72 土壤中总砷的测定原子荧光法GBT22105.2-2008演示教学
水浴消解—原子荧光光谱法测定土壤中的砷
水浴消解—原子荧光光谱法测定土壤中的砷摘要通过前处理方法的优化及仪器条件的控制，探讨了水浴消解-原子荧光法测定土壤中的砷及其关键步骤的方法原理与注意事项。
结果表明：检出限为0.2 μg/L，相对标准偏差范围在0.71%～3.56%。
该方法操作简便、快速、准确度好、灵敏度高。
关键词水浴消解；原子荧光光谱法；土壤；砷；测定土壤是农作物生产的载体，但因农业环境的污染，其中的重金属会经生物链进入人体，影响身体健康。
根据无公害蔬菜产地环境的要求，土壤中砷含量的测定是农业环境监测和保护的重要工作，也是重金属检测中的必检项目。
目前，消解土壤样品的前处理方法较多[1-2]，主要有微波消解、电热板湿法消解、高压釜消解等。
本文采用的是（1+1）王水体系水浴消解，通过湿法消解的改进与原子荧光法结合使用，不仅缩短了前处理时间，降低了试剂成本，而且能有效地避免加热不均和消解过程中样品飞溅挥发带来的试验误差与安全隐患。
1 材料与方法1.1 原理样品在酸性条件下加热消解，王水使样品中的砷氧化成砷（Ⅴ），在硫脲作用下，将砷（Ⅴ）还原成砷（Ⅲ）。
砷（Ⅲ）与硼氢化钾在氢化物发生系统中生成砷化氢，过量的氢气和砷化氢与氩气结合进入加热的原子化器，形成氢氩火焰，使待测元素原子化。
砷空心阴极灯发射的特征谱线通过聚焦，将砷原子从基态激发至高能态，再回到基态的过程中发射出特征波长的原子荧光。
其强度在一定范围内与砷的浓度呈正比。
由标准系列定量分析出样品中砷的含量。
1.2 试验材料1.2.1 仪器。
AFS-8220型双道原子荧光光度计（北京吉天），砷空心阴极灯，可调温水浴锅。
1.2.2 试剂。
盐酸（GR）、硝酸（GR）、二次去离子水、砷标准溶液（100 mg/L）；（1+1）王水：1体积硝酸与3体积盐酸混合，用水稀释1倍；5%硫脲溶液：取5.0 g硫脲加少量水加热溶解，用水定容至100 mL；还原剂：取0.5 g氢氧化钠溶于少量水，再取2.0 g硼氢化钾溶入，用水定容至100 mL；稀释液（载流）：取50 mL盐酸用水稀释并定容至1 000 mL。
土壤中砷含量的测定
土壤中砷含量的测定（二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法）砷不是生物所必需的元素,但砷在自然界分布广,尤其是砷的用途多,主要用于制造砷酸和砷的化合物、应用于熔剂砷合金,杀虫剂、除草剂和其他农药,在医药、木材防腐、制革、制乳白色玻璃、军用毒药及烟火方面也有广泛用途。
因此砷进入农田和生态系统的可能性很大.元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强，如As2O3（砒霜）毒性最大。
工业生产中大部分是三价砷的化合物,因此, 土壤砷污染是当今全球十分严重的环境与健康问题之一。
本实验主要讲诉了测定土壤砷的一系列步骤及方法。
关键词砷土壤采样分析方法第一章土壤样品的采集与处理···························1.1 土壤样品的采集······························1.2 土壤样品的处理与贮存························第二章土壤砷含量的测定·······························2.1采用原理····································2.2仪器、试剂及其配制方法·······················2.3分析步骤····································2.4校准曲线的绘制······························2.5结果计算····································2.6结论········································主要参考文献···········································致谢·················································附录···················································引言环境问题在人类征服自然，满足自身需要的过程中越来越显得突出，人们已清楚的认识到，人与自然决不是征服与被征服的关系，人存在与自然当中，人是自然的组成部分，控制污染、改善和保护环境，已是当今世界主题。
浅析原子荧光法测定土壤中的砷和汞元素含量
浅析原子荧光法测定土壤中的砷和汞元素含量原子荧光法是一种常用的分析技术，可以准确测定土壤中砷和汞元素的含量。
下面对原子荧光法测定土壤中砷和汞元素含量进行浅析：原子荧光法是一种非破坏性分析方法，能够直接测定土壤中的砷和汞元素含量，不需要对样品进行任何预处理。
这与传统的溶解测定方法相比具有明显的优势，可以避免样品溶解过程中可能造成的元素丢失和污染等问题。
原子荧光法通过激发样品中的原子使其发生光谱发射，通过测定发射光谱的强度来确定元素的含量。
在测定土壤中的砷和汞元素含量时，通常采用原子荧光光谱仪进行测定。
该仪器具有高灵敏度、高分辨率和高准确性的特点，能够准确测定土壤中低浓度的砷和汞元素。
原子荧光法在测定土壤中的砷和汞元素含量时，需要进行样品的预处理和仪器的校准。
在样品预处理过程中，需要通过适当的方法将土壤样品中的有机质、杂质和团聚物去除，以避免对测定结果的影响。
在仪器校准过程中，需要使用标准物质进行校准，以确保测定结果的准确性和可靠性。
原子荧光法测定土壤中砷和汞元素含量的结果可以用于评估土壤的污染程度和环境风险。
砷和汞是常见的土壤重金属污染物，其高浓度对环境和人体健康具有较大的危害。
通过准确测定土壤中砷和汞元素含量，可以为土壤的环境修复和污染防治提供科学依据。
原子荧光法是一种准确测定土壤中砷和汞元素含量的有效方法。
它具有非破坏性、高灵敏度和高准确性的特点，可以为土壤污染研究和环境管理提供可靠的数据支持。
但是在实际应用过程中，还需考虑样品的预处理和仪器的校准等因素，以提高测定结果的准确性和可靠性。
土壤、底泥、沉积物和固体废物中总砷、总汞的测定(标准操作规程作业指导书) (2)
1. 适用范围：土壤、底泥、沉积物和固体废物中总砷、总汞的测定。
2. 测试原理：样品中的砷经加热消解后，在酸性条件下加入的硫脲使五价砷还原为三价砷，再加入硼氢化钾将其还原为砷化氢，由氩气导入石英原子化器进行原子化分解为原子态砷，在特制空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，产生的荧光强度与试样中被测元素含量成正比，与标准系列比较，求得样品中砷的含量。
采用硝酸-盐酸混合试剂在沸水浴中，样品中的汞经加热消解后，在酸性条件下再用硼氢化钾或硼氢化钠将其还原为原子态汞，由氩气导入石英原子化器进行原子化分解，在特制空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，产生的荧光强度与试样中被测元素含量成正比，与标准系列比较，求得样品中汞的含量。
3．仪器设备3.1具塞比色管：50 mL。
3.2 移液枪：符合《JJG 646-2006 移液器检定规程》计量性能要求；3.3 原子荧光光度计。
3.4 水浴恒温振荡器。
3.5 分析天平：0.0001 g、0.01g。
3.6 旋涡混合器。
3.6一般实验室常用仪器和设备，玻璃容器需符合国家A级标准。
4.试剂除非另有说明，分析时均用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为当天新制备的去离子水或等同纯度的水。
4.1一级水，文中所说水均指一级水。
4.2 硝酸：ρ（HNO3)=1.42 g/mL，优级纯。
4.3 盐酸：ρ（HNO3)=1.19 g/mL，优级纯。
4.4 （1+1）王水：先加入3份盐酸，再加入4份水，最后加入1份硝酸，混匀，此溶液用时现配。
4.5 氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）：优级纯。
4.6 硼氢化钾（KBH4）：优级纯。
4.7 还原剂4.7.1 普析PF3-2：0.5%的氢氧化钾（KOH）+1.5%硼氢化钾（KBH4）；4.7.2 海光AFS-230E4.7.2.1 总砷还原剂浓度：0.5%的氢氧化钾（KOH）+2.0%硼氢化钾（KBH4）；4.7.2.2 总汞还原剂浓度：0.5%的氢氧化钾（KOH）+1.0%硼氢化钾（KBH4）；4.7.3 配制1L的还原剂，先称取5.0g氢氧化钾，用少量的水溶解，称取适量（10.0g，15.0g，20.0g）硼氢化钾，加入氢氧化钾溶液中，溶解后用水稀释至1000ml，此溶液现用现配。
原子荧光光谱法测定土壤中的砷和汞
测， 同时做空 白溶液 。
（ ２ ） 汞 的测 定
称 取经 风干 、 研磨并过 ０ ． １ ４ ９ ｍＹ ｎ孔 径 的 土 壤
样品 ０ ． ２ ０ ０ Ｏ ｇ于 ５ ０ ｍＬ具 塞 比色 管 中 ， 加 少 许 水 润
盐 酸羟 胺 溶 液 （ １ ０ ０ ｇ ／ Ｌ） ： 称取 １ ０ ｇ盐 酸 羟 胺
４ ７
液， 用稀 释 液稀 释 至刻 度 ， 摇匀后放置 ， 取 上 清 液 待
测 。同时做 空 白试 验 。
号强 度 。所 以 在 测 定 砷 和 汞 时 ， 选 择 载 气 流 量 为 ３ ０ ０ ｍＬ ／ ｍｉ ｎ ， 屏蔽 气流 量 为 ６ ０ ０ ｍＩ ／ ａｉ ｒ ｎ ， 可 以满 足
蔽气流量等仪器参数进行优化 ， 确 定 了最 佳 实 验 条 件 。在 优 化 的 实 验 条 件 下 ， 应＿ 【 ｛ ｛ 原 子 荧 光 光 谱 法 测 定 砷 和 汞 的 含量 ， 测 定 的 相 对 标 准 偏 差 Ａｓ ： １ ． ７ 、 Ｈｇ ： ３ ． ５ ， 加 标 回收 率 Ａｓ ： ９ ４ ． ｏ Ｈ、 Ｈｇ ： ９ ８ ． ０ 。方 法操 作 简 单 、 快速， 方 法 的检出限 、 准 确 度 均 能 满 足 土 壤环 境 样 品检 验 的要 求 。 关 键 词 原 子荧 光 光 谱 法 土 壤 砷 汞
砷 和汞是 有毒 有 害 的元 素 ， 在 土 壤 中 以 痕 量 水 平 存在 。随着 社会 和 科 技 的进 步 ， 土 壤 环 境 问 题 越
保存 液 ： 称取 ０ ． ５ ｇ重 铬 酸 钾 ， 用 少 量水 溶 解 ， 加入 ５ ０ ｍＩ 硝酸 ， 用水 稀释至 １ ０ ０ ０ ｍＬ， 摇匀 。 稀 释液 ： 称取 ０ ． ２ ｇ重 铬 酸 钾 ， 用 少 量水 溶 解 ， 加入 ２ ８ ｍＩ 硝酸， 用 水稀 释至 １ ０ ０ ０ ｍＩ ， 摇匀 。 １ ． ２ 仪 器 工 作 条 件
双道原子荧光光谱法同时测定土壤中总砷＼总汞方法及其质量控制研究
双道原子荧光光谱法同时测定土壤中总砷＼总汞方法及其质量控制研究[摘要] 目的:研究同时测定土壤中砷、汞的方法,以及方法中的质量保证措施。
方法:采用酸提取方法测定土壤中的总砷、总汞含量,通过改变预处理条件和仪器参数得出方法的质量保证措施。
结果:实验结果表明,采用王水提取-双道原子荧光法测定土壤中的总砷、总汞与消化液、称样量、消化时间、消化温度等因素有关。
结论:采用王水提取-双道原子荧光光谱法测定土壤中的总砷、总汞,具有操作快捷、易于控制、准确度高等优点。
[关键词] 原子荧光光谱法土壤砷汞质量控制目前砷、汞的测定方法包括原子吸收法、原子荧光法、电感耦合等离子体等。
其中AFS具有灵敏度高、线性范围宽、干扰少、操作简便等特点,对于砷、汞等稀松元素有很好的测定效果。
但是针对具有基质复杂性的土壤样品来说,砷、汞等元素的测定难点不仅仅在于选择高灵敏度、操作快捷的测定仪器,还要选择损失少、快速、准确的预处理方法。
[5]以往土壤样品的预处理方法一般采用常压湿法消化,由于使用敞口消化容器,对于汞元素的损失率较大,而且较耗时,当前比较普遍使用的方法是微波消解,具有快速、分解完全、空白值低、元素无挥发损失等优点,但仪器造价较高,对于未购置微波消解仪的实验室来说,寻求一种更方便快捷的,低成本,准确度高的消化方法更为适宜。
GB/T17136-1997 [6]采用的硫酸-硝酸-高锰酸钾消解法和硝酸-硫酸-五氧化二钒消解法,GB/T17134-1997 [7]中给出了硫酸-硝酸-高氯酸消解法,两个标准中的三种方法处理耗时长,损失大,而GB/T22105.1- 2008[1]和GB/T22105.2-2008[1]中分别给出了单独测定土壤中总砷和总汞的方法,均采用王水(1+1)做酸萃取液,在沸水浴中萃取两小时,取上清液测定,根据两个标准分别测定砷、汞的共性,可利用双道原子荧光光谱法同时测定土壤中的总砷和总汞,大大提高了测定效率。
原子荧光法测定农业土壤中总砷、总汞方法的改进
1前言砷、汞在自然界及人类日常生活中广泛存在,又极易通过环境和食物在人体中蓄积[1],直接危害人体的健康。
为此,对农业土壤中总砷和总汞含量的测定至关重要。
现阶段,国家及行业标准中,测定土壤总砷的检测方法主要有《土壤质量总砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法》(G B/T 17134—1997)[2]、《土壤质量总砷的测定硼氢化钾—硝酸银分光光度法》(G B/T 17135—1997)[3]、《土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第2部分:土壤中总砷的测定》(G B/T 22105.2—2008)[4]、《土壤和沉积物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解/原子荧光法》(H J 680—2013)[5]、《土壤和沉积物12种金属元素的测定王水提取—电感耦合等离子体质谱法》(H J 803—2016)[6];测定土壤总汞的检测方法主要有《土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第1部分:土壤中总汞的测定》(G B/T 22105.1-2008)[7]、《土壤和沉积物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解/原子荧光法》(H J 680—2013)[5]、《土壤质量总汞的测定冷原子吸收分光光度法》(G B/T 17136—1997)[8]、《土壤和沉积物总汞的测定催化热解—冷原子吸收分光光度法》(H J 923—2017)[9]。
其中分光光度法所需试剂较多,步骤繁杂,成本较高,其精密度、准确度已无法满足当下分析要求;电感耦合等离子体质谱法可分析低浓度砷含量的样品,但对于高浓度砷含量的测定已不能满足所需分析要求,且仪器成本过高;冷原子吸收分光光度法只能检测总汞1种元素。
而原子荧光光谱法能够同时用于多个元素的分析测定,且检测具有较高的灵敏度,线性范围较宽,谱线比较简单,这些优点使其完全满足当下的分析检测需求[10]。
因此,文章依据G B /T 22105.1—2008、G B /T 22105.2—2008标准,利用<1+1>王水消解农业土壤样品中所含的总砷、总汞,再结合原子荧光光度计测定总砷、总汞含量[11]。
电热消解_原子荧光光谱法测定土壤中的砷
３ 应用 采用本法对 ３ 个土壤样品分别进行 ４ 次平行测定， 计算砷
的含量和相对标准偏差， 结果见表 ３。
用 ５ ｍｌ 王水 （ １＋１） 作消解液、比色管水浴消解， 与按步 骤 １．２．２ 用 电 热 消 解 器 消 解 对 土 壤 质 控 样 ＧＢＷ－ ０７４０２ 进 行 测 定， 结果见表 １。
２．５ 干扰实验 土壤中砷主要 以 Ａｓ３＋和 Ａｓ５＋的 无 机 砷 形 式 存 在 。 本 方 法 采
电热消解 － 原子荧光光谱法测定土壤中的砷
李永新 １， ２， 黎源倩 １， 渠凌丽 １
摘要： ［ 目的 ］ 建立电热消解仪消解－ 原子荧光光谱法测定土壤中砷的方法。 ［ 方法 ］ 用王水作为消解液， 采用 电热消解土壤样品后， 用原子荧光光谱法测定砷的含量。 ［ 结果 ］ 本法的线性范围为 ０～２００ μｇ ／Ｌ， 相关系数为 ０．９９９ ７； 方法检出限为 ０．０１６ μｇ ／Ｌ； 相对标准差为 １．３８％～７．５５％； 对土壤质控样品进行测定， 结果均在参考值范围内。 ［ 结论 ］ 所建立的方法简便、快速， 结果准确， 适于土壤中砷的批量测定。
应 用 本 文 建 立 的 方 法 对 土 壤 标 准 物 质 ＧＢＷ － ０７４０１、 ＧＢＷ－ ０７４０２、ＧＢＷ－ ０７４０５、ＧＢＷ－ ０７４０６ 进行测定， 每 个 样 品 各测定 ５ 次， 结果见表 ２。
由表 ２ 可见， 测定结果均落在标准值范围内， 相对偏差范 围为 １．３８％～７．５５％。该方法准确度和精密度良好， 符合分析要求。
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新项目试验报告
项目名称：土壤中总砷的测定
原子荧光法 GB/T 22105.1-2008 项目负责人：杨刚
项目负责人：
审批日期：
一、新项目概述
砷(As)是人体非必需元素,元素砷的毒性较低,而砷的化合物均有剧毒,砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体,如摄入量超过排泄量,砷就会在人体多数器官中蓄积,从而引起砷中毒。
砷还有致癌作用,能引起皮肤癌。
在一般情况下,土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷,对人体不会构成危害。
但是工业生产中大部分是三价砷的化合物，因此，土壤砷污染是当今全球十分严重的环境与健康问题之一。
GB/T 22105的部分规定了土壤中总砷的原子荧光光谱测定方法。
本部分方法检出限为0.01mg/kg。
二、检测方法与原理
检测方法：原子荧光法
原理:样品中的砷经加热消解后，加入硫脲使五价砷还原为三价砷，再加入硼氢化钾将其还原为砷化氢，由氩气导入石英原子化器进行原子化分解为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，产生的荧光强度与试样中被测元素含量成正比，与标准系列比较，求得样品中砷的含量。
三、主要仪器和试剂
1.仪器
1.1 氢化物发生原子荧光剂。
1.2 砷空心阴极灯。
1.3 水浴锅。
2.试剂
2.1 盐酸:1.19 g/ml，优级纯
2.2 硝酸:1.42 g/ml，优级纯
2.3 氢氧化钾：优级纯
2.4 硼氢化钾：优级纯
2.5 硫脲：分析纯
2.6 抗坏血酸：分析纯
2.7 三氧化二砷：优级纯
2.8（1+1）王水：取1份硝酸和3份盐酸混合均匀，然后用水稀释一倍。
2.9 还原剂（1%硼氢化钾+0.2%氢氧化钾溶液）：称取0.2g氢氧化钾放入烧杯中，用少量水溶解，称取1g硼氢化钾，放入氢氧化钾溶液中溶解后用水稀释至100ml，此溶液用时现配。
2.10 载液：（1+9）盐酸溶液
2.11 硫脲溶液（5%）：称取10g硫脲，溶解于200ml水中，摇匀。
用时现配。
2.12 抗坏血酸（5%）：称取10g抗坏血酸，溶解于200ml水中，摇匀。
用时现配。
2.13 砷标准贮备液：称取0.6600g三氧化二砷（在105℃烘2h）于烧杯中，加入10ml
10% 氢氧化钠溶液，加热溶解，冷却后移入500ml容量瓶中，并用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液砷浓度为1.00mg/ml。
2.14 砷标准中间溶液：吸取10.00ml砷标准贮备液注入100ml容量瓶中，用（1+9）盐酸溶液稀释至刻度，摇匀。
此溶液砷浓度为100ug/ml。
2.15 砷标准工作溶液：吸取1.00ml砷标准中间溶液注入100ml容量瓶中，用（1+9）盐酸溶液稀释至刻度，摇匀。
此溶液砷浓度为1.00ug/ml。
四、采样要求和/或样品预处理技术
从野外采回的土壤样品要及时放在样品盘上，摊成薄薄的一层，置于室内通风处自然风干，严禁暴晒。
风干过程中药经常翻动。
将风干土壤剔除石块，用木棍或塑料碾压。
压碎的土壤要最终通过0.149mm孔径筛。
五、检测步骤
3.1 试液的制备
称取经风干、研磨并过0.149mm空经筛的土壤样品0.2-1.0g（精确至0.0002g）于50ml具塞比色皿中，加少许水润湿样品，加入10ml（1+1）王水，加塞摇匀于废水浴中消解2h，中间摇动几次，取下冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置。
吸取一定量的消解试液于50ml比色皿中，加3ml盐酸、5ml硫脲溶液、5ml抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀放置，取上清液待测。
同时做空白试验。
3.2 空白试验
采用和3.1相同的试剂和步骤，制备全程序空白溶液。
每批样品制备2个以上空白溶液。
3.3 标准曲线
分别准确吸取0.00,0.50,1.00,1.50,2.00,3.00ml砷标准工作溶液置于6个50ml容量瓶中，分别加入5ml盐酸、5ml硫脲溶液、5ml抗坏血酸溶液，然后用水稀释至刻度，摇匀，即得含砷量分别为0.00,10.0,20.0,30.0,40.0,60.0ng/ml
的标准系列溶液。
此标准系列适用于一般样品的测定。
3.4 仪器参考条件
表1 仪器参数
4.4 测定
按将仪器调节至最佳工作条件，在还原剂和载液的带动下，测定标准系列各点的荧光强度（校准曲线是减去标准空白后荧光强度对浓度绘制的校准曲线），然后依次测定样品空白、试样的荧光强度。
六、结果计算
土壤样品总砷含量以质量分数计，数值以毫克每千克（mg/kg）表示，按式（1）计算：
（1）式中：
—从标准曲线上查得砷元素含量，单位为纳克每毫升（ng/ml）；
—试剂空白溶液测定浓度，单位为纳克每毫升（ng/ml）；
--测定时分取样品溶液稀释定容体积，单位为毫升（ml）；
—样品消解后定容总体积，单位为毫升（ml）；
—测定时分取样品消解液体积，单位为毫升（ml）；
—试样质量，单位为克（g）；
—土壤含水量
重复试验结果以算术平均值表示，保留三位有效数字。
七、结果与评价
(1)标准曲线：截距a=-5.0 斜率 b=190.7 相关系数r=0.9991符合r ≥0.995要求具体见附表1。
(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次荧光值，得仪器检出限为0.0098mg/kg。
具体见附表2。
（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为: 1.7%,符合RSD在30%内的要求，具体见附表4。
(4)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为15.2mg/kg测定结果在所给的15.8±0.9mg/kg范围内。
具体见附表5。
(5)回收率：以试样测定值为0.123µg、0.122µg加标量0.2µg回收率为103.5%在70%-130%范围内。
具体见附表3。
八、项目小结
1 分析人员具有上岗资格，有能力承担该项目的分析。
2 PF5-2原子荧光光度计经过计量部门检定合格，满足分析要求。
3 设施和环境条件均控制在5℃~35℃，湿度≤85%条件下，满足环境要求。
4 运用该方法对土壤中的砷进行了标准曲线的绘制，检出限实验，精密度实验，正确度实验和回收率实验，测定结果均达到要求。
5 实操，具体见典型报告。
附表5。