ICP-AES测定邻苯二甲酸氢钾-氢氧化钠作用下土壤中重金属全量及形态分析

第２８卷，第１１期２００８年１１月

光谱学与光谱分析Ｖ０１．２８，Ｎｏ．１１。ｐｐ２６７４—２６７８

ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄＳｐｅｃｔｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓＮｏｖｅｍｂｅｒ，２００８

ＩＣＰ－ＡＥＳ测定邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠作用下

土壤中重金属全量及形态分析

曲蛟１’２，袁星ｈ，丛俏２，王双２

１．东北师范大学城市与环境科学学院，吉林长春１３００２４

２．渤海大学化学化工学院，辽宁锦州１２１０００

摘要空白土壤作为质量控制样品，采用邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠进行处理土壤样品为对照，用ＨＮ０３一ＨＦ－ＨＣｌ０４混酸对土壤样品进行消化，运用等离子体发射光谱仪（ＩＣＰ－ＡＥＳ）测定了提取处理后土壤样品中Ｍｏ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｈｇ，Ｃｒ，Ｃｄ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｎｉ的全量以及酸可提取态、氧化物结合态、有机结合态三种化学形态的含量。获知不同ｐＨ的邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液对土壤中重金属全量及形态转化作用的影响。结果表明：除Ｐｂ和Ｚｎ外，投加不同ｐＨ邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液对土壤中重金属全量的消解和测定有促进作用。邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液对土壤中Ｃｒ，Ｃｕ，Ｈｇ，Ｐｂ的酸可提取态、对土壤中Ａ占，Ｈｇ，Ｐｂ，Ｚｎ的氧化结合态、对土壤中Ａｓ和Ｈｇ的有机结合态的转化有促进作用。在ｐＨ５．８时，Ｃｕ和Ｈｇ的酸可提取态的含量最大值分别为２．１８０和０．６３２ｎａｇ・ｋｇ叫；在ｐＨ６．２时，Ｐｂ的氧化结合态的含量最大值为２７．７９２ｍｇ・ｋｇ－１，在ｐＨ６．０时，Ｈｇ的有机结合态含量最大值为４．７１５ｍｇ・ｋｇ～。

关键词邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠；缓冲溶液｝重金属；形态

中图分类号：０６５７．３；Ｘｌ文献标识码：ＡＩＸ）Ｉ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｒＬ１０００－０５９３（２００８）１１—２６７４－０５

引言

影响重金属形态分布的因素很多，在不同的土壤条件下。包括土壤类型，土地利用方式，土壤的物理化学性状（土壤ｐＨ、Ｅｈ、土壤无机和有机胶体的含量）等因素的差异，都可以影响土壤重金属形态的变化。缓冲溶液是一类能够抵制外界加入少量酸和碱的影响，基本能维持ｐＨ值不变的溶液。Ｓｔａｎｈｏｐｅ等［１］研究表明，随着ＥＤＴＡ浓度的增加，土壤中Ｃｕ，Ｚｎ，ＣＡ，Ｐｂ，Ｎｉ可溶态重金属的含量占总重金属含量的比例成线性提高。吴龙华等［２］研究表明，向土壤中加诸如柠檬酸和苹果酸后，土壤水溶态Ｃｕ的含量有所提高，但对交换态Ｃｕ没有影响。本文研究旨在采用邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠进行土壤样品的处理，以了解不同ｐＨ的邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液对土壤中重金属全量及形态转化作用的影响，即通过添加化学螯合剂来改变植物根际土壤化学环境以提高植物对污染物的提取能力ｎ“。

１采样及处理

供试土壤样品取自葫芦岛市连山区钢屯镇南山钼矿区，采样时间为２００７年４月１３日，供试的土壤样品共８０份，每份样品重１ｌ【ｇ，采集后在实验室内混匀。

土壤样品前处理及测定：土壤风干后混匀磨碎，过１００目（Ｏ．１４９ｒａｍ）塑料筛进行筛分。将筛分后土壤采用四分法［５］平分为二部分：一份为空白，作为质量控制样品；另一份，分别加入２０ｍＬ不同ｐＨ的缓冲溶液（见表１），在室温下振荡１６ｈ后放入干燥箱中烘干。

Ｔａｂｌｅ１Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍｂｉｐｈｔｈａｌａｔｅ－￥ｏｄｉｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｂＩ●ｆｆ打ｓｏｈＵｏｎ

收稿日期：２００７－０６－１８．修订日期：２００７－０９－２６

基金项目：教育部科学技术研究重点项目（０３０５８）和辽宁省教育厅科学技术研究项目（２００６０３２）资助

作者简介：曲蚊，１９７６年生，渤海大学化学化工学院副教授ｅ－ｍａｉｌ：ｑｕｊｉａ０７＠１２６．ｃｏｌｎ＊通讯联系人

第１１期光谱学与光谱分析２６７５

１．１全量分析前处理

采用湿法进行消解。

（１）称取１．０００克样品于聚四氟乙烯塑料坩埚中。

（２）放入干燥箱中烘干，向土壤样品中分别加入５ＩｌｌＬＨＮ０３，１０ｍＬＨＦ，１２ｍＬＨＣｌ０４于恒温振荡下振荡１０ｈ后消化到近干，加入１０ｍＬ１；１硝酸继续溶解。

（３）待土壤样品溶解后转移至５０ＩｎＬ比色管中待测［６’７］。１．２形态分析前处理

采用欧共体参比司的３步连续提取程序（Ｂ（’Ｒ）进行土壤重金属各形态的分离提取。

（１）称土样１．００００ｇ，用４０ｍＬ０．１ｍｏｌ・Ｌ－１ＨＯＡｃ在２０℃下振荡１６ｈ提取酸可提取态元素。

（２）酸可提取态元素提取后的残物用４０ＩｎＬ０．５１１１０１．Ｌ＿１盐酸羟胺加１０ｍＬ０．０５ｒｎ０卜Ｌ－１ＨＮ０３在２０℃下振荡１６ｈ，提取氧化结合态元素。

（３）在第２步提取后的残余物中，加Ｈ２０２（ｐＨ２～３）１０ｍＬ在２０℃下放置Ｉｈ后。加热至８５℃（１ｈ），再加１０ｍＬＨ２０２，继续在８５℃下加热ｌｈ之后用５０ｍＬｐＨ为２的１ｍｏｌ・Ｌ叫醋酸铵振荡１６ｈ提取有机结合态元素净１１］。

１．３测定方法

土壤样品进行消解及提取后采用ＩＣＰ．ＡＥＳ（Ｖａｒｉａｎ，ｖｉｓ－ｔａｍｐｘ）进行全量及形态分析。标准储备液浓度均为１．０００ｍｇ・ｍＬ叫（国家环境保护总局标准样品研究所），用稀酸稀释成一定浓度的工作液。其余试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。ＩＣＰ＿ＡＥＳ测定条件及测定波长如表２和表３。

Ｔａｂｌｅ２ＷｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＩＣＰ－ＡＥＳ

Ｔａｂｌｅ３Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｒｉｍ）

２测定结果与分析

２．１标准偏差和检出限

取各含１０ｍｇ・Ｌ－１的重金属的混合标准溶液。按实验方法测定，取平行１１次的结果计算［１２］，得出各种重金属的标准偏差和检出限见表４。

由表４可知：采用ＩＣｐＡＥＳ测定样品中的重金属元素数据可靠。２．２邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液的检测

对实验所使用的邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液进行重金属全量测定，溶液中Ｍｏ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｈｇ，Ｃｒ，Ｃｄ，Ｚｎ．Ｃｕ，Ｎｉ均未检出。

２．３邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠溶液对土壤重金属全■测定的影响

加入不同ｐＨ邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液，土壤重金属元素全量测定结果见表５．

Ｔａｂｌｅ４Ｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓｏｆｄｅｍｅｎｔｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ（ｒａｇ・Ｌ一１）

对于加入邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液处理的土壤，与空白土壤中重金属含量相比较可以看出：除Ｐｂ和Ｚｎ外，投加不同ｐＨ邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液对土壤中重金属全量的测定有促进作用，投加邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液后土壤中Ａｓ，ＣＡ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｈｇ，Ｍｏ，Ｎｉ的平均测定含量分别为未投加邻苯二甲酸氢钾一氢氧化钠缓冲溶液的１．１４１，１．１１４，１．０２５，１．２０９，１．６２４，１．１１７，１．１５５倍；在ｐＨ５．２时，Ａｓ，Ｃｕ，Ｈｇ的含量最大值分别为