japanesehd无码中文字幕,japanese丰满少妇最高潮,japanese五十路熟妇亚洲欧洲美洲无码精品VA,japan高清日本乱xxxxx,JAV人妻无码一区二区

 
技術(shù)支持
技術(shù)支持
微波消解ICP-AES法測土壤中的重金屬
來(lái)源: | 作者:佚名 | 發(fā)布時(shí)間: 2021-11-17 | 3243 次瀏覽 | 分享到:

相關(guān)法規解讀

2016年5月31日,國務(wù)院印發(fā)《土壤污染防治行動(dòng)計劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)“土十條”),對今后一個(gè)時(shí)期我國土壤污染防治工作做出了全面戰略部署。2016年—2020年是中國第十三個(gè)五年發(fā)展規劃,而在“土十條”行動(dòng)計劃中,首先提出要在現有相關(guān)調查基礎上,以農用地(耕地)和建設用地為重點(diǎn),開(kāi)展土壤污染狀況詳查?!巴潦畻l”在十三五規劃的每一年都有明確的要求。2016年底前國務(wù)院與各省(區、市)人民政府簽訂土壤污染防治目標責任書(shū),分解落實(shí)目標任務(wù)。2017年底前完成土壤環(huán)境質(zhì)量監測點(diǎn)位設置,基本形成土壤環(huán)境監測能力。2018年底前查明農用地土壤污染的面積、分布及其對農產(chǎn)品質(zhì)量的影響。2020年底前掌握重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地中的污染地塊分布及其環(huán)境風(fēng)險情況。土壤污染加重趨勢得到初步遏制,實(shí)現土壤環(huán)境質(zhì)量監測點(diǎn)位在所有縣(市、區)全覆蓋。

針對“土十條”實(shí)施細則和最新土壤監測方法的標準,APL奧普樂(lè )公司充分發(fā)揮前處理產(chǎn)品優(yōu)勢,解決土壤樣品的消解制備提供分析檢測效率,多種樣品前處理儀可以滿(mǎn)足不同用戶(hù)土壤檢測的差異化需求。

 

土壤中的污染物一般分為無(wú)機污染物和有機污染物。無(wú)機污染物以重金屬為主,如鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳,局部地區還有錳、鈷、硒、釩、銻、鉈等。有機污染物種類(lèi)繁多,包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三氯乙烯等揮發(fā)性有機污染物,以及多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、有機農藥類(lèi)等半揮發(fā)性有機污染物。

目前,土壤樣品中重金素的測定方法主要有:原子吸收光譜法(AAS)、原子熒光光譜法、比色法、電位法、極譜法。這些方法均為單個(gè)元素逐一測定,操作繁瑣、流程長(cháng)、需要的儀器和試劑種類(lèi)多[5]。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)因其快速、準確、靈敏的獨特優(yōu)點(diǎn)在該領(lǐng)域逐漸受到了人們的廣泛關(guān)注。

土壤樣品的前處理方法主要有電熱板消解(濕法消解)和微波消解,其中微波消解不僅可迅速地消解樣品,且試劑用量少,空白低,避免了分析元素的揮發(fā)損失,回收率高[6]。

本實(shí)驗采用微波消解ICP-AES法,測定土壤樣品中的重金屬含量,具有操作簡(jiǎn)單,進(jìn)樣量少,準確度高,定量準確迅速,可同時(shí)進(jìn)行多元素檢測的優(yōu)點(diǎn)。

 

實(shí)驗部分

2.1 實(shí)驗儀器與試劑

2.1.1 儀器及工作條件

MD20H型高通量微波消解儀:APL奧普樂(lè )儀器有限公司

(2)SpectroCiros-VisonEOP水平觀(guān)測全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀(德國斯派克分析儀器公司)。ICP工作條件:高頻電源入射功率1.30kW;冷卻氣流量16Lmin-1;輔助氣流量0.7Lmin-1;載氣流量0.8Lmin-1;進(jìn)樣流速1.5mLmin-1(進(jìn)樣蠕動(dòng)泵轉速為2);預沖洗時(shí)間15s;積分時(shí)間24s。

2.1.2 試劑與標準溶液

Cu、Zn、Mn、Cr標準溶液(1.0mg?mL-1,國家標準物質(zhì)研究中心)。分別吸取上述各元素的標準溶液1mL100mL容量瓶中,以2%硝酸(G.R.)溶液配制成各元素濃度均為50μg?Ml-1的混合液:鹽酸、硝酸均為優(yōu)級純;二次去離子水(超純水)。

2.1.3 土壤樣品制備

將采集的土壤樣品(一般布少于500g)混勻后用四分法縮分至100g,縮分后的土樣經(jīng)風(fēng)干后,除去土樣中的石子和動(dòng)植物殘體等異物。用瑪瑙研缽將土壤樣品碾壓,過(guò)2mm尼龍篩除去2mm以上的沙礫,混勻。上述土樣進(jìn)一步研磨,再過(guò)100目尼龍篩,試樣混勻后備用。

2.2 實(shí)驗步驟

2.2.1 標準系列的配制

5個(gè)10容量瓶中分別加入重金屬混合標準溶液(50μg·mL-1)0.00mL、0.10mL、0.20mL、0.40mL0.80mL,分別加入0.20mL的溶液,用二次去離子水稀釋至刻度。該系統各元素濃度分別為0.00μg·mL-1、0.5μg·mL-1、1μg·mL-1、2μg·mL-14μg·mL-1。

2.2.2 土壤樣品的微波消解步驟

1.分析天平準確稱(chēng)取0.2g上述干燥好的土壤樣品(105℃干燥2h),置于聚四氟乙烯(PTFE)溶樣杯中,依次加入6mL鹽酸,2mL硝酸,振搖使之與樣品充分混合,待反應完畢(約1min),加內蓋。

2.用濾紙將外蓋內表面、消解罐表面螺紋等處擦拭干凈。擰上消解罐罐蓋,放入微波消解儀爐腔內。設定微波消解溫度-時(shí)間程序。按微波爐啟動(dòng)開(kāi)關(guān),同時(shí)按運行消解程序鍵,開(kāi)始進(jìn)行樣品消解。

 

波消解溫度-時(shí)間程序

步驟

溫度

升溫時(shí)間

維持時(shí)間

功率

1

120

5

3

1200W

2

160

3

3

1200W

3

180

5

25

1200W

3.待微波消解完成后,儀器會(huì )自動(dòng)執行冷卻程序,20min冷卻后,取出消解罐,冷卻5~10min后打開(kāi)消解罐罐蓋,再小心打開(kāi)內蓋。

4.用濾紙將外蓋、內蓋擦拭干凈,并保留濾紙。然后以每次1~2mL的二次去離子水(超純水)沖洗溶樣杯杯蓋和杯壁2~3次,將濾紙放入砂芯漏斗中一起抽濾,并把過(guò)濾液和沖洗抽濾瓶2(1~2mL)液體轉移至100毫升量筒中,再以去二次離子水定容至40毫升,取約25毫升到比色管中,待ICP-AES分析。

5.選擇各元素的測量波長(cháng)并記錄,設定儀器。做定量分析前,必須先用濃度最大的標準溶液校準做分析線(xiàn)的定義,然后進(jìn)行ICP-AES分析。在測量樣品是,每次要用濾紙擦拭進(jìn)樣針表面。

 

實(shí)驗結果與討論

3.1 元素檢測波長(cháng)

各元素的測量波長(cháng)

元素

Cr

Mn

Cu

Zn

波長(cháng)/nm

267.716

257.611

324.754

213.856

3.2 標準曲線(xiàn)的繪制

標準系列不同濃度各元素的標準響應值S

標準濃度/μg·mL-1

Cr

Mn

Cu

Zn

0

23278.7

17769.4

32379.2

27728.1

0.50

171856

899490

192409

142352

1.00

290354

1529460

313254

235373

2.00

548622

3030340

598513

445430

4.00

1100990

6144360

1187130

883142

將各濃度的標準響應值減去空白響應值,得到扣除空白后的標準溶液吸收強度如表3所示:

 

扣除空白后的標準溶液吸收強度

標準濃度/μg·mL-1

Cr

Mn

Cu

Zn

0.00

0

0

0

0

0.50

148577.3

881720.6

160029.8

114623.9

1.00

267075.3

1511690.6

280874.8

207644.9

2.00

525343.3

3012570.6

566133.8

417701.9

4.00

1077711.3

6126590.6

1154750.8

855413.9

 

各元素校正后標準曲線(xiàn)的擬合方程

元素

擬合方程

R2

Cr

S/cps=2516.2 + 267483×c/μg.mL-1

0.99976

Mn

S/cps=28735 + 1518519×c/μg.mL-1

0.99969

Cu

S/cps=1936.3 + 286947×c/μg.mL-1

0.99975

Zn

S/cps=-263.98 + 212894×c/μg.mL-1

0.99981


3.3 樣品測量

樣品和空白中各元素測定數據記錄與處理

元素

Cr

Mn

Cu

Zn

空白響應值S0

19268.8

17483.6

39909.7

29799.7

樣品響應值Sx

95298.5

2752840

94963.8

209147

空白機測濃度c0/μg·mL-1

<-0.023

<-0.018

0.02

<0.011

樣品機測濃度cx′/μg·mL-1

0.26

1.782

0.211

0.853

Sx- S0

76029.7

2735356

55054.1

179347.3

試樣中金屬濃度cx/μg·mL-1

0.27483

1.7824

0.18511

0.84119

*土壤中重金屬濃度/μg·g-1

54.94

356.3

37.00

168.2

*

查閱土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GB15618-1995[7],土壤中部分重金屬含量的各級標準如表7所示:

6 土壤環(huán)境質(zhì)量國家標準 (GB 15618-1995)

級別

一級標準

二級標準

三級標準

pH值項目

自然

PH<6.5

6.5-7.5

>7.5

>6.5

Cu≤

35

50

100

100

400

Cr≤

90

250

300

350

400

Zn≤

100

200

250

300

500

*單位為mg/kg

由計算結果,土壤樣品中重金屬Cr、Mn、Cu、Zn的含量分別為:54.94μg·g-1、356.3μg·g-1、37.00μg·g-1、168.2μg·g-1, 對比國家標準可知,Cr符合一級標準,Cu、Zn符合二級標準。Mn在土壤中含量相對較高,不列為污染物。

3.4 討論

3.4.1 空白樣品濃度為負值的原因

本實(shí)驗的定量方法是通過(guò)配制標準溶液系列,繪制校準曲線(xiàn),根據樣品的檢測值在校準曲線(xiàn)算出相應的濃度。校準曲線(xiàn)都有一定的線(xiàn)性范圍,在濃度過(guò)高或過(guò)低時(shí),不存在線(xiàn)性關(guān)系。濃度越低,曲線(xiàn)上的點(diǎn)可信度越差。當某種元素的濃度很低的時(shí)候,其響應范圍超出儀器的檢測范圍,按照校準曲線(xiàn)計算其濃度的時(shí)候就可能出現較大的偏差。因此,即使空白樣品重金屬元素的響應值大于標準濃度為0 mgL-1的溶液的響應值,空白樣品的濃度計算結果也可能為負值。

 

3.4.2 樣品重金屬含量的計算過(guò)程

計算樣品中重金屬濃度,不能簡(jiǎn)單地將樣品濃度值空白濃度值直接相減,這種計算方法會(huì )帶來(lái)較大的誤差。因為影響檢測結果的因素有預處理過(guò)程中的干擾和檢測過(guò)程的背景干擾,樣品響應值與空白響應值的差值是樣品中重金屬含量對應的信號值。如果將樣品濃度值空白濃度值直接相減cxc0)=(SxS0/B,這樣只能扣除預處理步驟的干擾,不能排除背景干擾。更精確的計算方法是先將試樣響應值S減去空白響應值S0得到兩者的差值(S-S0),將然后將差值(S-S0)代入校正曲線(xiàn)求得試樣濃度c,即cx[SxS0)-A]/B。這樣把預處理過(guò)程中的干擾和檢測過(guò)程的背景干擾都校正了,因此更準確。

3.4.3 采用本實(shí)驗方法測定微量的HgAs時(shí),樣品前處理注意事項

①試劑純度不夠,常會(huì )造成污染,特別是處理樣品的化學(xué)試劑,所用的酸最好用前檢查,確定其中不含有含被測元素。②HgAs由于都是易揮發(fā)性的元素,消解液中可以添加KCl,有利于抑制HgAs的揮發(fā)。Hg、As為劇毒元素,消解時(shí)應該防止揮發(fā)而造成安全事故。土壤中含有大量的AlAs測定的干擾,樣品處理也應考慮盡量將Al除去。[8]

3.4.4 影響等離子體溫度的因素

1)載氣流量。流量增大,中心部位溫度下降;

2)載氣的壓力。激發(fā)溫度隨載氣壓力的降低而增加;

3高頻電流的大小。電流越大,則激發(fā)分子、原子形成渦電流越強,釋放的熱量越多;

4)第三元素的影響。引入低電離電位的釋放劑的等離子體,電子溫度將增加。

3.4.5 酸度對ICP-AES 的干擾效應

酸度對ICP-AES的干擾效應主要是降低提升率以及其中元素的譜線(xiàn)強度。酸度增加,譜線(xiàn)強度降低,原因是由于ICP-AES的試樣為溶液狀態(tài),其黏度、比重、表面張力等對霧化過(guò)程、霧滴粒徑、氣溶膠的傳輸以及溶劑的蒸發(fā)等均有影響。酸度太低,待測組分多數容易水解。因此,在金屬試樣的分析中,應該盡量少引入酸的種類(lèi)和控制低的酸度。ICP- AES的試樣預處理中,通常選擇粘度小,表面張力小,霧化效率高的HNO3或者HCl介質(zhì)做溶液。

3.4.6 開(kāi)機前先通冷卻水,點(diǎn)燃炬焰后再通載氣

開(kāi)機前必須先通入冷卻水,防止渦電流產(chǎn)生的高溫將高頻線(xiàn)圈燒壞,先通冷卻水還可以產(chǎn)生低壓,有利于樣品進(jìn)入。若點(diǎn)燃前即通入載氣,導致光源溫度降低,或因載氣吹滅焰炬,造成點(diǎn)燃不成功。

 

結論

本實(shí)驗采用微波消解技術(shù),用HNO3-HCl1:3)作為消解溶液微波消解土壤樣品,用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定土壤中的Cr、Mn、Cu、Zn含量。結果表明,土壤樣品中Cr、Mn、Cu、Zn的含量分別為54.94μg·g-1、356.3μg·g-1、37.00μg·g-1、168.2μg·g-1,其中Cr符合一級標準,Cu、Zn符合二級標準。微波消解處理樣品具有樣品分解完全、溶樣快速、少污染、經(jīng)濟、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。ICP-AES法測定土壤中重金屬的含量,具有線(xiàn)性范圍寬,檢出限低,分析速度快和多元素同時(shí)測定等優(yōu)點(diǎn),可以廣泛應用于土壤中Cr、Mn、Cu、Zn等重金屬的檢測。

 

參考文獻

[1]王俊,張義生.化學(xué)污染物與生態(tài)效應[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1990156-222.

[2]焦麗香,郭加朋.土壤重金屬的污染與治理進(jìn)展研究[J].科技情報開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟,2009,191):155-156.

[3]王煥校.污染生態(tài)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,海德堡:施普林格出版社,2000:188-191.

[4]金聯(lián)平, 畢華.蔬菜基地土壤重金屬污染及防治.綠色科技,2011,(6)1-2.

[5]石景燕,武玉霞.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測定電廠(chǎng)排水中多種重金屬元素[J].分析儀器,2008,(4):40-42.

[6]劉雷,楊帆,劉足根,黃冬根,黃精明,方紅亞,楊國華.微波消解ICP2AES法測定土壤及植物中的重金屬.環(huán)境化學(xué).2008,274):511.

[7]中華人民共和國國家標準土壤環(huán)境質(zhì)量標準:GB15618-1995,1995.

[8]丁秦.原子熒光測定化探樣品中As、Sb、Bi、Hg時(shí)注意的問(wèn)題.甘肅冶金,2004,26(3):72-73.


japanesehd无码中文字幕,japanese丰满少妇最高潮,japanese五十路熟妇亚洲欧洲美洲无码精品VA,japan高清日本乱xxxxx,JAV人妻无码一区二区