、ＧＢＷ０７４０６，分别对铂－金坩埚、石墨坩埚和镍坩埚进行了对比试验，结果表明，使用铂－金坩埚、镍坩埚与石墨坩埚灰化熔融，各元素结果无明显差异，且由于铂－
金坩埚价格昂贵，不适合批量分析；石墨坩埚碱熔Ｓｉ、Ｔｉ等元素的空白值高于镍坩埚，且存在强度
较差、易损坏、分析成本高［２２］
等缺点。

本文选用镍
坩埚。

２．４　灰化温度及灰化时间与元素损失２．４．１　灰化温度的影响
在空白滤膜中加入１０．００ｍｇ标准物质ＧＢＷ
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３５７—第６期付爱瑞，等：碱熔－电感耦合等离子体发射光谱法测定大气颗粒物样品中无机元素第３０卷
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０７４０４、ＧＢＷ０７４０６，分别在５００℃、５５０℃、６００℃、７００℃
８００℃进行灰化［２２］
，Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等
所测元素均不损失。

综合考虑，方法选择灰化温度为（５５０±２５）℃。

２．４．２　灰化时间的选择
根据选定的测定项目，采用干法灰化，有利于除去高分子滤膜中的有机物基质，使样品熔融完全。

通过试验，有机滤膜在２５０～３００℃液化，在此温度下保持约４０ｍｉｎ，液化完全，避免试样升温过快，燃烧着火，气化挥发损耗。

逐渐升温至５３０～５５０℃进行灰化，灰化时间为２０ｍｉｎ、４０ｍｉｎ、６０ｍｉｎ所测元素均不损失。

因灰化过程所需的时间随试样的数量和大气滤膜的类型而异，如混合纤维素滤膜灰化较快，聚四氟乙烯滤膜灰化速度较
慢［
２２］。

结果表明，灰化时间为６０ｍｉｎ时，几种常用滤膜均能灰化完全，故灰化时间选择６０ｍｉｎ为最佳。

２．５　酸度试验
称取１０．００ｍｇ标准物质ＧＢＷ０７４０１８份，分别加入０．２ｇＮａＯＨ熔融，水提取后，各加入５０％的ＨＣｌ１、１．２、１．５、１．８、２．０、２．２、２．５、３．０ｍＬ酸化，结果表明加
入５０％的ＨＣｌ用量小于１．８ｍＬ时有硅酸凝聚现象，Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｚｒ测定结果偏低；ＨＣｌ用量在１．８～３．０ｍＬ，可以得到澄清溶液，并且各元素测定结果与标准值一致。

考虑ＨＣｌ用量过多会增加测定空白值，本文选用５０％的ＨＣｌ用量为２．０ｍＬ。

２．６　干扰消除
ＩＣＰ－ＡＥＳ光谱分析中存在的主要干扰为光谱干扰和基体效应。

光谱干扰的消除，可选择信背比高、干扰少的谱线进行测定；基体效应是由于Ｎａ的存在，背景增加，本文采用加入与熔融样品中等量的ＮａＯＨ、ＨＣｌ配制标准溶液加以消除。

在分析过程中依次对空白、标准溶液、样品进行测定，仪器软件自动将试剂空白信号扣除，可消除试剂对测定元素的影响。

２．７　方法准确度和精密度
在空白滤膜中分别加入标准物质ＧＢＷ０７４０１、ＧＢＷ０７４０４、ＧＢＷ０７４０６各１０．００ｍｇ，按分析方法进行１
２次测定，计算平均值。

由表４数据看出，各元素相对误差（ＲＥ） ４
％，方法具有较高的准确度。

表４　方法准确度
Ｔａｂｌｅ４　Ａｃｃｕｒａｃｙｔｅｓｔｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ
元素
ＧＢＷ０７４０１
ｗＢ
／（μｇ·ｇ－１
）标准值
平均值ＲＥ／％ＧＢＷ０７４０４
ｗＢ
／（μｇ·ｇ－１
）标准值平均值ＲＥ／％ＧＢＷ０７４０６
ｗＢ
／（μｇ·ｇ－１
）标准值平均值ＲＥ／％Ｓｉ２９２６００２９１１００－０．５１２３８１００２３５９２７－０．９１２６６１００２６３４１６－１．０１Ａｌ７５１００７４８９６－０．２７１２４１００１２５２４００．９２１１２４００１１４１９０１．５９Ｃａ１２２９０１２３２９０．３２１８５８１９０４２．４８１５７２１５６０－０．７６Ｍｇ１０９００１０５４７－３．２４２９５０２８８８－２．１０２０５０２０６００．４９Ｆｅ３６３００３６９１０１．６８７２０００７１７４０－０．３６５６６００５５８２４－１．３７Ｔｉ４８３０４８６５０．７３１０８００１０５７４－２．０９４３９０４３１３－１．７５Ｂａ５９０５９２０．３４２１３２１３０．００１１８１２０１．７０Ｓｒ１５５１５６０．６５７７７６．５－０．６５３９３９０．００Ｚｒ
２４５
２３９
－２．４５
５００
５１１
２．２０
２２０
２１５
－２．２７
为考察方法的重现性，在１２张空白滤膜中分别加入１
０．００ｍｇ标准物质ＧＢＷ０７４０６进行测定，计算各元素精密度。

由表５结果可知，各元素测定值的相对标准偏差（ＲＳＤ，ｎ＝１２） ５
％，满足分析方法要求。

２．８　方法检出限
通过对１２份空白加标溶液进行连续测定，按３倍标准偏差（３ｓ）计算方法检出限。

由表６可知，各元素检出限在０．００４７～１．２ｎｇ／ｇ。

表５　方法精密度
Ｔａｂｅ５　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｔｅｓｔｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ
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４５７—第６期
　岩　矿　测　试　ｈｔｔｐ：∥ｗ
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表６　方法检出限
Ｔａｂｌｅ６　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ
３　结语
通过对滤膜灰化条件、熔剂选择及仪器工作条件选择，采用基体匹配，减小误差、降低检出限、提高灵敏度，实现了一次熔样，ＩＣＰ－ＡＥＳ法同时测定大气滤膜中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等元素，解决了大气颗粒物滤膜样品中易产生元素Ｓｉ溶解不完全等问题，提高了Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ等主、次量元素测定的精密度和准确度，弥补了一般酸溶方法的不足。

样品制备过程所用设备简单，成本低，操作简便、快速、准确，能够满足大多数实验室的设施环境，易于推广，可为环境大气中颗粒物源分析和相关性研究提供快速准确的数据支持。

４　参考文献
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［６］　王菊，李娜，房春生．以长春为例研究环境空气中ＴＳＰ、
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５５７—第６期付爱瑞，等：碱熔－电感耦合等离子体发射光谱法测定大气颗粒物样品中无机元素
第３０卷
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