土壤中铜、锌的测定

测定方法
• 目前，土壤样品中重金素的测定方法主要 有：火焰原子吸收分光光度法、电感耦合 等离子体发射光谱法（ICP-AES）、原子荧 光光谱法、比色法、电位法、极谱法。 • 火焰原子吸收分光光度法 （国标） • 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）
火焰原子吸收分光光度法
• 原理 • 采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方 法，彻底破坏土壤的矿物晶格，使试样中 的待测元素全部进入试液中。然后，将土 壤消解液喷入空气-乙炔火焰中。在火焰的 高温下，铜、锌化合物离解为基态原子， 该基态原子蒸气对相应的空心阴极灯发射 的特征谱线产生选择性吸收。在选择的最 佳测定条件下，测定铜、锌的吸光度。
测定与空白试验
• 样品测定 按照仪器使用说明书调节仪器至最佳工作 条件，测定试液的吸光度。
• 空白试验 用去离子水代替试样，采用和上述相同的 步骤和试剂，制备全程序空白溶液，进行 测定测定。每批样品至少制备2个以上的空 白溶液。
校准曲线
参考表2，在50mL容量瓶中，个加入5mL硝酸 镧溶液，用硝酸溶液稀释混合标准使用液， 配制至少5个标准工作溶液，其浓度范围应 包括试液中铜、锌的浓度。在相同条件下 由低到高浓度测定其吸光度。 用减去空白的吸光度与相对应的元素含量 （mg/L）绘制校准曲线。
火焰原子分光光度计
仪器参数
试液的制备
• 准确城区0.2~0.5g（精确至0.0002g）试样 于50mL聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后加 入10mL盐酸，于通风橱内的电热板上低温 加热，使样品初步分解，待蒸发至约剩3mL 左右时，取下稍冷，然后加入5mL硝酸， 5mL氢氟酸，3mL高氯酸，加盖后于电热板 上中温加热。1h后，开盖，继续加热除硅， 为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩 埚。
检出限
• 检出限 （按城区0.5g试样消解定容至50mL计算） 铜：1mg/kg 锌：0.5mg/kg
电感耦合等离子体发射光谱法
• 优点 • 方法简便、安全、节省试剂、可以多元素 同步检测效率高，测试结果准确度高、精 密度好。 • 缺点 • 仪器价钱贵
原理
• ICP光源具有激发能力强、稳定性好，基体 效应小、检出限低等优点。由于ICP光源无 自吸现象，标准曲线的直线范围很宽，可 达到几个数量级，因而，多数标准曲线是 按b=1绘制，即I=Ac。当有显著的光谱背景 时，标准曲线可以不通过原点，曲线方程 为I=Ac+D，D为直线的截距。可以用标准曲 线法、标准加入法及内标法进行光谱定量 分析。
• 当加热至冒浓厚白烟时，加盖，使黑色有 机碳化物分解。待坩埚壁上的黑色有机物 消失后，开盖驱赶高氯酸白烟并蒸至内容 物成粘稠状。视消解情况可再加入3mL硝酸， 3mL氢氟酸和1mL高氯酸，重复上述消解过 程。当白烟再次基本冒尽且坩埚内容物呈 黏稠状时，取下稍冷，用水冲洗坩埚盖和 内壁，并加入1mL硝酸溶液微温溶解残渣。 然后将溶液转移至50mL容量瓶中，加入5mL 硝酸镧溶液，冷却后定容至表现摇匀，备 测。
pH值项 目
Cu≤ Cr≤ Zn≤
自然
35 90 100
PH<6.5
50 250 200
6.5-7.5
100 300 250
>7.5
100 350 300
>6.5
400 400 500
*单位为mg/kg
谢谢
电感耦合等离子体发射光谱仪
• 由下表可知ICP-AES测定土壤的线性、灵敏 度以及检出限
土壤样品前处理（微波ห้องสมุดไป่ตู้解）
• 1.分析天平准确称取0.2g干燥好的土壤样品(105℃干 燥2h)，置于聚四氟乙烯(PTFE)溶样杯中，依次加入 6mL盐酸，2mL硝酸，振摇使之与样品充分混合，待反 应完毕（约1min），加内盖。 • 2.用滤纸将外盖内表面、消解罐表面螺纹等处擦拭干 净。拧上消解罐罐盖，隔位放入微波消解仪炉腔内。 设定微波消解温度-时间程序为：150℃-30min。按微 波炉启动开关，同时按运行消解程序键，开始进行样 品消解。 • 3.待微波消解完成后，仪器会自动执行冷却程序， 10min冷却后，取出消解罐，冷却5~10min后打开消解 罐罐盖，再小心打开内盖。
校准曲线
• 准确配制0、0.2、0.5、1.0、2.0、 3.0mg/L铜、锌的标准溶液，在仪器稳 定30 min的状态下测定标准溶液，绘 制校准曲线。
样品测定
• 按照下表设定仪器参数，用ICP-AES测定试样中元 素的发射强度，通过校准曲线计算元素浓度。
土壤环境质量标准
查阅土壤环境质量标准（GB15618-1995），土壤中部分重金属含量 的各级标准如表所示： 土壤环境质量国家标准 (GB 15618-1995) 级别 一级标准 二级标准 三级标准
• 4.用滤纸将外盖、内盖擦拭干净，并保留滤纸。然 后以每次1~2mL的二次去离子水(超纯水)冲洗溶样 杯杯盖和杯壁2~3次，将滤纸放入砂芯漏斗中一起 抽滤，并把过滤液和冲洗抽滤瓶2次(1~2mL)液体转 移至100毫升量筒中，再以去二次离子水定容至40 毫升，取约25毫升到比色管中，待ICP-AES分析。 • 5.选择各元素的测量波长并记录，设定仪器。做定 量分析前，必须先用浓度最大的标准溶液校准做分 析线的定义，然后进行ICP-AES分析。在测量样品 时，每次要用滤纸擦拭进样针表面。
土壤中铜、锌的测定
采样
• 采样方法
①采样筒取样；②土钻取样；③挖坑取样。 • 土壤样品制备
将采集的土壤样品（一般不少于500g）混匀后用 四分法缩分至约100g。缩分后的土样经风干后， 除去土壤中石子和动物植物残体等异物，用木棒 （或玛瑙棒）研压，通过2mm尼龙筛，混匀。用 玛瑙研钵将通过2mm尼龙筛的土样研磨至全部通 过100目（孔径0.149mm）尼龙筛，混匀后备用
土壤的保存
• 土壤保存原则： • 1、一般土壤样品需保存半年至一年，以备必要时查核 之用。 • 2、储存样品应尽量避免日光、潮湿、高温和酸碱气体 等的影响。
• 3、玻璃材质容器是常用的优质贮器，聚乙烯塑料容器 也属美国环保局推荐容器之一，该类贮器性能良好、 价格便宜且不易破损。 • 4、将风干土样、沉积物或标准土样等贮存于洁净的玻 璃或聚乙烯容器之内。在常温、阴凉、干燥、避阳光、 密封（石腊涂封）条件下保存30个月是可行的。