韓康芹 張云肖 馮敏英
摘要 [目的] 為了準確檢測出土壤中氰化物的含量。[方法]《生活飲用水標準檢驗方法》GB/T 5750-2006異煙酸-吡唑酮分光光度法檢測水中氰化物的方法已被廣泛采用,但是土壤基質(zhì)相當復雜,測定過程中基質(zhì)干擾、固體顆粒的吸附、土樣保存、蒸餾、萃取等過程均有可能導致其含量的損失,直接影響檢測結(jié)果的準確性。[結(jié)果] 質(zhì)量控制中,采用平行樣品檢測控制其精密度,加標回收率的測定控制其準確度。[結(jié)論]檢出結(jié)果能正確地反映氰化物在土壤中的含量。
關鍵詞 土壤;氰化物;檢測方法;標準溶液
中圖分類號 S156 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)03-00729-02
土壤是陸地地表能生長綠色植物的疏松層,能為植物提供水、空氣和養(yǎng)分。土壤是植物生長的基地,是動物、人類賴以生存的物質(zhì)基礎。因此,土壤質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響人類的生存和發(fā)展。但是,由于近些年人們不合理的開發(fā)和利用,許多污染物質(zhì)通過多種渠道進入土壤,特別是隨著石油化工、塑料、合成纖維、焦化等工業(yè)和農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,土壤污染的情況日趨嚴重。
氰化物屬劇毒、高毒物質(zhì)。極少量的氰化物(每千克體重數(shù)毫克)就會使人畜在很短的時間內(nèi)中毒死亡。含氰化物濃度很低的水(<0.05 mg/L)也會使魚等水生生物中毒死亡。高濃度氰化物對植物表現(xiàn)出不良影響,如用100 mg/L氰化鈉灌溉油菜,出苗后3 d死亡率達85%;同樣濃度水培菜豆幼苗,僅2 d就引起失水死亡。當土壤中氰化物含量較高時,作物的氰化物含量明顯升高,形成對食品的危害[1]。所以,準確地檢測氰化物在土壤中的含量,具有重要的現(xiàn)實意義。
土壤基質(zhì)相當復雜。氰化物與土壤中有機質(zhì)含量有一定的相關性。在測定過程中基質(zhì)干擾、固體顆粒的吸附、土樣保存、蒸餾、萃取等均有可能導致其含量的損失,直接影響檢測結(jié)果的準確性。該研究是在大量研究基礎上的總結(jié)。檢出結(jié)果能正確反映出氰化物在土壤中的含量。
1 土壤樣品的保存
氰化物易揮發(fā),所以采樣時應用干凈的棕色廣口玻璃瓶(或聚乙烯瓶)采樣,瓶口要密封。樣品采集后應盡快檢測,如需要短期保存,應置于冰箱內(nèi)4 ℃以下避光保存,可保存期為2 d。
2 檢測儀器
用分光光度計進行檢測。
3 主要試劑
3.1 一般試劑
磷酸鹽緩沖溶液、氯胺T水溶液(10 g/L)、吡啶—吡唑啉酮溶液、乙酸鋅溶液(100 g/L)、酒石酸溶液(150 g/L)、氫氧化鈉溶液(10 g/L)、酚酞指示劑(10 g/L)。
3.2 氰化物標準溶液
采用國家有證標準物質(zhì),逐級稀釋至1.0 μg/ml,作為氰標準使用液。
4 檢測步驟
4.1 樣品預處理
在100 ml容量瓶中,加入10 ml 10 g/L NaOH溶液,置于蒸餾裝置冷凝管下,把冷凝管所連接的細玻璃管插入NaOH溶液液面下,用于收集溜出液。稱取10 g土壤樣品,置于250 ml蒸餾瓶中,加100 ml水、1 ml 100 g/L乙酸鋅溶液、10 ml 150 g/L酒石酸溶液,立即蓋好瓶塞,并且連接好儀器裝置,打開冷卻水并加熱蒸餾,蒸餾時應控制好加熱溫度,以3 ml/min左右為宜,同時要注意冷卻水要足量。當容量瓶內(nèi)溶液總體積約100 ml時,停止蒸餾,用蒸餾水定容至100 ml,供測定。
4.2 測定
準確吸取適量試料餾出液,一般為10 ml(含0~5.0 μg CN-)于25 ml帶塞比色管中,向比色管中滴加2滴酚酞指示劑,用乙酸溶液中和至無色(溶液pH要嚴格控制在6.8~7.5)。加2 ml磷酸鹽緩沖溶液和0.30 ml氯胺T溶液,搖勻,放置1 min,加10 ml吡啶—吡唑啉酮溶液,用蒸餾水定容25 ml,搖勻。放置40~50 min后(放置時間應嚴格控制在40~50 min),在分光光度計上于波長615 nm處,用3 cm比色皿測量吸光度[2]。
4.3 空白試驗
將100 ml 蒸餾水置于250 ml蒸餾瓶中,加1 ml乙酸鋅溶液,按試樣分析步驟進行測定。
4.4 標準曲線的繪制
取6支已編號的25 ml帶塞比色管,分別加入 0、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00 ml氰化鉀標準使用液(即0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 μg氰),用水稀釋至10 ml,以下按試樣分析步驟進行測定,以吸光度為縱坐標,以氰含量為橫坐標,繪制標準曲線。
4.5 檢測結(jié)果的計算
按式(1),計算土壤中氰化物的含量。
ρ(CN-)(mg/kg)=(m1-m2)VmV1(1)
式中,m1為從標準曲線上查得測量試液氰化物量,μg;
m2為從標準曲線上查得測量空白溶液氰化物量,μg;
V為試料餾出液體積,ml;
V1為測定取試樣餾出液的體積,ml;
m為試料質(zhì)量,g。
5 質(zhì)量控制
5.1 精密度控制
5.1.1 平行樣品檢測。
每批樣品須做20%平行樣品。當5個樣品以下時,平行樣不少于1個。
由分析者自行編入明碼平行樣或由實驗室編入密碼平行樣,也可以有質(zhì)控員在采樣現(xiàn)場采集密碼平行樣品。
5.1.2 合格要求。
平行雙樣測定結(jié)果的誤差應在允許誤差范圍之內(nèi)者為合格。允許誤差范圍(參照土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范(HJ/T166-2004))[3],即
當土壤中氰化物含量>100.0、10.0~100.0、1.0~10.0、0.1~1.0、<0.1 mg/kg時,最大允許相對偏差分別為±5%、±10%、±20%、±25%、±30%。
當平行雙樣測定合格率低于95%時,除對當批樣品重新測定外再增加樣品數(shù)10%~20%的平行樣,直至平行雙樣測定的合格率大于95%。
5.2 準確度控制
由于氰具有揮發(fā)性,我國尚沒有其土壤樣品標準物質(zhì),可用加標回收試驗檢查測定的準確度。
5.2.1 加標回收率的測定。
5.2.1.1 加標率。在一批試樣中,隨機抽取10%~20%試樣進行加標回收測定。當樣品數(shù)不足10個時,適當增加加標比率。在每批同類型試樣中,加標試樣至少1個。
5.2.1.2 加標量。加標量視被測組分含量而定,含量高的加入被測組分含量的0.5~1.0倍,含量低的加2~3倍,但加標后被測組分總量不得超出檢測方法的測定上限。
5.2.2 合格要求。
加標回收率應在其允許范圍之內(nèi)。加標回收率允許范圍應符合表1中的要求。當加標回收率小于70%時,對不合格者重新進行回收率測定,并另增加10%~20%的試樣做加標回收率測定,直至總合格率大于或等于70%以上。
6 結(jié)果驗證
通過對1 100余件樣品進行檢測,發(fā)現(xiàn)檢出限0.05 mg/kg,檢出率31%,內(nèi)檢數(shù)量242個,內(nèi)檢合格率95%,加標回收率95%~101%。由此可知,該樣品的檢出率、檢出限和準確度等技術參數(shù)和檢測質(zhì)量均能滿足地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范(DZ/T0130-2006)和土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范(HJ/T166-2004)的要求,檢測結(jié)果和實際地質(zhì)環(huán)境條件基本相符。
參考文獻
[1] 張遠,樊瑞莉.土壤污染對食品安全的影響及其防治[J].中國食物與營養(yǎng),2009(3):10-13.
[2] 金銀龍,鄂學禮,陳亞妍,等.《生活飲用水標準檢驗方法無機非金屬指標》GB/T 5750.5-2006 4.1異煙酸-吡唑酮分光光度法[S].北京:中國標準出版社,2007.
[3] 國家環(huán)境保護總局.《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》HJ/T166-2004[S/OL].(2004-12-09)http://www.mep.gov.cn/image20010518/5406.pdf.
[4] 尹明,王蘇明,葉家喻,等.《地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范》 DZ/T0130—2006[S].北京:中國標準出版社,2006.