两种土壤消解方法测定汞元素的验证
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［1］张丽、姜瑞雪． 小城镇污水无害化资源化处理技术及 应用［J］． 水科学与工程技术． 2009． 1: 20 ～ 23． ［2］聂静． 一种适合小城镇污水处理的生态工艺［J］． 城市 公用事业． 2009． 1: 40 ～ 41．
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［3］叶晟． 关于我国小城镇污水处理技术的探讨［J］． 现代 企业文化． 2009． 3: 144 ～ 145． ［4］张克峰、王永磊、陈文娟． 我国中小城镇污水处理适用 工艺探讨［J］． 净水技术． 2005． 6: 26 ～ 29． ［5］张自杰． 排水工程( 下) ［M］． 北京: 中国建筑工业出版 社，2000． ［6］齐瑶． 常杪． 小城镇和农村生活污水分散处理的适用 技术［J］． 中国给水排水． 2008． 18: 24 ～ 27． ［7］何强、吴正松等． 西部小城镇污水处理经济适用技术 分析［J］． 三峡环境与生态． 2008． 1: 26 ～ 28． ［8］王国庆． 中小城镇污水处理的优选工艺［J］． 黑龙江水 利科技． 2007． 4: 157．
标样号
Hg( c = 0． 01μg / ml) 标 准溶液体积( ml)
V: V = 1: 1HCl( 优 级纯) 体积( ml)
去离子水最终 定容体积( ml)
标准溶液浓度 值( μg / ml)
0
0． 0
1
0． 5
2
1． 0
3
1． 5
4
2． 0
5
2． 5
0． 0000
0． 5000
1． 0000
270 200 10 30 400 1 000 0． 5
读书时间( S) 延时时间( S) 有效测量次数
重复次数 测量方式 读数方式 分析单位
Leabharlann Baidu
12 1． 0
1 1 Std． Curve Peak Area mg / kg
2 结果
总站) ，采用水浴消解和微波消解方法进行消解，
对土壤环境标准物质 ESS － 3( 中国环境监测 并分别测得样品中汞元素的含量，结果见表 4。
冶金小区 3# 0． 019 0． 020
冶金小区 4# 0． 017 0． 022
同时由样品批间计算可知: 由水浴消解和微 波消解测定的实际土壤样品的相对标准偏差基本 接近，精密度高; 样品回收率微波消解略高于水浴 消解，但实际样品的测定值微波消解明显高于水 浴消解。
综上述统计结果可知: 对环境标准样品的测 定，不论是水浴消解还是微波消解，其测定结果都 在标准样品值不确定度范围内，满足分析测定的 要求。对于易挥发元素汞的测定，水浴消解在消 解环节中易受器皿和环境的影响，从而降低了样 品的消解效率; 而微波消解利用微波能促进分子 间的碰撞［2］，提高了消解反应的速度，大大缩短了
时间( S) 02: 00 03: 00 15: 00
收稿日期: 2011 － 10 － 19
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两种土壤消解方法测定汞元素的验证 马 伟
1． 2． 3 样品测定
( 10ng / ml) 标准使用液按表 2 配制。
1． 2． 3． 1 标准曲线的绘制。用 Hg = 0． 01μg / ml
表2
标准系列配制
防治、资源开发利用等方面的标准和管理规章，加 快推进《畜禽养殖污染防 治 条 例》的 立 法 进 程。 结合社会主义新农村建设，制定新的环保政策与 相关要求，包括制定有机肥生产、使用，农业废弃 物综合利用等方面的激励政策。
檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹
关键，尤其是土壤中的易挥发元素汞。土壤消解 1． 2． 1 水浴消解。分别准确称取土壤环境标准物
的方法很多，有电热板消解、密封容器消解、微波 质 ESS － 3 ( 中 国 环 境 监 测 总 站) 和 实 际 样 品 各
消解、水浴消解等。这些方法各有优缺点和它们 0． 5000g样品置于 25ml 具塞比色管中，以水湿润，
消解的时间，耗用试剂量少，具有样品污染小及操 作简单、精度高、消解过程易于自动化等特点，可 获得满意的测定结果。
微波消解法对于土壤环境样品而言是首选的 消解方法，其应用前景广阔。 参考文献:
［1］邓勃主编． 应用原子吸收与原子荧光光谱分析［M］． 北京: 化学工业出版社，2006． 9． ［2］仇广乐． 含汞样品的采集和预处理 ( 水、土壤、植物) ［M］． 北京: 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国 家重点实验室，2010．
( 上接第 187 页) 综合考虑污水组成、出水水质、 地域环境、运行费用因素，选用具有较强的针对性 和可行性的成熟工艺，同时也应该大胆尝试适合 当地特点和自然条件的新工艺。真正做到使乡镇 污水处理厂“建 得 起，用 得 起 ”、能 耗 低、效 率 高、 投资省、易管理，为改善农民居住环境、社会主义 新农村的建设和节能减排做贡献。 参考文献:
檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱
( 上接第 177 页) 确保小城镇生活污染治理项目 是: 建得起、运行费用低、便于管理、处理效果好的 先进而又实用的环境保护工程。 3． 6 加快农村环保法规和政策建设，建立生态环 境补偿机制。制定畜禽养殖污染控制、面源污染
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青海环境
第 21 卷第 4 期( 总第 82 期)
2011 年 12 月
虑) 。
如下:
对 2 种方法消解的实际样品进行测定，结果
表5
实际土壤样品测定结果 Hg( ㎎ / ㎏)
采样点 水浴消解( X) 微波消解( X)
冶金小区 1# 0． 014 0． 017
冶金小区 2# 0． 015 0． 020
青海环境
第 21 卷第 4 期( 总第 82 期)
2011 年 12 月
两种土壤消解方法测定汞元素的验证
马伟
( 青海省环境监测中心站，青海 西宁 810007)
摘 要: 利用标准样品和某冶金小区土壤样品，对比了 2 种不同消解方法测定土壤中重金属汞元素的差异。
将水浴消解、微波消解 2 种土壤消解预处理方法进行分析比较，分析 2 种消解方法的优点和缺点，并对消解样品
加入 10ml 王水( 1: 1) ，加塞后充分摇匀。于沸水浴 中加热消解 2h，期间摇动一次，取下冷却以后，加 入 1 ～ 2 滴 5% K2 Cr2 O7 溶液，用去离子水定容至标 线，摇匀、静 置 澄 清［1］。同 批 随 带 空 白 实 验，在 与 绘制标准工作曲线相同的条件下测定。 1． 2． 2 微波消解。分别准确称取土壤环境标准 物质 ESS － 3( 中国环境监测总站) 和实际样品各 0． 4000g 样品置于微波消解罐中，加入 2mlHNO3 浸 泡 30min，加 入 2mlHCL 和 1mlHF，再 浸 泡 30min，加盖密封，放入微波消解炉中。为提高工 作效率，保证样品完全消解，防止微波初期消解罐 内压力上冲而产生危险，并保证较高的消解效率， 采用三阶段消解控制方法，具体消解工作条件见 表 1。按工作条件表消解土样，待冷却至室温后， 将消解罐放入赶酸装置继续加热赶酸，待酸赶尽，
测定重金属汞元素含量，验证了微波消解法预处理的实际样品值略高于水浴消解法预处理的实际样品值。
关键词: 土壤; 消解; 重金属; 汞
中图分类号: X830． 2 文献标识码: A
文章编号: 1007 － 2454( 2011) 04 － 188 － 03
测准分析土壤中的重金属元素含量，消解是 1． 2 实验方法
各自适用的消解土壤元素。其中水浴消解法是土 壤元素汞消解常用的方法，微波消解法是土壤元 素汞消解逐渐推广的方法。本文通过以上两种方 法消解土壤样品中汞的对比实验，验证了微波消 解预处理方法的实用性和准确性。 1 实验部分 1． 1 仪器和试剂 1． 1． 1 仪器。AFS － 830 型双道原子荧光光度计， 130 位自动进样器( 北京吉天仪器公司) ; 汞特种空 心阴极灯; 数显恒温水浴锅 DK － 98; 容量瓶; 移液 管; 量筒; 电子秤; 微波消解仪 CEM( 美国 CEM 公 司) ; 赶酸装置 VB20 型( 美国 LabTech 公司) 。 1． 1． 2 试剂。汞标准储备液 1mg / ml 国家标准 物质 研 究 中 心 研 制; 汞 标 准 使 用 液 配 制: Hg = 0． 01μg / ml( 10ng / ml) ; 王水( 1: 1) ; 0． 05% 硼
1． 2． 3． 3 标准物质样和实际样品消解液用原子
荧光光度计直接进行测定。其中水浴消解样采用
仪器手动进样方式，因自动进样取样品易造成消
解液变浑浊，对测定产生影响。微波消解液可直
接采用自动进样测定。原子荧光光谱仪调至最佳
图 1 汞标准曲线法工作曲线( 单位 μg / L) 曲线次数: 1 次曲线相关系数: 0． 9998
的工作条件，其测试参数见表 3。将以不同方式 消解的样品消解液进行汞含量测定分析，根据标 准曲线计算出试样含量。
表3
仪器测试参数
仪器条件
参数
测量条件
参数
负高压( V) 原子化器温度( ℃ ) 原子化器高度( mm)
灯电流( mA) 载气流量( ml / min) 屏蔽气流量( ml / min)
注入量( ml)
表4
土壤环境标准样品 ESS － 3 不同消解法测定结果
元素 汞
保证值( ㎎ /㎏) 0． 112 ± 0． 012
测定次数( n) 6
水浴消解( X) 0． 106
微波消解( X) 0． 116
并由样品批间计算可知: 由水浴消解和微波消 5． 36 ﹪和 3． 57 ﹪，相对标准偏差分别为 4． 29 ﹪和 解 测 定 土 壤 环 境 标 准 样 品 其 相 对 误 差 分 别 为 3． 65 ﹪( 计 算 中 环 境 标 准 样 品 不 确 定 度 不 予 考
氢化钾溶液( 介质为 0． 2% 氢氧化钾溶液) ; 试验 转移至 50ml 容量瓶中，定容。同时制备全程序试
用水均为高纯去离子水; 试验用酸均为优级纯酸; 剂空白溶液和加标样品。
载气氩气≥99． 99% 。
表1
微波消解工作条件
步骤 1 2 3
功率( W) 1 600 1 600 1 600
温度( ℃ ) 120 160 180
5． 0
100
1． 5000
2． 0000
2． 5000
1． 2． 3． 2 标准曲线的绘制。以经过空白校正的
曲线方程:
各测量值，对相应标准溶液的含汞量绘制工作曲
I = 2005． 6273* C + 3． 7005
线。
结果表明，
汞在 0． 0000 ～ 2． 5000μg / L 浓度范围内线
性关系良好。
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［3］叶晟． 关于我国小城镇污水处理技术的探讨［J］． 现代 企业文化． 2009． 3: 144 ～ 145． ［4］张克峰、王永磊、陈文娟． 我国中小城镇污水处理适用 工艺探讨［J］． 净水技术． 2005． 6: 26 ～ 29． ［5］张自杰． 排水工程( 下) ［M］． 北京: 中国建筑工业出版 社，2000． ［6］齐瑶． 常杪． 小城镇和农村生活污水分散处理的适用 技术［J］． 中国给水排水． 2008． 18: 24 ～ 27． ［7］何强、吴正松等． 西部小城镇污水处理经济适用技术 分析［J］． 三峡环境与生态． 2008． 1: 26 ～ 28． ［8］王国庆． 中小城镇污水处理的优选工艺［J］． 黑龙江水 利科技． 2007． 4: 157．
标样号
Hg( c = 0． 01μg / ml) 标 准溶液体积( ml)
V: V = 1: 1HCl( 优 级纯) 体积( ml)
去离子水最终 定容体积( ml)
标准溶液浓度 值( μg / ml)
0
0． 0
1
0． 5
2
1． 0
3
1． 5
4
2． 0
5
2． 5
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0． 5000
1． 0000
270 200 10 30 400 1 000 0． 5
读书时间( S) 延时时间( S) 有效测量次数
重复次数 测量方式 读数方式 分析单位
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12 1． 0
1 1 Std． Curve Peak Area mg / kg
2 结果
总站) ，采用水浴消解和微波消解方法进行消解，
对土壤环境标准物质 ESS － 3( 中国环境监测 并分别测得样品中汞元素的含量，结果见表 4。
冶金小区 3# 0． 019 0． 020
冶金小区 4# 0． 017 0． 022
同时由样品批间计算可知: 由水浴消解和微 波消解测定的实际土壤样品的相对标准偏差基本 接近，精密度高; 样品回收率微波消解略高于水浴 消解，但实际样品的测定值微波消解明显高于水 浴消解。
综上述统计结果可知: 对环境标准样品的测 定，不论是水浴消解还是微波消解，其测定结果都 在标准样品值不确定度范围内，满足分析测定的 要求。对于易挥发元素汞的测定，水浴消解在消 解环节中易受器皿和环境的影响，从而降低了样 品的消解效率; 而微波消解利用微波能促进分子 间的碰撞［2］，提高了消解反应的速度，大大缩短了
时间( S) 02: 00 03: 00 15: 00
收稿日期: 2011 － 10 － 19
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两种土壤消解方法测定汞元素的验证 马 伟
1． 2． 3 样品测定
( 10ng / ml) 标准使用液按表 2 配制。
1． 2． 3． 1 标准曲线的绘制。用 Hg = 0． 01μg / ml
表2
标准系列配制
防治、资源开发利用等方面的标准和管理规章，加 快推进《畜禽养殖污染防 治 条 例》的 立 法 进 程。 结合社会主义新农村建设，制定新的环保政策与 相关要求，包括制定有机肥生产、使用，农业废弃 物综合利用等方面的激励政策。
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关键，尤其是土壤中的易挥发元素汞。土壤消解 1． 2． 1 水浴消解。分别准确称取土壤环境标准物
的方法很多，有电热板消解、密封容器消解、微波 质 ESS － 3 ( 中 国 环 境 监 测 总 站) 和 实 际 样 品 各
消解、水浴消解等。这些方法各有优缺点和它们 0． 5000g样品置于 25ml 具塞比色管中，以水湿润，
消解的时间，耗用试剂量少，具有样品污染小及操 作简单、精度高、消解过程易于自动化等特点，可 获得满意的测定结果。
微波消解法对于土壤环境样品而言是首选的 消解方法，其应用前景广阔。 参考文献:
［1］邓勃主编． 应用原子吸收与原子荧光光谱分析［M］． 北京: 化学工业出版社，2006． 9． ［2］仇广乐． 含汞样品的采集和预处理 ( 水、土壤、植物) ［M］． 北京: 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国 家重点实验室，2010．
( 上接第 187 页) 综合考虑污水组成、出水水质、 地域环境、运行费用因素，选用具有较强的针对性 和可行性的成熟工艺，同时也应该大胆尝试适合 当地特点和自然条件的新工艺。真正做到使乡镇 污水处理厂“建 得 起，用 得 起 ”、能 耗 低、效 率 高、 投资省、易管理，为改善农民居住环境、社会主义 新农村的建设和节能减排做贡献。 参考文献:
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青海环境
第 21 卷第 4 期( 总第 82 期)
2011 年 12 月
虑) 。
如下:
对 2 种方法消解的实际样品进行测定，结果
表5
实际土壤样品测定结果 Hg( ㎎ / ㎏)
采样点 水浴消解( X) 微波消解( X)
冶金小区 1# 0． 014 0． 017
冶金小区 2# 0． 015 0． 020
青海环境
第 21 卷第 4 期( 总第 82 期)
2011 年 12 月
两种土壤消解方法测定汞元素的验证
马伟
( 青海省环境监测中心站，青海 西宁 810007)
摘 要: 利用标准样品和某冶金小区土壤样品，对比了 2 种不同消解方法测定土壤中重金属汞元素的差异。
将水浴消解、微波消解 2 种土壤消解预处理方法进行分析比较，分析 2 种消解方法的优点和缺点，并对消解样品
加入 10ml 王水( 1: 1) ，加塞后充分摇匀。于沸水浴 中加热消解 2h，期间摇动一次，取下冷却以后，加 入 1 ～ 2 滴 5% K2 Cr2 O7 溶液，用去离子水定容至标 线，摇匀、静 置 澄 清［1］。同 批 随 带 空 白 实 验，在 与 绘制标准工作曲线相同的条件下测定。 1． 2． 2 微波消解。分别准确称取土壤环境标准 物质 ESS － 3( 中国环境监测总站) 和实际样品各 0． 4000g 样品置于微波消解罐中，加入 2mlHNO3 浸 泡 30min，加 入 2mlHCL 和 1mlHF，再 浸 泡 30min，加盖密封，放入微波消解炉中。为提高工 作效率，保证样品完全消解，防止微波初期消解罐 内压力上冲而产生危险，并保证较高的消解效率， 采用三阶段消解控制方法，具体消解工作条件见 表 1。按工作条件表消解土样，待冷却至室温后， 将消解罐放入赶酸装置继续加热赶酸，待酸赶尽，
测定重金属汞元素含量，验证了微波消解法预处理的实际样品值略高于水浴消解法预处理的实际样品值。
关键词: 土壤; 消解; 重金属; 汞
中图分类号: X830． 2 文献标识码: A
文章编号: 1007 － 2454( 2011) 04 － 188 － 03
测准分析土壤中的重金属元素含量，消解是 1． 2 实验方法
各自适用的消解土壤元素。其中水浴消解法是土 壤元素汞消解常用的方法，微波消解法是土壤元 素汞消解逐渐推广的方法。本文通过以上两种方 法消解土壤样品中汞的对比实验，验证了微波消 解预处理方法的实用性和准确性。 1 实验部分 1． 1 仪器和试剂 1． 1． 1 仪器。AFS － 830 型双道原子荧光光度计， 130 位自动进样器( 北京吉天仪器公司) ; 汞特种空 心阴极灯; 数显恒温水浴锅 DK － 98; 容量瓶; 移液 管; 量筒; 电子秤; 微波消解仪 CEM( 美国 CEM 公 司) ; 赶酸装置 VB20 型( 美国 LabTech 公司) 。 1． 1． 2 试剂。汞标准储备液 1mg / ml 国家标准 物质 研 究 中 心 研 制; 汞 标 准 使 用 液 配 制: Hg = 0． 01μg / ml( 10ng / ml) ; 王水( 1: 1) ; 0． 05% 硼
1． 2． 3． 3 标准物质样和实际样品消解液用原子
荧光光度计直接进行测定。其中水浴消解样采用
仪器手动进样方式，因自动进样取样品易造成消
解液变浑浊，对测定产生影响。微波消解液可直
接采用自动进样测定。原子荧光光谱仪调至最佳
图 1 汞标准曲线法工作曲线( 单位 μg / L) 曲线次数: 1 次曲线相关系数: 0． 9998
的工作条件，其测试参数见表 3。将以不同方式 消解的样品消解液进行汞含量测定分析，根据标 准曲线计算出试样含量。
表3
仪器测试参数
仪器条件
参数
测量条件
参数
负高压( V) 原子化器温度( ℃ ) 原子化器高度( mm)
灯电流( mA) 载气流量( ml / min) 屏蔽气流量( ml / min)
注入量( ml)
表4
土壤环境标准样品 ESS － 3 不同消解法测定结果
元素 汞
保证值( ㎎ /㎏) 0． 112 ± 0． 012
测定次数( n) 6
水浴消解( X) 0． 106
微波消解( X) 0． 116
并由样品批间计算可知: 由水浴消解和微波消 5． 36 ﹪和 3． 57 ﹪，相对标准偏差分别为 4． 29 ﹪和 解 测 定 土 壤 环 境 标 准 样 品 其 相 对 误 差 分 别 为 3． 65 ﹪( 计 算 中 环 境 标 准 样 品 不 确 定 度 不 予 考
氢化钾溶液( 介质为 0． 2% 氢氧化钾溶液) ; 试验 转移至 50ml 容量瓶中，定容。同时制备全程序试
用水均为高纯去离子水; 试验用酸均为优级纯酸; 剂空白溶液和加标样品。
载气氩气≥99． 99% 。
表1
微波消解工作条件
步骤 1 2 3
功率( W) 1 600 1 600 1 600
温度( ℃ ) 120 160 180
5． 0
100
1． 5000
2． 0000
2． 5000
1． 2． 3． 2 标准曲线的绘制。以经过空白校正的
曲线方程:
各测量值，对相应标准溶液的含汞量绘制工作曲
I = 2005． 6273* C + 3． 7005
线。
结果表明，
汞在 0． 0000 ～ 2． 5000μg / L 浓度范围内线
性关系良好。