龐雯斐，陳曉青，孫小波，葉聞俊，孫 海，余曉峰

（浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

0 前言

土壤是陸生植物生活的基質(zhì)和陸生動(dòng)物生活的基底。土壤不僅為植物提供必需的營(yíng)養(yǎng)和水分，而且也是土壤動(dòng)物賴以生存的棲息場(chǎng)所，是人類生存和發(fā)展的基本物質(zhì)基礎(chǔ)，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。土壤環(huán)境質(zhì)量直接影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量及人類健康。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類的各種生產(chǎn)活動(dòng)，土壤污染問題日益加重。土壤污染問題已成為社會(huì)關(guān)切、人民群眾關(guān)心的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，也是亟需解決的重大環(huán)境問題之一[1]。

土壤環(huán)境污染物大致分為無機(jī)、有機(jī)、生物和放射性污染物四大類[2]。其中生物和放射性污染物具有特定的污染途徑，其來源較單一，易識(shí)別。土壤重金屬污染物作為無機(jī)污染物一大類有來源復(fù)雜多樣，且具有毒性強(qiáng)、難降解、殘留時(shí)間長(zhǎng)，在環(huán)境中分布廣等特性。一旦在土壤中積累，會(huì)持續(xù)威脅生態(tài)環(huán)境安全和人體健康。

目前，國(guó)內(nèi)外土壤檢測(cè)前處理主要的消解方式有電熱板加熱消解、微波加熱消解、水浴加熱消解、控溫回流加熱消解、全自動(dòng)石墨加熱消解、高壓密閉罐消解等。

本文主要采用了與電熱板加熱消解原理等同的全自動(dòng)石墨消解法來進(jìn)行樣品的前處理，該儀器可通過程序設(shè)置來實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)處理樣品，免去了電熱板加熱過程中需要手動(dòng)加酸等繁瑣的步驟，具有自動(dòng)加液、控溫、升溫等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)過程中采用了DEENAⅡ全自動(dòng)石墨消解儀工程師推薦的消解程序（程序一、程序二），以及在此基礎(chǔ)上設(shè)立的程序三。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，最后找到相對(duì)合適的消解程序。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

奧豪斯EX224/AD電子天平；DEENAⅡ全自動(dòng)石墨消解儀；Anton Paar微波消解儀；PE-800原子吸收分光光度儀（含石墨爐）；Thermo等離子體光譜儀（ICP-AES）；硝酸（痕量金屬元素分析專用）；鹽酸（痕量金屬元素分析專用）；高氯酸（痕量金屬元素分析專用）；氫氟酸（優(yōu)級(jí)純）；實(shí)驗(yàn)室用一級(jí)蒸餾水。

1.2 步驟

1.2.1 全自動(dòng)石墨消解儀消解（濕法消解）程序的建立

在全自動(dòng)石墨消解儀消解過程中，通過改變加酸的量和順序，以及消解溫度的高低及加熱時(shí)間長(zhǎng)短來確定最佳消解程序。過程中使用過的消解程序如下。

程序一：在消解管中滴加0.5 mL H2O潤(rùn)濕樣品，振蕩 30 s，滴加 6 mL HNO3，振蕩 30 s，然后140℃溫度下加熱70 min（包括升溫過程），冷卻2 min，再滴加 2 mL HNO3和 6 mL HCl，振蕩 30 s，150℃溫度加熱60 min（包括升溫過程），滴加5 mL HF，振蕩 30 s，150 ℃溫度加熱 50 min，然后滴加3 mL HClO4，用30 mL H2O沖洗管路，160℃溫度加熱80 min（包括升溫過程），振蕩30 s，175℃溫度加熱40 min（包括升溫過程），降溫至（溫度設(shè)置）10℃保持1 min，冷卻10 min，滴加20 mL H2O。

程序二：在消解管中滴加6 mL HNO3，振蕩30 s，然后140℃溫度加熱60 min（包括升溫過程），冷卻 2 min，再滴加 2 mL HNO3和 6 mL HCl，振蕩 30 s，140℃溫度加熱 60 min，冷卻 2 min，滴加 5 mL HF，振蕩 30S，150 ℃溫度加熱 60 min（包括升溫過程），然后滴加1.5 mL HClO4，用30 mL H2O沖洗管路，振蕩30 s，170℃溫度加熱60 min（包括升溫過程），降溫至（溫度設(shè)置）10℃保持1 min，冷卻 10 min，滴加 20 mL H2O。

程序三：在消解管中滴加6 mL HNO3，振蕩30 s，然后140℃溫度加熱90 min（包括升溫過程），冷卻2 min，以下步驟同程序二。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

每個(gè)程序的執(zhí)行過程中，稱樣量除銻（Sb）外均為0.15 g（精確至0.0001 g），將樣品置于全石墨消解管中，然后按照各個(gè)程序進(jìn)行消解，定容到50.0 mL 測(cè)定，銻為 0.25 g（精確至 0.0001 g），最后定容至25.0 mL，鎘（Cd）用石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定，其他元素均采用ICP-AES測(cè)定，測(cè)定結(jié)果及回收率見表2，稱取的樣品是編號(hào)為GBW（E）070008和 GBW（E）070009的土壤標(biāo)樣，標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)值及標(biāo)準(zhǔn)偏差見表1。

表1 土壤標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)值及標(biāo)準(zhǔn)偏差

表2 不同前處理程序樣品結(jié)果/（mg/kg）和準(zhǔn)確度/%比對(duì)

2 結(jié)論

綜上所述，由表2的結(jié)果和準(zhǔn)確度可以看出，無論四酸比例、消解溫度和消解時(shí)間如何改變，這8種金屬元素中除鎘（Cd）外的7種金屬元素的準(zhǔn)確度均達(dá)到90%以上，而鎘（Cd）的準(zhǔn)確度由一開始的約70%，經(jīng)過一系列的程序改良，上升到了接近100%，因此從這一系列數(shù)據(jù)可以看出，程序三在現(xiàn)有的程序里是相對(duì)合適的，樣品的消解結(jié)果和準(zhǔn)確度令人滿意。