本文采用微波消解法和石墨電熱消解法消解土壤和沉積物樣品，用火焰原子吸收分光光度法分別測(cè)定土壤和沉積物中的鋅。分析了土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS-12、GSS-16、GSS-5)和沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS-9、GSS-28、GSD-15)，其測(cè)定值均在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的理論值范圍內(nèi)，6次平行測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%～2.7%，其檢出限、精密度和準(zhǔn)確度均滿足土壤和沉積物分析方法的要求。

1監(jiān)測(cè)方法

1.1方法依據(jù)

《土壤和沉積物銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法》(HJ491-2019)。

1.2方法原理

土壤和沉積物經(jīng)酸消解后，試樣中鋅在空氣-乙炔火焰中原子化，其基態(tài)原子對(duì)鋅的特征輻射譜線產(chǎn)生選擇性吸收，其吸收強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與鋅的質(zhì)量濃度成正比。

1.3試驗(yàn)部分

1.3.1儀器

火焰原子吸收分光光度計(jì)GGX-900(海光，中國(guó))、石墨電熱消解儀(ThomasCain)、微波消解裝置(Milestone)、智能消解器(LabTech)、Milli-Q超純水機(jī)(密理博，美國(guó))。

1.3.2試劑

多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液：ρ=100mg/L，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；土壤、沉積物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GGS-3、GSS-12、GSS-16、GSS-5、GSS-9、GSS-28、GSD-15)，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所；鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸均為優(yōu)級(jí)純。

1.4試驗(yàn)步驟

1.4.1樣品制備

土壤樣品按照HJ/T166、沉積物樣品按照GB17378.3或HJ494的要求進(jìn)行采集和保存。對(duì)采集的樣品進(jìn)行風(fēng)干、粗磨、細(xì)磨，過(guò)孔徑0.15mm(100目尼龍篩)，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.2試樣的制備

1.4.2.1微波消解法

稱(chēng)取0.2g(精確至0.1mg)樣品于消解罐中，用少量水潤(rùn)濕后加入6mL鹽酸、3mL硝酸、2mL氫氟酸，使樣品和消解液充分混勻。將消解罐裝入消解罐支架后放入微波消解裝置的爐腔中，確認(rèn)溫度傳感器和壓力傳感器工作正常。按7min從室溫→120℃，保持3min;5min從120℃→160℃，保持3min;5min從160℃→190℃，保持25min的升溫程序進(jìn)行消解，程序結(jié)束后冷卻。待罐內(nèi)溫度降至室溫后在防酸通風(fēng)櫥中取出消解罐，緩緩泄壓放氣，打開(kāi)消解罐蓋。用少量實(shí)驗(yàn)用水洗滌蓋子到消解罐，將消解罐轉(zhuǎn)移至智能消解器上，若消解后有黑色殘?jiān)?，向消解罐中補(bǔ)加2mL硝酸、1mL氫氟酸和1mL高氯酸，在微沸狀態(tài)下加蓋反應(yīng)30min后，揭蓋繼續(xù)加熱至高氯酸白煙冒盡，液體成粘稠狀時(shí)，取下稍冷，用少量硝酸溶液沖洗消解罐內(nèi)壁，利用余溫溶解附著在消解罐壁上的殘?jiān)?，轉(zhuǎn)入25mL容量瓶，再用取少量硝酸溶液重復(fù)上述步驟，洗滌液一并轉(zhuǎn)入容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至標(biāo)線，混勻，靜置，取上清液待測(cè)。

1.4.2.2石墨電熱消解法

稱(chēng)取0.2g(精確至0.1mg)樣品于50mL聚四氟乙烯消解管中，用水潤(rùn)濕后加入5mL鹽酸，于通風(fēng)櫥內(nèi)石墨電熱消解儀上100℃加熱45min。加入9mL硝酸加熱30min，加入5mL氫氟酸加熱30min，稍冷，加入1mL高氯酸，加蓋120℃加熱3h；開(kāi)蓋，150℃加熱至冒白煙，加熱時(shí)搖動(dòng)消解管。消解管內(nèi)壁有黑色碳化物，補(bǔ)加0.5mL高氯酸加蓋繼續(xù)加熱至黑色碳化物消失，開(kāi)蓋，160℃加熱趕酸至內(nèi)容物呈不流動(dòng)的液珠狀(趁熱觀察)。加入3mL硝酸溶液，溫?zé)崛芙饪扇苄詺堅(jiān)?，全量轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中，用硝酸溶液定容至標(biāo)線，搖勻，保存于聚乙烯瓶中，靜置，取上清液待測(cè)。

1.4.3樣品分析

按照光源：銳線光源(鋅空心陰極燈)；燈電流(mA):6.0；測(cè)定波長(zhǎng)(nm):213.85；通帶寬度(nm):0.2；火焰類(lèi)型：中性的儀器測(cè)量條件，依次測(cè)定0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50mg/L曲線點(diǎn)，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，建立曲線。按照與曲線的建立相同的儀器條件進(jìn)行試樣和空白試樣的測(cè)定。

2試驗(yàn)結(jié)果

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線

曲線回歸方程為：y=0.730x+0.001,r=0.9994，其相關(guān)系數(shù)≥0.999，具有良好的線性關(guān)系，滿足方法要求。

2.2檢出限驗(yàn)證

在空白中加入一定量已知含量的土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)代替空白加標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定方法檢出限。稱(chēng)取0.0200g土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品GSS-3，進(jìn)行全程序消解，平行測(cè)定7次，按MDL=t(n-1,0.99)×S計(jì)算方法檢出限(MDL)。根據(jù)微波和石墨電熱消解方法的測(cè)定結(jié)果，鋅元素的檢出限分別為0.27mg/kg和0.27mg/kg，均低于方法檢出限1mg/kg。

2.3精密度、準(zhǔn)確度驗(yàn)證

2.3.1精密度驗(yàn)證

選取3個(gè)土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和3個(gè)沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證精密度。每種樣品稱(chēng)取6份，按照兩種消解方法消解、測(cè)定并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。測(cè)定鋅的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%～2.7%，結(jié)果見(jiàn)表1。

選取2個(gè)土壤實(shí)際樣品(土壤1和土壤2)和2個(gè)沉積物實(shí)際樣品(沉積物1和沉積物2)都按照兩種消解方法進(jìn)行消解；驗(yàn)證精密度。每種樣品稱(chēng)取6份，消解完成后進(jìn)行測(cè)定并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。測(cè)定鋅的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.0%～5.2%，結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3.2準(zhǔn)確度驗(yàn)證

選取3個(gè)土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和3個(gè)沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證準(zhǔn)確度。每種樣品稱(chēng)取6份，按照兩種消解方法消解、測(cè)定并計(jì)算相對(duì)誤差。各標(biāo)樣測(cè)定值和測(cè)定均值都在理論值范圍內(nèi)，測(cè)定均值的相對(duì)誤差為-3.6%～1.8%，結(jié)果見(jiàn)表1。

在土壤實(shí)際樣品和沉積物實(shí)際樣品中加入鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行高、低濃度加標(biāo)回收試驗(yàn)，全程序進(jìn)行6次平行消解、測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。樣品的平均加標(biāo)回收率為92.0%～106%。

2.4樣品測(cè)定

按照本方法分析步驟測(cè)定土壤和沉積物樣品的鋅元素，結(jié)果見(jiàn)表4。

3驗(yàn)證結(jié)論

使用本方法測(cè)定土壤和沉積物中鋅，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好，相關(guān)系數(shù)≥0.999。測(cè)定鋅的檢出限為0.27mg/kg(微波法)和0.27mg/kg(石墨法)，低于方法中鋅的檢出限(1mg/kg)。土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS-12、GSS-16、GSS-5)和沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS-9、GSS-28、GSD-15)進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%～2.7%，精密度良好；各標(biāo)樣測(cè)定值和測(cè)定均值都在理論值范圍內(nèi)，測(cè)定均值的相對(duì)誤差為-3.6%～1.8%，準(zhǔn)確度良好。對(duì)2個(gè)土壤和2個(gè)沉積物實(shí)際樣品進(jìn)行6次平行測(cè)定，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.0%～5.2%，精密度良好；對(duì)土壤和沉積物實(shí)際樣品進(jìn)行高、低濃度加標(biāo)回收試驗(yàn)，樣品的平均加標(biāo)回收率為92.0%～106%，準(zhǔn)確度良好。該方法測(cè)定土壤和沉積物中鋅的檢出限、準(zhǔn)確度及精密度均滿足土壤分析方法的要求。

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