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摘要：使用盐酸-硝酸- 氢氟酸- 高氯酸消解、KI- MIBK萃取—硝酸反萃取火焰原子吸收测定土壤中的铅、镉。方法检出限铅为0.1mg/kg、镉为0.01mg/kg（按称取0.5g 试样消解定容至50ml 计算），不同土壤标准样品测定，铅、镉的相对标准偏差分别为 1.10% ～ 和5.80%，相对误差分别为-0.95%～ 2.26%、-2.94%～7.7% 加标回收率介于92.6% ～ 101% 和 92.7% ～ 104.3% 之间。
关键词：火焰原子吸收分光分度法；KI-MIBK萃取；反萃取；铅、镉；土壤
1引言
镉、铅对人体健康是十分有害的元素，而且毒性很大，1955年在日本富山縣发生的痛痛病，即为镉污染所致[1]。土壤受重金属污染污染问题日益严重并备受关注[2、3]，我国受铅、镉等重金属污染的土壤已高达2000多万hm2，约占总耕地面积的[4]，在有关铅、镉检测的方法中，石墨炉原子吸收存在试样组成不均匀性较大、有强的背景吸收和测定精密度不高的缺点；ICP存在干扰多，成本较高，运行成本较高的缺点。火焰原子吸收因其灵敏度的原因不能直接测定土壤中的铅、镉，需用MIBK对其进行萃取后才能进行测定，但MIBK萃取后的样品需要使用富燃火焰，本文采用硝酸反萃取MIBK萃取液，然后用化学计量火焰对其进行直接测定。
2 实验部分
2.1 试剂与仪器
本文所使用的试剂除另有说明外，均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或同等纯度的水。
2.1.1 盐酸，ρ=1.19 g/ml，GR。
2.1.2 硝酸，ρ=1.42 g/m，GR。
2.1.3 氢氟酸，ρ=1.49 g/m，GR。
2.1.4 高氯酸，ρ=1.68 g/m。
2.1.5 抗坏血酸水溶液，质量分数为10%。
2.1.6碘化钾，2mol/L：称取33.2g KI溶于100ml水中。
2.1.7 MIBK溶液：在分液漏斗中放入和MIBK等体积的水，振摇1分钟，静置分层后弃去水相，取上层MIBK相使用。
2.1.8 铅、镉标准溶液。
2.1. 9原子吸收（WFX—210）。
2.1.10全自动石墨消解仪（DEENAII）
2.2 实验方法
2.2.1 样品土壤样品混匀后用四分法缩分至约100g，风干后，除去石子、动植物残体等异物，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目尼龙筛，混匀后备用。【5】
2.2.2 试样制备 准确称取0.2～0.5g于消解管中，放入全自动石墨消解仪（2.1.12），按如下程序进行消解：1、dispense 5 ml HNO3—2、shake for 30 sec—3、heat for 70 min at 130℃—4、cool for 5 min—5、dispense 2ml HNO3—6、dispense 6 ml HCl—7、shake for 120 sec—8、—9、cool for 5 min—10、dispense 5 ml HF—11、shake for 30 sec—12、heat for 50 min at 150℃—13、cool for 5 min—14、dispense 3 ml HClO4—15、flush with 20 ml H2O—16、shake for 30 sec—17、heat for 50 min at 150℃—18、heat for 50 min at 165℃—19、heat for 1 min at 10℃—20、cool for 5 min。
由于土壤种类多，所含有机质差异大，在消解时，可视情重复第5～20消解程序，直至土壤消解液呈白色或淡黄色并没有明显沉淀物存在。
2.2.3 萃取与反萃取 将2.2.2消解液全量转移至分液漏斗中，加水至约50ml。加入2.0 ml抗坏血酸（2.1.5），2.5 ml碘化钾（2.1.6）溶液，摇匀。然后加入5 ml MIBK（2.1.7），振摇2 min【6】，静置分层，弃去下层水相。准确加入2 ml硝酸（2.1.2）进行反萃取，振摇2 min【6】，静置分层，取下层水相备测。用去离子水代替土样，同步制作实验空白。
2.2.4 测定 按测定波长（nm）铅：283.3、镉228.8，0.4 nm通带宽度，3.00mA灯电流，化学计量火焰测定反萃取液的吸光度。
2.2.5 校准曲线 参考表2在100 ml分流漏斗中加入铅、镉混合标准使用液，然后加入0.5ml硝酸（2.1.2），加水至50 ml左右，以下操作同（2.2.3），按步骤（2.2.4）中的条件由低至高测定标准溶液的吸光度。用标准溶液的吸光度与相对应的元素含量（mg/L）绘制较准曲线。
3 结果与讨论
3.1 结果表示 土壤样品中铅、镉的含量W（Pb、（Cd），mg/kg）按下式计算：
式中：c—试液的吸光度减去空白试验的吸光度，然后在校准曲线上查得铅、镉的含量，mg/L；
V—试液（反萃取液）的体积，ml；
M—称取试样的重量，g；
F—试样中的水分含量，%。
3.2精密度 对土壤标准样品GSS-16中的铅、镉进行精密度测试，结果如表5。
3.3准备度
按本方法对GSS和GSD系列土壤标准样品中的铅、镉进行分析，结果如表6。
3.3 加标回收率 按本方法对GSS和GSD系列土壤标准样品中的铅、镉进行加标回收试验，结果如表7。
3.4 检出限 按（2.2.4）制取11个空白样品进行测定，结果如表8.
4 结论
用盐酸-硝酸- 氢氟酸 - 高氯酸消解土壤样品，KI - MIBK 萃取—硝酸反萃取火焰原子吸收法测定的精密度和准确度均为良好，可作为一种较理想的土壤中铅镉检测方法。
参考文献：
[1]国家环境保护总局编，水和废水监测分析方法[M]（第四版），北京：中国环境科学出版社，2002：10
[2]何强，井文涌，王翔亭. 环境学导论【M】. 北京：清华大学出版社，1994.25-30.
[3]王菱. 生命科学中的微量元素[M]. 北京：中国计量出版社.2005.3-8
[4]国家环保总局.全国生态环境调查报告[J].环境保护.2004.05（8）.3-8
[5]中国环境保护标准汇编.土壤、固体废物、噪声和振动分册【M】.北京：中国环境科学出版社.2001.6 66-69
[6]曹杰山，汪文鹏.APDC-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法测定生活垃圾堆肥产品中铅、镉的研究【J】.中国环境监测.2009.8 25-4
关键词：火焰原子吸收分光分度法；KI-MIBK萃取；反萃取；铅、镉；土壤
1引言
镉、铅对人体健康是十分有害的元素，而且毒性很大，1955年在日本富山縣发生的痛痛病，即为镉污染所致[1]。土壤受重金属污染污染问题日益严重并备受关注[2、3]，我国受铅、镉等重金属污染的土壤已高达2000多万hm2，约占总耕地面积的[4]，在有关铅、镉检测的方法中，石墨炉原子吸收存在试样组成不均匀性较大、有强的背景吸收和测定精密度不高的缺点；ICP存在干扰多，成本较高，运行成本较高的缺点。火焰原子吸收因其灵敏度的原因不能直接测定土壤中的铅、镉，需用MIBK对其进行萃取后才能进行测定，但MIBK萃取后的样品需要使用富燃火焰，本文采用硝酸反萃取MIBK萃取液，然后用化学计量火焰对其进行直接测定。
2 实验部分
2.1 试剂与仪器
本文所使用的试剂除另有说明外，均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或同等纯度的水。
2.1.1 盐酸，ρ=1.19 g/ml，GR。
2.1.2 硝酸，ρ=1.42 g/m，GR。
2.1.3 氢氟酸，ρ=1.49 g/m，GR。
2.1.4 高氯酸，ρ=1.68 g/m。
2.1.5 抗坏血酸水溶液，质量分数为10%。
2.1.6碘化钾，2mol/L：称取33.2g KI溶于100ml水中。
2.1.7 MIBK溶液：在分液漏斗中放入和MIBK等体积的水，振摇1分钟，静置分层后弃去水相，取上层MIBK相使用。
2.1.8 铅、镉标准溶液。
2.1. 9原子吸收（WFX—210）。
2.1.10全自动石墨消解仪（DEENAII）
2.2 实验方法
2.2.1 样品土壤样品混匀后用四分法缩分至约100g，风干后，除去石子、动植物残体等异物，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目尼龙筛，混匀后备用。【5】
2.2.2 试样制备 准确称取0.2～0.5g于消解管中，放入全自动石墨消解仪（2.1.12），按如下程序进行消解：1、dispense 5 ml HNO3—2、shake for 30 sec—3、heat for 70 min at 130℃—4、cool for 5 min—5、dispense 2ml HNO3—6、dispense 6 ml HCl—7、shake for 120 sec—8、—9、cool for 5 min—10、dispense 5 ml HF—11、shake for 30 sec—12、heat for 50 min at 150℃—13、cool for 5 min—14、dispense 3 ml HClO4—15、flush with 20 ml H2O—16、shake for 30 sec—17、heat for 50 min at 150℃—18、heat for 50 min at 165℃—19、heat for 1 min at 10℃—20、cool for 5 min。
由于土壤种类多，所含有机质差异大，在消解时，可视情重复第5～20消解程序，直至土壤消解液呈白色或淡黄色并没有明显沉淀物存在。
2.2.3 萃取与反萃取 将2.2.2消解液全量转移至分液漏斗中，加水至约50ml。加入2.0 ml抗坏血酸（2.1.5），2.5 ml碘化钾（2.1.6）溶液，摇匀。然后加入5 ml MIBK（2.1.7），振摇2 min【6】，静置分层，弃去下层水相。准确加入2 ml硝酸（2.1.2）进行反萃取，振摇2 min【6】，静置分层，取下层水相备测。用去离子水代替土样，同步制作实验空白。
2.2.4 测定 按测定波长（nm）铅：283.3、镉228.8，0.4 nm通带宽度，3.00mA灯电流，化学计量火焰测定反萃取液的吸光度。
2.2.5 校准曲线 参考表2在100 ml分流漏斗中加入铅、镉混合标准使用液，然后加入0.5ml硝酸（2.1.2），加水至50 ml左右，以下操作同（2.2.3），按步骤（2.2.4）中的条件由低至高测定标准溶液的吸光度。用标准溶液的吸光度与相对应的元素含量（mg/L）绘制较准曲线。
3 结果与讨论
3.1 结果表示 土壤样品中铅、镉的含量W（Pb、（Cd），mg/kg）按下式计算：
式中：c—试液的吸光度减去空白试验的吸光度，然后在校准曲线上查得铅、镉的含量，mg/L；
V—试液（反萃取液）的体积，ml；
M—称取试样的重量，g；
F—试样中的水分含量，%。
3.2精密度 对土壤标准样品GSS-16中的铅、镉进行精密度测试，结果如表5。
3.3准备度
按本方法对GSS和GSD系列土壤标准样品中的铅、镉进行分析，结果如表6。
3.3 加标回收率 按本方法对GSS和GSD系列土壤标准样品中的铅、镉进行加标回收试验，结果如表7。
3.4 检出限 按（2.2.4）制取11个空白样品进行测定，结果如表8.
4 结论
用盐酸-硝酸- 氢氟酸 - 高氯酸消解土壤样品，KI - MIBK 萃取—硝酸反萃取火焰原子吸收法测定的精密度和准确度均为良好，可作为一种较理想的土壤中铅镉检测方法。
参考文献：
[1]国家环境保护总局编，水和废水监测分析方法[M]（第四版），北京：中国环境科学出版社，2002：10
[2]何强，井文涌，王翔亭. 环境学导论【M】. 北京：清华大学出版社，1994.25-30.
[3]王菱. 生命科学中的微量元素[M]. 北京：中国计量出版社.2005.3-8
[4]国家环保总局.全国生态环境调查报告[J].环境保护.2004.05（8）.3-8
[5]中国环境保护标准汇编.土壤、固体废物、噪声和振动分册【M】.北京：中国环境科学出版社.2001.6 66-69
[6]曹杰山，汪文鹏.APDC-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法测定生活垃圾堆肥产品中铅、镉的研究【J】.中国环境监测.2009.8 25-4