土壤中重金属测定之微波消解前处理

王水水浴消解 - 原子荧光法同时测定土壤中汞和砷摘要: 将土壤环境监测样品中砷,汞元素同步消解前处理,原子荧光光谱仪同时测定。

该方法可同时消解，同时分析土壤中的汞、砷，节约了分析测试时间，简化了试验步骤，提高了分析效率。

结果表明该法测汞和砷的测定下限分别可以达到0.002mg/kg和0.01mg/kg,测定汞的相对标准偏差（RSD%)为3.67%，回收率在85.0%-100.1%；测定砷相对标准偏差（RSD%)为1.13%，回收率在80.0%-98.3%。

方法简便，完全适用于土壤中砷、汞的检测。

关键词;土壤汞砷同时测定原子荧光王水消解Simultaneous determination of mercury and arsenic in soil by aqua regia water bath digestion and atomic fluorescence methodAbstract:The arsenic and mercury elements in the soil environmental monitoring samples were simultaneously digested and pre-processed, and the atomic fluorescence spectrometer was simultaneously measured. The method can simultaneously digest and analyze mercury and arsenic in the soil at the same time, which saves analysis and testing time, simplifies the test steps, and improves the analysis efficiency. The results show that the lower limit of the determination of mercury and arsenic by this method can reach 0.002mg/kg and 0.01mg/kg, respectively, the relative standard deviation （RSD%) of mercury is 3.67%, and the recovery rate is 85.0%-100.1%; for the relative determination of arsenic The standard deviation （RSD%) is 1.13%, and the recovery rate is 80.0%-98.3%. The method is simple and suitable for the detection of arsenic and mercury in soil.Keywords:Soil mercury arsenic simultaneous determination atomic fluorescence aqua regia digestionLou Yinjun, Ji Zhiyuan,Ji Jianying（Hangzhou Environmental Detection Technology Co., Ltd., Hangzhou310000, Zhejiang）前言: 中国正迈向发达国家队列，工业制造正在崛起，有机化工、钢铁、印染等行业的污染物排放大大影响了人们的生活，确保有效控制环境风险十分重要，因此，汞、砷、的检测具有重要的意义。

微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定土壤中8种重金属元素吴永盛;徐金龙;庄姜云;黄武;吕善胜【摘要】采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定土壤中砷、镉、铬、铜、汞、镍、铅、锌8种痕量元素,对质谱干扰和非质谱干扰进行了校正.8种重金属元素在一定的质量浓度范围内与其信号强度呈线性关系,方法的检出限(3s)在0.001 2～0.029 μg/L.用加标回收测定其回收率,加标回收率范围在90.0％～96.3％,对土壤样品平行测定6次,测定值的相对标准偏差在2.1％～3.0％.对湛江南柳河附近土壤进行重金属监测,监测结果符合标准要求.【期刊名称】《中国无机分析化学》【年(卷),期】2017(007)004【总页数】5页(P16-20)【关键词】电感耦合等离子体质谱法;重金属;土壤【作者】吴永盛;徐金龙;庄姜云;黄武;吕善胜【作者单位】湛江出入境检验检疫局,广东湛江524000;湛江出入境检验检疫局,广东湛江524000;湛江出入境检验检疫局,广东湛江524000;湛江出入境检验检疫局,广东湛江524000;湛江出入境检验检疫局,广东湛江524000【正文语种】中文【中图分类】O657.63;TH843前言土壤与世界面临的粮食、资源和环境问题息息相关，目前重金属污染成为危害土壤的主要因素[1]。

尤其是随着经济的发展，大量工业垃圾、生活垃圾及农药类化学品等通过不同形式进入土壤、大气等环境中，通过影响土壤而危及相应的农产品和食品安全[2-3]，势头甚猛。

重金属一般是指密度大于5的金属元素或其化合物。

本文研究的重金属主要包含汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、镍（Ni）和类金属砷（As）等。

重金属污染土壤的产生来源较多，工业废弃物的排放、金属矿山的开采、含废弃重金属堆积物排泄、农业用污水灌溉等，都可能导致有害重金属元素直接或间接进入土壤从而影响人类[4]。

土壤消解-重金属全量测定的原理土壤一般由无机物（已经风化成沙、淤泥、黏土的小颗粒岩石）、有机物（分解的植物、动物遗体和肥料统称为腐殖质）、水和空气组成。

用于检测的土壤样品一般只含有无机和有机成分。

国标采用的消解方法就是用各种酸在高温环境下破坏复杂的土壤结构，溶出土壤重金属，最后制成适于仪器检测的溶液。

一般来说，通过混合酸对土壤样品进行一次消解，主要目的是破坏土壤晶格结构和土壤中的有机质成分，溶出土壤中的重金属。

例如加入HF破坏土壤硅酸盐的晶格结构：SiO2(s)+4HF(aq)→SiF4(g) + 2H2O(l)。

依据混酸中不同酸沸点的不同，在加热蒸至近干的过程中，低沸点酸在挥发过程中促使样品中的挥发分分离，并使溶出的重金属处于稳定的氧化态。

通常混酸消解体系使用的主要是：硝酸-氢氟酸-浓硫酸、王水+高氯酸、盐酸-硝酸-高氯酸、盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸。

需要指出的是：需根据不同的土壤性质和测定的重金属而选择不同的加酸方式以达到较好的消解目的。

例如：硝酸-氢氟酸-浓硫酸消解法：当三酸相继加入后会发生反应：HNO3+HClO4---->NO2+（硝基正离子）+H2O+ClO4-，硝酸在高氯酸中得到质子而显示碱性，会降低硝酸消解的作用。

其次，高氯酸与硝酸中含有的低价态氮氧化物反应，降低了高氯酸的消解效果。

在实验中，我们经常会因为硝酸驱赶不尽而加入高氯酸，生成大量的棕黄色烟雾，即NO2气体。

所以，加入高氯酸的最佳时间应该是在硝酸加入后消解约10~20分钟后，待硝酸烟雾挥发殆尽。

常用的消解方法主要有：电热板、高压罐、微波消解法。

传统的消化方法耗时长、步骤繁琐、效率低、空白高、分析人员劳动强度大，而且开放系统的加热消解过程安全性差。

微波消解具有消解速度快，分解完全；试剂用量少，从而污染小，空白值低；操作简单，安全可控等优点，尤其适用于易挥发元素的测定。

通常，完成土壤消解后，加入适应浓度的硝酸，它可以将许多样品中的痕量元素释放出来，形成溶解度很高的硝酸盐，使溶出的重金属处于稳定价态的液体溶液中，达到平衡，用以测定。

微波消解法摘要：微波消解法是一种快速、高效的样品消解技术，广泛应用于环境分析、食品检测、冶金矿产等领域。

本文将介绍微波消解法的原理、操作步骤、注意事项以及应用案例，并对微波消解法的优缺点进行分析。

一、引言随着人类社会的发展和生产力的提高，对环境质量和食品安全的要求越来越高。

因此，对于样品的检测和分析也提出了更高的要求。

传统的化学分析方法往往需要耗费大量的时间和人力，并且存在操作繁琐、结果不准确的问题。

为了提高样品分析的效率和准确性，人们不断探索新的样品消解技术。

微波消解法就是这样一种高效、快速的样品消解方法。

二、原理微波消解法是利用微波能量在样品中产生的热效应，将样品中的有机物和无机物转化为可溶于溶剂中的形态。

微波消解仪产生的微波能量可以让样品中的分子迅速振动，从而产生大量的热能。

利用这种热能，样品中的有机物和无机物可以被分解为离子或气体的形态，从而实现样品的消解。

三、操作步骤1. 准备样品：首先将需要分析的样品称重并放入消解容器中。

2. 添加溶剂：根据样品的性质和需求添加适当的溶剂，使样品能够充分溶解。

3. 设置消解条件：根据样品的性质和分析要求，设置合适的消解温度、时间和微波功率。

4. 进行微波消解：将装有样品的消解容器放入微波消解仪中，启动设备开始消解。

5. 完成消解后，将容器从微波消解仪中取出，进行后续的分析操作。

四、注意事项1. 安全操作：由于微波消解法需要产生大量的热能，因此在操作过程中要注意防止烫伤。

同时，要避免将可能产生爆炸物的样品放入微波消解仪中。

2. 选择适当的溶剂：不同的样品需要选择不同的溶剂，以保证样品的有效分解和溶解。

3. 控制消解条件：根据样品的特性和分析要求，合理设置消解温度、时间和微波功率，避免样品的过度消解或不完全消解。

五、应用案例1. 环境分析：微波消解法在环境分析中应用广泛，可以用于土壤、水质等样品的分析。

通过微波消解法，可以有效地将样品中的有机物和无机物转化为可溶性形态，从而方便后续的分析。

土壤中汞含量的测定方法探讨土壤中的总汞在测定中不太稳定，测定方法也很多，但其诸多方法稳定性较差，一般测定时，土壤消解后立即定容上机检测，其结果也会出现时准时不准现象，如果土壤消解定容液在4℃下保存1～18h后再进行测定，有许多方法的结果就难以准确，笔者经过近2年的研究和探索，发现土壤中总汞测定时的稳定性与检测时定容的试剂密切相关。

标签：土壤;汞含量;检测方法;试剂;稳定性1 范围本方法适用于原子荧光光谱法测定土壤中的总汞，其方法的检测限是0.002mg/kg。

2 原理采用硝酸―盐酸混合试剂在全自动微波消解仪中加热消解，再用硼氢化钾（KBH4）将样品中所含全汞还原成原子态汞，由载气（氩气）导入原子化器中，在特制汞阴极灯照射下，基态原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与总汞的含量成正比，与标准系列比较，求得待测样的总汞含量。

3 试剂本方法所使用试剂除另有说明外，均为优级纯试剂，试剂用水为去离子水。

HCLρ=1.19g/mL、HNO3ρ=1.42g/mL、NaOH、KBH4、K2Cr2O7、汞標准样品1000mg/mL、GSS-13标准土样（总汞含量0.052±0.006mg/kg即：0.046～0.058mg/kg）。

4 试剂配制所有试剂都用时现配。

4.1 还原剂称5g NaOH 用少量去离子水溶解，再称20g KBH4溶于NaOH溶液中，定容至1000mL。

4.2 载流4.2.1 5%盐酸量取100mL盐酸（HCL）于2000mL量筒中定容至2000mL。

4.2.2 5%硝酸量取100mL硝酸（HNO3）于2000mL量筒中定容至2000mL。

4.3 5%硫脲称取10g硫脲溶解于200mL去离子水中。

4.4 5%抗坏血酸称取10g抗坏血酸溶解于200mL去离子水中。

4.5 5%HCL、2%硫脲、2%抗坏血酸溶液量取10mL盐酸（HCL）于200mL量筒中，加入少量去离子水，再分别称取4g硫脲、4g抗坏血酸于量筒中，用去离子水定容至200mL。

不同消解方法检测土壤重金属含量研究土壤中的重金属污染是一种严重的环境问题，对生态系统和人类健康均会造成严重影响。

因此，及时准确地检测土壤中重金属的含量对于环境保护和人类健康至关重要。

目前，检测土壤中重金属含量的方法有很多种，其中不同的消解方法在一定程度上影响着检测结果的准确性。

本文将对不同的消解方法进行探讨，以便更好地检测土壤中重金属的含量。

一、酸消解法酸消解法是目前应用最为广泛的土壤重金属检测方法之一、其原理是将土壤样品加入适量的酸溶液中，通过加热消解土壤中的有机物和无机物，使重金属元素转化为可溶性的离子，然后用各种分析方法测定重金属元素的含量。

酸消解法的优点在于简单易行，但缺点是可能会影响检测结果的准确性，因为不同的酸对重金属元素的消解效果有所差异。

二、碱熔融法碱熔融法是一种较为粗糙的土壤重金属检测方法，其原理是将土壤样品与碱性熔剂进行高温熔融，使土壤中的有机物和无机物完全溶解，然后用不同的萃取剂将重金属元素从熔融液中提取出来进行检测。

碱熔融法的优点在于能够将土壤中的重金属元素完全溶解，提高检测的准确性，但缺点是操作复杂，容易引起误差。

三、微波消解法微波消解法是一种高效、快速的土壤重金属检测方法，其原理是利用微波能量使样品中的有机物和无机物迅速升温，将重金属元素溶解在消解液中，然后用合适的分析方法进行检测。

微波消解法的优点在于操作简单快速，可以提高检测效率和准确性，但缺点是需要昂贵的设备和专业的操作技能。

四、高温熔融法高温熔融法是一种较为粗糙的土壤重金属检测方法，其原理是将土壤样品置于高温熔炉中加热，使土壤中的有机物和无机物溶解，然后用适当的酸或碱进行调节，将重金属元素提取出来进行检测。

高温熔融法的优点在于可以将土壤中的重金属元素完全溶解，但缺点是操作复杂，需要高温环境，容易引起误差。

综上所述，不同的消解方法在检测土壤中重金属含量时各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法。

在实际应用中，可以结合多种方法进行检测，以提高检测结果的准确性和可靠性。

两种测定土壤全磷含量方法对比曹凯红;章金龙;李树德【摘要】采用微波消解前处理土壤样品,然后分别用ICP-AES与钼锑抗分光光度法两种方法测定全磷含量;用ICP-AES在谱线波长为178.2 nm处测定全磷的检出限为0.0051 ug/mL,线性相关系数为0.9994,加标回收率在82.5～90.5％之间,相对偏差为1.39％.用钼锑抗光度法,钼锑抗试剂显色后,使用UV-2600在波长660 nm 处进行测定,检出限为0.0081 ug/mL,线性相关系数为0.999,相对偏差为3.77％,精密度良好,加标回收率在82％～ 95.3％之间;微波消解-ICP-AES法测定土壤中的全磷更精确高效快速.【期刊名称】《保山学院学报》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】4页(P26-29)【关键词】全磷;土壤;ICP-AES;钼锑抗分光光度法;微波消解【作者】曹凯红;章金龙;李树德【作者单位】保山学院资源环境学院,云南保山678000;保山学院资源环境学院,云南保山678000;保山学院资源环境学院,云南保山678000【正文语种】中文【中图分类】Q5全磷含量是土壤肥力的重要评价指标。

土壤中的磷是通过植物根系主动吸收，使其营养素进入到植物体内，从而提供相应的代谢能，促进植物生长[1]。

全磷的测定对土壤农业、种植业、环境等评价具有指导意义[2]。

目前，全磷测定方法有主要有电感耦合等离子发射光谱法（ICP-AES/OES）[3～6]、钼锑抗分光光度法 [7～11]等。

ICP-AES是以电感耦合等离子矩为激发光源的光谱分析，具有准确度、精密度高，检出限低，仪器稳定性高，测定快速，节省时间，线性范围宽，同时检测多元素等优点[4]，已经广泛应用在环境、土壤、地矿冶金等领域。

钼锑抗分光光度法是用钼锑抗试剂显色，紫外可见分光光度计对全磷进行测定。

此方法相对成熟，已作为国标推荐方法[12]。

本文采用微波消解仪对土壤样品进行前处理后，对ICP-AES和钼锑抗分光光度法两种方法进行对比。

测定土壤中总磷的消解方法吴振华 / 上海新金桥检测技术服务有限公司摘　要　通过微波消解、电热板消解、水浴锅消解三种不同的前处理方法，应用钼锑抗分光光度法测定土壤中的总磷。

结果表明：三种消解方法得到的数据在检出限、精密度和准确度上满足现行标准，与现行标准相比，三种消解方式具有省时、省力、节能、环保等优点，有更广泛的应用潜力。

关键词　土壤；总磷；微波消解；电热板消解；水浴锅消解0　引言土壤中总磷的测定，国家标准只提供了碱熔-钼锑抗分光光度法[1]。

然而土壤的一般前处理方法是微波消解、电热板消解与水浴锅消解。

在日常的检测活动中，土壤样品经常是多参数检测，因为某一个参数而单独消解土壤样品必然会存在费时、费力、耗材，且对环境不友好等缺点。

微波消解是在硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸四酸共存体系下的一种完全消解的前处理方式，可以破坏土壤里矿物晶格。

HJ 491-2009在土壤中总铬的检测前处理步骤中已经增加了这种消解方式[2]，微波消解通过吸收微波，是一种内加热模式，具有高效节能的优点；电热板消解则是一种更传统的消解方式，虽然有比较繁琐、能耗大且产生更多污染物的缺点，但其准确度较高，故大多数土壤中金属含量测定的国标方法使用的仍是电热板消解方式[3]；水浴锅消解土壤样品测定砷、汞、铅也被广泛应用。

因此，本文就微波、电热板消解与水浴锅消解这三种比较常见的消解方法用于土壤中总磷的测定时，在方法检出限、精密度和准确度等方面进行科学分析和探讨。

1　实验原理将土壤中的含磷有机物及含磷矿物，分别通过采用硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸的微波消解、硝酸-硫酸-高氯酸的电热板消解和（1+1）王水水浴锅消解，全部转化为可溶性的正磷酸盐溶液，调节酸度，加入抗坏血酸溶液和锑钼抗显色剂，反应生成磷钼蓝化合物，选择合适的比色皿长度，在波长700 mm 处测量吸光度。

在一定浓度范围内样品中的总磷含量与吸光度值符合Lambert-Beer定律。

2　试剂和设备实验使用去离子水，电导率（25 ℃）<5.0 μS/cm。

摘要：随着工业的快速发展，重金属带来的土壤污染问题日益严重。

基于此，针对土壤重金属的来源与危害，对近年来广泛使用的土壤样品前处理和重金属含量测定方法进行了综述。

常见的样品处理方法有湿式消解法、干灰化法和微波消解法3种消解方法；常用的重金属含量测定方法主要有：分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法。

关键词：重金属；土壤；危害；测定方法近年来，冶金、建筑、化工等诸多行业的快速发展，导致对资源的需求量日益加大，但随之而来的是污染问题的日益严重。

重金属的污染给生产和生活带来的危害已经向人们敲响了警钟。

首先，要正确面对重金属污染情况，并积极采取相应的措施加以改善；其次，要建立高效、快速、简单、便于操作的重金属样品前处理方法和分析检测方法，对土壤进行合理和及时地监控，防止污染问题的发生和发展；最后，环境的保护和改善人人有责，从生活中不乱扔废旧电池等一些小事做起，时刻践行保护环境。

１土壤中重金属的主要危害随着开采矿产、冶炼加工活动的增加，废水、废气和废渣的大肆排放，导致土壤中铅、铬、镉等一些重金属严重超标，而通过食物链的传递，人类的健康受到了严峻的挑战。

研究表明，食用含镉的大米之后，人体会产生多重影响。

例如，尿液中镉元素含量的增高；贫血、骨痛病、癌症等疾病的发病率也会升高，对健康造成严重而长久的危害。

２土壤中重金属的样品前处理方法目前，常见的样品处理方法主要有干灰化法、湿法消解法和微波消解法3种。

下面将详细介绍该3种方法.2.1 湿法消解法湿法消解采用具有强氧化性的有机酸，加热破坏样品中有机物，将目标产物无机成分充分释放出来，进而形成较为稳定的无机化合物，以便于下一步进行分析测定。

由于湿法消解所需条件简单，便于操作。

因此，是制备重金属样品时经常采用的前处理方法[1]。

2.2 干灰化法与湿法消解法相比，干灰化法是通过高温加热的方式除去样品中的有机物，然后采用酸对其剩余的灰分进行溶解。

2021年11期科技创新与应用Technology Innovation and Application方法创新两种消解方法-原子荧光法同时测定土壤中砷、汞的比对研究赵欣（吉林省生态环境监测中心，吉林长春130011）前言伴随着世界环境问题表现的越来越显著，环境问题受到的关注度同时也在逐渐升高。

而我们的生活环境时时刻刻受到环境污染的包围和威胁，重金属中毒、食品安全、水体污染等事件频频发生，同时，重大的污染事故在近几年来呈高发趋势，此类问题已经被高度重视，而且，重金属对人类生活的危害更为严重，它可以通过食物链不断富集到食物链顶端，从而对人类健康以及生活造成严重的威胁。

因此，重金属污染问题造成的后果是不可估量的。

而在重金属造成的污染中尤其以砷、汞及其化合物所造成的危害更甚，其广泛应用于农业上化肥、杀虫剂等中并存在于地质岩层中，从而使得痕量砷和汞广泛分布于环境之中。

由于人类的生产生活而导致了土壤中重金属的含量增加，并超过其背景值或本底，导致环境质量恶化的情况称之为土壤中重金属污染。

伴随着工业化进程的加快以及人类活动的加剧，越来越多的重金属向自然环境排放，导致了土壤中重金属含量急剧升高。

其污染具有长期的潜在危害，对人类的正常生存发展和生态系统稳定造成直接的危害。

我国是受汞和砷污染较严重的国家之一，污染事件频繁发生，金属砷和汞的污染问题也日益加重，受到全世界的广泛关注。

土壤中重金属污染一直是环境污染中比较突出的严重问题，因为重金属元素不能被土壤中微生物分解，也不能自行降解，却易于积累，随着不断的积累而转化为毒性更大的化合物，严重的危害人体健康。

2014年我国土壤污染调查公报显示，汞和砷的超标率分别为1.6%、2.7%。

近几年的土壤污染状况调查工作中，砷和汞元素为必测元素。

在满足检测结果准确度和精密度等实验要求的前提下，在日常的实际工作中，找到一种更适合的前处理方法，对降低工作强度，提高工作效率，具有重要意义。

微波消解- PM2.5滤膜背景：2月29日，国务院常务会议同意发布新修订的《环境空气质量标准》，PM2.5(直径小于2.5微米的污染物颗粒)写入“国标”，纳入各省市强制监测空气质量范畴。

人们更想知道如此严重的空气污染事件是怎样造成的。

有媒体指出，“从城市里PM2.5的来源看，汽车尾气是产生这种污染的最主要渠道。

同时来自道路扬尘、工矿企业的粉尘，甚至自然界中广泛存在的病毒、细菌、重金属，都属于PM2.5的范畴。

测量原理采用重量法测量，其原理为采样泵抽取一定体积的空气进入切割器，将空气动力学直径小于30μm的颗粒物切割分离，PM10或PM2.5颗粒随着气流经切割器的出口被阻留在已称重的滤膜上。

根据采样前后滤膜的质量差及采体积，计算出PM10或PM2.5的浓度。

采用的滤纸：47毫米纤维滤膜仅用于称重，47毫米Teflon滤膜用于重量和无机化学分析，47毫米石英滤膜用于重量和无机化学分析。

滤膜消解后在ICP或者AAS 测定重金属含量。

关键词：微波消解PM2.5 滤膜重金属本方法采用微波消解的方法进行样品前处理，实验部分1.1仪器及材料1.1.1 仪器APL微波消解仪奥谱勒（APL）仪器有限公司ICP1.1.2 试剂硝酸（HNO3）：优级纯；过氧化氢（H2O2）：优级纯；氢氟酸（HF）：优级纯；1.1.3样品处理过程称取约0.05g干样置于100毫升聚四氟乙烯塑料内罐中，加5 mL硝酸、3mL氢氟酸、2mL双氧水，混匀后，盖上内盖放入外套中，旋紧密封。

然后将消解罐放入APL微波消解仪中加热，程序升温：120℃10mim，180℃20mim，冷至室温。

取出内罐放置在ED20G赶酸器上赶酸至近干。

用纯水定量转移，定容到25 mL，摇匀。

同时做试剂空白试验。

用ICP 或者AAS检测其中重金属含量。