土壤中砷测定方法改进
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【摘要】本文浅析了原子荧光法在测定土壤中砷和汞元素含量的方法和应用。
引言部分介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
正文部分分别解释了原子荧光法的原理、土壤样品的制备方法、砷元素含量和汞元素含量的测定方法，并进行了结果分析。
结论部分总结了砷和汞元素在土壤中的含量水平，探讨了原子荧光法在土壤元素分析中的应用前景，并提出了未来研究展望。
本研究对土壤砷和汞元素含量的准确测定和环境保护具有重要意义，为相关研究提供了参考和借鉴。
【关键词】关键词：原子荧光法、土壤、砷、汞、元素含量、制备、测定方法、结果分析、含量水平、应用前景、研究展望1. 引言1.1 研究背景土壤是地球表面重要的自然资源之一，土壤中的元素含量对生态系统的稳定和人类健康都具有重要影响。
砷和汞是常见的土壤中的有害元素，由于它们的毒性和环境稳定性，长期受到人们的关注。
砷通常存在于土壤中，可以通过工业排放、农药使用等方式进入土壤中，对土壤生态系统和人类健康造成危害。
而汞也是一种常见的有害元素，其存在形式复杂，主要来源包括地质固有、人为排放等。
土壤中的砷和汞元素含量的测定对于环境监测、土壤污染治理以及农产品质量安全具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是为了通过原子荧光法准确测定土壤中砷和汞元素的含量，了解土壤中这两种元素的污染水平，为环境保护和土壤修复提供科学依据。
具体而言，研究目的包括：1. 探究砷和汞元素在不同类型土壤中的分布规律，揭示其来源及迁移转化过程。
2. 建立准确、快速、可靠的原子荧光法测定土壤中砷和汞元素含量的方法。
3. 比较不同土壤样品制备方法对测定结果的影响，提高数据准确性和可靠性。
4. 分析不同区域土壤中砷和汞元素含量的差异，为土壤环境保护和管理提供科学依据。
5. 评估原子荧光法在土壤元素分析中的应用效果，探讨其在实际工作中的可行性和优势。
6. 阐明砷和汞元素对土壤生态系统和人类健康的潜在风险，提出相关的防治措施和建议。
砷污染土壤的修复与治理方法研究
砷污染土壤的修复与治理方法研究砷是一种常见的有毒金属元素，广泛存在于土壤中。
随着工业化进程的加快和农业生产的发展，砷污染问题日益严重，给人类健康和环境安全带来了巨大的威胁。
因此，砷污染土壤的修复与治理方法研究成为了当前环境科学领域的热点问题。
砷污染土壤的修复方法主要包括物理修复、化学修复和生物修复三种。
物理修复方法主要是通过土壤剥离、土壤覆盖和土壤深耕等手段，将砷污染土壤与周围环境隔离开来，减少对周围环境的污染。
化学修复方法则是利用化学物质对砷进行固定、转化或溶解，降低砷在土壤中的活性，从而减少砷的迁移和转化。
生物修复方法则是利用植物和微生物的作用，通过吸收、转移、转化和稳定化等过程，将砷从土壤中去除或转化为无害物质。
物理修复方法相对简单，但其效果有限，往往只能在短期内减少砷的迁移和转化，无法从根本上解决砷污染问题。
化学修复方法虽然能够较好地固定砷，但其使用过程中会产生大量的化学废物，对环境造成二次污染，并且成本较高。
相比之下，生物修复方法具有更好的可持续性和经济性。
通过选择适应砷污染环境的植物和微生物，利用它们的生理和代谢特性，可以有效地修复砷污染土壤。
在生物修复方法中，植物修复是一种常见且有效的方法。
植物修复主要通过植物的吸收、转移和转化作用，将砷从土壤中去除或转化为无害物质。
一些研究表明，某些植物对砷具有较高的耐受性和吸收能力，可以在砷污染土壤中生长并吸收大量的砷。
例如，一些禾本科植物如稻谷和油菜等，以及一些菊科植物如蒿属植物等，都被发现能够在砷污染土壤中生长并吸收砷。
通过种植这些植物，可以有效地降低土壤中的砷含量，达到修复砷污染土壤的目的。
除了植物修复，微生物修复也是一种重要的生物修复方法。
微生物修复主要通过微生物的吸附、转化和稳定化作用，将砷从土壤中去除或转化为无害物质。
一些研究表明，某些细菌和真菌对砷具有较高的耐受性和转化能力，可以在砷污染土壤中生长并修复砷污染。
通过培养和应用这些微生物，可以有效地降低土壤中的砷含量，达到修复砷污染土壤的目的。
土壤和植物中总砷,无机砷及有机砷的测定方法
土壤和植物中总砷,无机砷及有机砷的测定方
法
1概述
砷是一种既有机又无机的重金属，其对环境和人类研究有着重要的意义。
砷是土壤中的天然存在，在土壤、植物中的砷的存在也与人类的日常生活及体内的重金属含量相关。
有关土壤、植物中总砷、无机砷和有机砷的测定方法，已在全国范围内推广应用。
2总砷的测定方法
总砷的测定方法包括水解法和碱熔法。
水解法可用低碱溶液水解样品，然后使用氢氧化钠或亚硫酸钠调节反应，在氯仿蒸发干燥，水蒸气预烘干，剩余溶液提取砷，用氧化-显色剂形成氧化态砷-显色物，用分光光度计测定总砷含量。
碱熔法则通过在深碱溶液中溶解样品，通过气相色谱/质谱联用测定总砷。
3无机砷的测定方法
无机砷的测定方法主要有气相色谱法和原子吸收法。
气相色谱法则是将样品添加还原剂脱氢火化后进行检测，在准备样品的过程中，基体可以被脱水，提高检测效率。
原子吸收法比较有效的方式是采用超精灵火花电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）进行检测，相比传统的原子吸收法，它具有更高的检出限和灵敏度。
4有机砷的测定方法
有机砷的测定方法主要有气相色谱法、原子吸收法和X射线吸收法。
气相色谱法需将砷含量有机物经加热气化后检测，在气体样品分离的过程中，将会产生气态有机砷的质子化物，在质谱仪中检测测定结果。
原子吸收法可用于检测砷含量低的有机物，X射线吸收法则具有很高的灵敏度和准确度，它可以对有机物中含有砷的特征进行检测，然后分析。
总之，由于土壤、植物中总砷、无机砷和有机砷的测定方法相比较丰富，多种检测方法可以应用于土壤或植物中较多种砷样品，以更准确地检测出砷含量。
消解方法对土壤中砷含量测定的影响研究
消解方法对土壤中砷含量测定的影响研究以消解方法对土壤中砷含量测定的影响研究为题，本文将探讨消解方法对土壤中砷含量测定的影响。
砷是一种广泛存在于自然环境中的有毒物质，土壤中砷的含量对于环境质量和人类健康具有重要影响。
因此，准确测定土壤中砷的含量对于环境监测和土壤污染治理具有重要意义。
消解方法是测定土壤中砷含量的关键步骤之一。
消解是指将样品中的有机物和无机物转化为溶液或气体的过程。
消解方法的选择对于测定结果的准确性和可靠性起着至关重要的作用。
目前常用的消解方法包括湿法消解和干法消解两种。
湿法消解是将土壤样品与酸或氧化剂反应，使有机物和无机物转化为溶液的过程。
常用的湿法消解方法有酸溶解、高温压力消解和微波消解等。
酸溶解是最常用的湿法消解方法之一，其原理是通过酸与样品中的有机物和无机物反应，将其转化为溶液。
高温压力消解和微波消解是较新的湿法消解方法，其原理是利用高温和压力或微波辐射加速样品与消解剂的反应速率，提高消解效率和减少消解时间。
干法消解是将土壤样品与高温下的氧气或氧化剂反应，使有机物和无机物转化为气体的过程。
常用的干法消解方法有高温燃烧和干燥灼烧等。
高温燃烧是将土壤样品置于高温下，利用氧气将有机物和无机物氧化为气体。
干燥灼烧是将土壤样品在高温下进行干燥和氧化，将有机物和无机物转化为气体。
消解方法对土壤中砷含量测定的影响主要体现在以下几个方面：1. 消解效率：不同的消解方法具有不同的消解效率。
湿法消解方法通常能够较好地将土壤中的有机物和无机物转化为溶液，提高了砷的提取率。
而干法消解方法则更适用于含有高浓度砷的土壤样品，能够将砷完全氧化为气体，提高了测定的灵敏度。
2. 总砷和可溶性砷的提取率：消解方法的选择还会影响土壤中总砷和可溶性砷的提取率。
总砷是指土壤中所有形态砷的总和，包括有机砷和无机砷。
可溶性砷是指土壤中溶解态的砷。
不同的消解方法对总砷和可溶性砷的提取率有不同的影响。
湿法消解方法通常能够提取较高的总砷和可溶性砷，而干法消解方法更适用于提取可溶性砷。
原子荧光法测定土壤中砷的消解方法研究
１２ 仪 ． 器
Ａ Ｓ一８０型双道原子荧光光度计（ Ｆ ３ 北京吉天仪器有限公 司） ，砷空心阴极灯 （ 北京有色金属 研究总院） ，仪器条件见表 ｌ 所示。
表 ｌ 原子 荧光光度计的仪器参数
收稿 日期 Ｉ ０ ｌ ２— １ １ —ｏ ２ Ｏ 作者简介 ：赵哲（９ ２一 ） １８ ，女 ，助理工程 师，从事环境监测工作 。
・
５ ・ ５
２ １ 年 ０１
广东微量元素科学 Ｇ Ａ Ｇ Ｏ Ｇ ＷＥＬＡ Ｇ Ｙ Ａ Ｓ Ｅ Ｕ Ｕ Ｎ Ｄ Ｎ ＩＩ Ｎ Ｕ Ｎ Ｕ Ｋ Ｘ Ｅ
第１ ８卷第 ４期
１ ３ 实验试 剂 ．
（）（ ＋ ） １ １ １ 王水 ：取一份硝 酸（ 优级纯） 和三份盐酸 （ 优级纯 ） 混合 均匀，然后用水稀释一
（ ）５ ４ ％硫脲人坏事 ＋ ％抗坏血酸溶液 ：称 ｌ 硫脲（ ５ ０ｇ 优级纯） １ 抗坏血酸（ 和 ０ｇ 优级纯） ， 溶解于 ２ ０ｍ 水 中，摇匀 ，用时现配。 ０ Ｌ （ ）砷标准贮备液 ：国家标准物质研究 中心砷元素标准溶液 ，质量浓度为 １ ｇ Ｌ ５ ０ ｍ／。 ０ （ ）砷标准工作溶液 ：准确吸取 １０ Ｌ ６ ．０ｍ 砷标准贮备液于 １０ｍ 容量瓶 中，加 ５ｍ 盐酸 ， ０ Ｌ Ｌ
２ １ 年 ０１
广 东微 量元素科学 Ｇ Ａ Ｇ （ Ｇ ＷＥ ＬＡ Ｇ Ｙ Ａ Ｓ Ｅ Ｕ Ｕ Ｎ Ｄ ） ＩＩＮ Ｕ Ｎ Ｕ Ｋ Ｘ Ｅ Ｎ
第ｌ ８卷第 ４期
文章编号 ：１０ ０ ６—４ ６ （０ １ ４—０５ ４ ４ Ｘ ２ １ ）０ ０ ５—０
原 子 荧 光 法 测 定 土壤 中砷 的 消解 方 法研 究
土壤样品中重金属砷消解方法的比较
土壤样品中重金属砷消解方法的比较作者：***来源：《现代盐化工》2022年第01期摘要：通过微波消解法和电热板加热消解法进行土壤标准样品的消解，使用原子荧光光谱法测定土壤中砷的含量，比较测定值的差异，分析两种消解方法的优缺点。
结果表明，采用电热板加热消解法和微波消解法的测定值和回收率均在对应要求范围内，但是采用微波消解法的测定值更接近标准值，回收率也比电热板消解法高。
可见，微波消解法结合原子荧光测定土壤中的砷含量，操作更简便，灵敏度更高，结果更准确、可靠，更具有应用前景。
关键词：原子荧光法;微波消解;电热板消解;土壤样品;砷含量土壤中的成分较多，有矿物质、有机质、水分以及空气等，要想准确测量土壤中重金属的含量，样品前处理方法的选择至关重要，也就是选择进行前处理的消解方法。
目前，消解土壤中砷的方法有很多，一般采用干灰分法消解[1]、湿法消解[2]、微波消解[3]、水浴消解[4]及高压消解[5]等。
消解方法不同，测定结果的准确度也有差异。
本研究分别采用电热板加热消解法与微波消解法消解土壤标准物质[GBW07403a（GSS-3a）和GBW07404a（GSS-4a）]，再用原子荧光光谱仪测定砷含量，比较两种方法的优缺点，选择最佳的消解方法。
1 试验1.1 试验材料1.1.1 标准物质土壤标准物质GBW07403a（GSS -3a）（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所），砷的质量分数为（6.20±0.50）mg/kg;土壤标准物质GBW07404a（GSS-4a）（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所），砷的质量分数为（9.60±0.60）mg/kg。
砷标准储备液由国家有色金属及电子材料分析测试中心配制，质量浓度为1000μg/mL。
1.1.2 仪器原子荧光分光光度计（普析， PF52）、砷空心阴极灯（北京普析通用仪器有限责任公司）、微波消解仪（Via Fatebenefratelli）、恒温水浴锅（HH-S4）、石墨赶酸器[奥普乐科技集团（成都）有限公司]。
Ag-DDTC光度法测定土壤中砷含量
Ag-DDTC光度法测定土壤中砷含量土壤是宝贵的自然资源。
人类生活必需物质(农、副产品等)绝大部分直接或间接由土壤提供。
土壤系统也是自然要素中物质和能量的迁移转化最为复杂而又频繁的场所。
土壤污染会导致土壤自然正常功能的失调、土壤质量的下降，从而影响农作物的生长发育，使之产量和质量下降。
土壤污染物质的迁移转化，还会引起大气、水体和生物体的污染,通过食物链的作用最终会影响人类的生命和健康。
研究土壤污染的发生，污染物质在土壤系统中的迁移转化规律，以及土壤污染的控制和治理对环境保护具有十分重要的意义。
砷是重要污染物之一，由于含砷污水灌溉农田，砷制剂农药的使用，土壤中砷含量不断提高致土壤受砷污染。
受砷污染的农田，农作物产量大幅度下降。
砷的剧毒通过食物链作用会影响人类的健康。
近年来,测定土壤中砷含量常用Ag-DDTC光度法(二乙基二硫代氨基甲酸银法)和原子吸收分光光度法，其中DDTC-Ag光度法是标准分析法。
一.目的要求1．了解土壤污染分析的特点和意义。
2．了解DDTC-Ag光度法测定砷的原理,掌握其基本操作。
二.方法原理土壤经酸湿法消解后,五价砷在碘化钾和氯化亚锡作用下，还原为三价砷，然后与新生态氢反应生成砷化氢气体，经过醋酸铅棉花除去硫化氢，与二乙基二硫代氨基甲酸银作用生成红色胶体银，溶液呈红色，用光度法测定:AsH3+6Ag-DDTC 6 Ag +3 HDDC+As(DDC)3干扰因素：硫化氢、锑化氢、磷化氢对砷测定有干扰，但硫、磷在消解样品条件下，被氧化成稳定硫酸盐。
锑化氢干扰，加入碘化钾、氯化亚锡抑制其逸出，能消除300微克的锑干扰。
三.仪器与试剂仪器：分光光度计，1 cm 比色皿；砷化氢发生瓶；电热板；移液管（10 mL, 5 mL, 25 mL）;50 mL 量筒。
试剂：1. 砷标准贮备液：准确称量As2O3 0.1320 g置于100 mL烧杯中，加5 mL 20 %的NaOH，温热至As2O3全溶后，以酚酞批示剂，用1 moL/LH2SO4中和至无色后，再加过量10 mL，转入1000 mL容量瓶中定容，此溶液为含As 100.00 ug/mL。
原子荧光光谱法土壤中砷测定时的优化建议
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土壤中砷测定方法改进
摘要：用传统方法测定砷的时候，步骤较繁琐。
本文主要阐述对传统方法的改进。
关键词：土壤砷分析方法改进
1前言
砷不是生物所必需的元素。
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。
国标方法是二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法，耗时较长且容易产生误差。
因此本实验主要探究实验周期及精度的改进。
2实验部分
2.1仪器
分光光度计：10mm比色皿。
砷化氢发生瓶：容量150ml、带有磨口玻璃接头的锥形瓶。
导气管：一端带有磨口接头、并有一球形泡、内装乙酸铅棉花；一端被拉成毛细管，管口直径不大于1mm。
吸收管：内径为8mm的试管，带有5ml刻度。
（注：吸收液高保持8-10mm）
2.2试剂
硫酸，ρ=1.84g∕ml 硫酸溶液 1+1
硝酸，ρ=1.42g/ml高氯酸 ,ρ=1.67g/ml
盐酸,ρ=1.19g/ml
碘化钾溶液;将15g碘化钾溶于蒸馏水中并稀释至100ml
氯化亚锡溶液:将40g氯化亚锡置于烧杯中,加入40ml盐酸,微微加热。
等完
全溶解后，冷却，再用蒸馏水稀释至100ml。
加数粒金属锡保存。
硫酸铜溶液：将15g硫酸铜溶于蒸馏水中并稀释至100ml。
乙酸铅溶液：将8g乙酸铅溶于蒸馏水中并稀释至100ml。
乙酸铅棉花：将10g脱脂棉浸入100ml乙酸铅溶液中，浸透后取出风干。
无砷鋅粒（10～20目)
二乙基二硫代氨基甲酸银
三乙醇胺
三氯甲烷
吸收液:将0.25g二乙基二硫代氨基甲酸银用少量三氯甲烷溶成糊状，加入2ml三乙醇胺,再用氯仿稀释到100ml.用力振荡使其尽量溶解.静置暗处24h后,倾出上清或用定性滤纸过滤,贮于棕色玻璃瓶中,贮存在2～５℃冰箱中。
氢氧化钠溶液：２mol/l；贮存在聚乙烯瓶中。
砷标准中间溶液，1.00mg/ml:称取放置在硅胶干燥器中充分干燥过的0.1320g三氧化二砷（注：三氧化二砷剧毒,小心使用）,溶于2ml氢氧化钠溶液中,溶解后加入10ml硫酸溶液,转移到100ml
容量瓶中,用蒸馏水稀释至标线,摇匀.
砷标准中间溶液，100mg/l砷标准贮备液于100ml容量瓶中，用
蒸馏水稀释至标线，摇匀。
砷标准使用溶液，1.00mg/l;取10.00ml砷标准中间溶液于100ml 容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线、摇匀。
硫酸亚铁
硼氢化钾：5g硼氢化钾和1g氯化钠混匀压制而成。
硫脲：10%溶液
以上药品无特殊说明均为分析纯试剂。
2.3实验步骤
2.3.1试液的制备
称取土壤样品0.5—2g（准确至0.0002g）于150ml锥形瓶中，加入10ml硝酸和2ml高氯酸，置电热板上加热分解并破坏有机物，蒸至冒白色高氯酸浓烟。
取下放冷，用水冲洗瓶壁，再加热至冒浓白烟，以驱尽硝酸。
取下锥形瓶，瓶底仅剩少量白色残渣，加蒸馏水至约50ml。
2.3.2测定
（1）于盛有试液的砷化氢发生瓶中，加入4ml碘化钾溶液，摇匀，再加入2ml氯化亚锡溶液，混匀，放置15min。
（2）取5ml吸收液至吸收管中，插入导气管。
（3）加1ml硫酸铜溶液和4g无砷鋅粒于砷化氢发生瓶中，并立即将导气管与砷化氢发生瓶连接，保证反应器密闭。
（4）在室温下，维持反应1h，使砷化氢完全释放出。
加三氯甲烷将吸收液体积补充至5ml。
（5）用10mm比色皿，以吸收液为参比液，在510nm波长下测量吸收液的吸收光度，减去空白试验所测得的吸光度，从校准曲线上查出试样中的砷含量。
2.3.3校准曲线
分别加入0.00、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00及25.00ml砷标准使用溶液于八个砷化氢发生瓶中，并用蒸馏水稀释至50ml。
加入7ml硫酸溶液，以下按以上的步骤进行测定。
将测得的吸光度为纵坐标，对应的砷含量为横坐标，绘制校准曲线。
2.3.4方法改进
（1）用硫酸代替硝酸
传统的方法中用硝酸消解样品导致赶硝酸的时候，硝酸残留，引起误差。
改进后，不但减少实验失败的几率，同时可以节省赶酸时间。
（2）用双氧水消解代替硫酸-硝酸法。
可以减省赶酸时间提高实验精确度度。
双氧水氧化法消解砷样品，较硫酸一硝酸法消解后所测得的数据更为接近标准值。
它有较高的准确度和精密度, 操作安全, 简单、快速。
但鉴于双氧水的不稳定性，因此实验时应严格控制好条件。
（3）另试验中还设计了用硼氢化钾代替鋅粒，并替代了氯化亚锡的加入。
并增加了硫脲和碘化钾的预还原的过程。
在消解之后，用4ml硫脲代替氯化亚锡（用于锌粒反应速度的控制及初步还原）。
其他步骤相同。
3.结论
硫酸代替硝酸可以很大程度提高消解反应程度，同时也可解决赶酸不尽的问题。
从数据上看，双氧水改进方法提高了数据精确度，而第三个改进就本身而言也有一定的可取性，数据对比上在实验条件不稳定的情况下得出的数据还比较准确；实验过程来看的话，由于硼氢化钾反应速度过快，导致在导管连接之前就有大量的砷化氢气体逸出，是导致该方法误差大的重要原因，而在将其压缩成块状实验也同样解决不好反应过于迅速的问题。
因此如果能够解决好反应速度的问题，该方法也会更实用.而由于时间原因，设想好的几种方法都没来得及实验，就是用隔离装置将反应药品分隔开，待试剂加入后再使二者接触反应，这就很好的解决了砷化氢气体外泄，预计会很大程度的提高实验精确度。
另外可以加大氯化钠的量再压缩成块状，这样就降低了单位质量的硼氢化钾的含量，也可以减缓反应速度，提供收集砷化氢气体的时间。
其次，不同形状和规格的锌粒，由于表面积不同，将会影响测定结果。
一般情况下尽量选用10～20目粒度均匀一致的无砷锌粒，减少批次内测量误差。
同时，加锌粒时动作尽量快，接口处可加蒸馏水密封，防漏气。
砷化氢发生装置的导气管的出口，由于生产厂家工艺问题，导致导气管的出口口径不一致，使得反应气泡大小不一，快慢不一。
此时，可加纸张等异物垫高吸收管（导气管开口过大，导致气泡大
的一组），使导气管的出口与吸收管底部相抵，从而使产生气泡减小，保证样品反应吸收的一致性和充分性。
浓硫酸的加入要根据消解后浓硫酸剩余情况的不同加以补加，尽量使各样品间保持一致。
增加酸的用量，会导致吸光度下降，重现性差，主要原因为酸量增加使得反应过猛。
室温过高时，应采取措施减缓反应速度。
如样品中硫酸浓度过高，当加入ki 试剂时，将生成朱红色的碘化物沉淀。
遇此情况，可加入snc1至朱红色碘化物沉淀物消失，再继续分析，无妨。
砷化氢的发生及吸收，避免在直射阳光下进行。
同时，需控制反应温度，保持在25℃左右，防止反应过激或过缓，时间以1 h为好，夏季可缩短为40 min左右。
参考文献
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