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原子熒光測定土壤中總汞、總砷

來源:聚光科技(杭州)股份有限公司   2017年11月21日 09:28  

  2016年5月28日,印發(fā)了《土壤污染防治行動計劃》,簡稱“土十條”。這一計劃的發(fā)布可以說是這個土壤修復事業(yè)的里程碑事件。
  為推進“土十條”工作的全面實施,2016年12月23日環(huán)境保護部會同國土資源部、農業(yè)部等部門組織開展全國土壤污染狀況詳查工作,聯(lián)合發(fā)布《關于組織做好全國土壤污染狀況詳查實驗室篩選工作的通知》,要求各省市對自己所轄區(qū)域內可參加全國土壤污染詳查的實驗室進行篩選。根據(jù)“土十條”相關規(guī)定的要求,要在2020年底前掌握重點行業(yè)企業(yè)用地中的污染地塊分布及其環(huán)境風險情況,從《規(guī)定》中可以了解到,對于土壤無機污染物、農產品(水稻/小麥)污染物以及地下水無機污染物中總砷、總汞等重金屬檢測都可以應用到原子熒光分析儀。
  據(jù)我國農業(yè)部進行的全國土壤污染情況調查,在約140萬公頃的污水灌區(qū)中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%,其中輕度污染的46.7%,中度污染的占9.7%,嚴重污染的占8.4%。我國每年因重金屬污染而減產糧食1000多萬噸,被重金屬污染的糧食每年多達1200萬噸,合計經濟損失至少200億元。為此土壤中重金屬的污染防治迫在眉睫。
解決方案優(yōu)勢
  *符合國家標準

  《GBT 22105.1-2008》土壤中總汞的測定
  《GBT 22105.2-2008》土壤中總砷的測定
  《全國土壤污染狀況詳查實驗室篩選技術規(guī)定》要求方法
  為了確保參加全國土壤污染狀況詳查(以下簡稱詳查)的實驗室能夠提供準確、可靠的實驗數(shù)據(jù),加強詳查樣品分析測試質量管理,規(guī)范篩選詳查實驗室技術能力審核工作,特制訂本技術規(guī)定。
  本技術規(guī)定提出了詳查計劃檢測項目和采用的分析方法,原子熒光法是作為土壤中無機污染物總汞、總砷檢測的主要方法。

詳查計劃檢測項目和采用的分析方法一覽表

檢測領域

檢測項目

分析方法

參考標準編號

土壤無機污

染物

總汞

原子熒光法

GB/T 22105.1-2008

總砷

原子熒光法

GB/T 22105.2-2008、HJ 766-2015

  原子熒光法是一種快速、靈敏、簡便的痕量分析方法,也是一些元素的標準分析方法,其分析技術本身具備了原子吸收法和發(fā)射光譜法兩種方法的優(yōu)點。使用聚光科技下屬子公司北京吉天儀器有限公司(以下簡稱“吉天儀器”)原子熒光分析儀對土壤中的總汞、總砷進行分析及加標回收率的測定,利用原子熒光譜線的波長和強度進行物質的定性與定量分析的技術。*符合國標《GBT 22105.1-2008》、《GBT 22105.2-2008》要求。吉天儀器原子熒光為環(huán)境行業(yè)中土壤分析提供了的解決方案。
吉天儀器原子熒光分析儀
  (一)吉天儀器原子熒光測定土壤中總汞
  1.實驗試劑
  1.硝酸:
  廠家:國藥集團;級別:優(yōu)級純(GR);純度:65%-68%;批號:20170109
  2.鹽酸:
  廠家:國藥集團;級別:優(yōu)級純(GR);純度:65%-68%;批號:20170210
  3.硼氫化鉀:
  廠家:國藥集團;級別:97%;純度:≥97%;批號:20161118
  4.氫氧化鉀:
  廠家:國藥集團,級別:優(yōu)級純(GR);純度:≥85%;批號:20161018
  5.標樣Hg:
  廠家:中國計量科學研究院
  國標GBT 22105.1-2008規(guī)定了土壤中總汞的原子熒光光譜法。配制比較見表1。

表1 吉天儀器分析方法與國標GBT 22105.1配制比較

序號

試劑類型

吉天儀器方法

國標GBT 22105.1要求

1

載流

5%鹽酸

5%硝酸

2

還原劑

1%硼氫化鉀

0.5%氫氧化鉀

0.01%硼氫化鉀

0.2%氫氧化鉀

  2.實驗儀器
  采用吉天儀器順序注射原子熒光AFS-933型號測定土壤中Hg的重金屬含量。表2列出了用于樣品分析的儀器參數(shù),使用手動進樣模式。

表2 實驗儀器條件

儀器型號

AFS-933

元素種類

汞Hg

燈電流

30mA

輔陰極

0mA

載氣

400ml/min

屏蔽器

800ml/min

負高壓

290V

原子化器高度

8mm


AFS-933型號

  3.樣品處理
  實驗采用中國地質科學院地球物理地球化學勘察研究所GBW07451土壤樣品,樣品經晾干,研磨后過100目篩去除雜物。
稱取已經風干、研磨0.5g土壤(至0.0001)于25mL比色管中加入少量水潤濕樣品,加入王水(1:1)10ml,加塞后混勻。于沸水浴上加熱2小時,期間振搖數(shù)次.取下冷卻后用水稀釋至刻度,靜止30分鐘。
  4.標準曲線
  國標GBT 22105.1-2008中將工作曲線的zui高濃度設置為測定范圍的zui高值,吉天儀器原子熒光分析法對于標準樣品的配置濃度進行了優(yōu)化,可在線自動稀釋高濃度樣品,表3為標準樣品濃度對比表。且采用單標準自動配置標準曲線、所得到的曲線如表4所示,相關系數(shù)都可以達到 0.9996 以上,說明相關性很好。

表3標準樣品濃度對比表(ng/ml)

實驗數(shù)據(jù)

國標推薦

0.1

0

0.2

0.2

0.4

0.4

0.8

0.8

1.0

1.2

-

2

-

4

表4 原子熒光法檢測總汞標準曲線圖

序號

濃度ng/ml

熒光值

Y=1597.8312x-26.6755

R²=0.9996

1

0.1

131.70

2

0.2

277.49

3

0.4

592.61

4

0.8

1245.72

5

1

1587.01

  5.檢出限和精密度
  計算原子熒光法測定土壤中Hg的檢出限和精密度,數(shù)據(jù)見表5,儀器的精密度通過連續(xù)進樣品11次,取其中連續(xù)7次計算得到;儀器的檢出限通過連續(xù)進樣品空白15次,取其中連續(xù)11次計算得到。

表5 原子熒光法測量土壤中Hg的檢出限及精密度

項目

檢出限

精密度 RSD

Hg

0.0475ug/Kg

0.75%

  6.質量控制
  采用中國地質科學院地球物理地球化學勘察研究所的土壤樣品(GBW07451),標準值0.020mg/Kg,不確定度±0.002mg/Kg),對方法及儀器進行檢驗,測定結果見表6。質量控制的結果符合要求,說明儀器穩(wěn)定可靠。

表6 樣品GBW07451質量控制測定

序號

樣品名稱

熒光值

濃度

單位

備注

1

GBW07451

615.12

0.020

mg/kg

參考值0.020±0.002

2

GBW07451

618.73

0.020

mg/kg

參考值0.020±0.002

3

GBW07451

614.47

0.020

mg/kg

參考值0.020±0.002

  7.實驗結果
  根據(jù)國標中土壤總汞檢測原子熒光標準方法,我們對GBW07451土壤樣品進行了分析,并進行了加標實驗。參照國標的要求,Hg 的加標回收率應在 80%~120%之間。測定結果見表7,實際的加標回收結果均符合要求。

表7 實際樣品檢測結果及加標回收實驗結果

序號

樣品名稱

熒光值

濃度

單位

回收率

備注

1

GBW07451加標

1280.99

0.041

mg/kg

102.5%

加標0.020

2

GBW07451加標

1239.45

0.040

mg/kg

100%

加標0.020

3

GBW07451加標

1255.13

0.040

mg/kg

100%

加標0.020

4

空白加標

591.65

0.019

mg/kg

95%

加標0.020

5

空白加標

605.13

0.020

mg/kg

100%

加標0.020

6

空白加標

599.49

0.020

mg/kg

100%

加標0.020

(二)吉天儀器原子熒光測定土壤中總砷
  1.實驗試劑
  2.鹽酸:
  廠家:國藥集團;級別:優(yōu)級純(GR);純度:65%-68%;批號:20170210
  3.硼氫化鉀:
  廠家:國藥集團;級別:97%;純度:≥97%;批號:20161118
  4.氫氧化鉀:
  廠家:國藥集團,級別:優(yōu)級純(GR);純度:≥85%;批號:20161018
  4.硫脲:
  廠家:國藥集團,級別:分析純(AR);純度:≥99%;批號:20150407
  5.抗壞血酸:
  廠家:國藥集團,級別:分析純(AR);純度:≥99.7%;批號:20151118
  5.標樣As:
  廠家:中國計量科學研究院
  國標GBT 22105.2-2008規(guī)定了土壤中總汞的原子熒光光譜法。配制比較見表1。

表1吉天儀器分析方法與國標GBT 22105.2配制比較

序號

試劑類型

吉天儀器方法

國標要求

1

載流

5%鹽酸

10%鹽酸

2

還原劑

1%硼氫化鉀

0.5%氫氧化鉀

1%硼氫化鉀

0.2%氫氧化鉀

3

硫脲溶液

10%

5%

4

抗壞血酸溶液

10%

5%

  2.實驗儀器
  采用吉天儀器順序注射原子熒光AFS-933型號測定土壤中As的重金屬含量。表 2 列出了用于樣品分析的儀器參數(shù),使用手動進樣模式。

表2 實驗儀器條件

儀器型號

AFS-933

元素種類

砷As

燈電流

80mA

輔陰極

40mA

載氣

400ml/min

屏蔽器

800 ml/min

負高壓

290V

原子化器高度

8mm

 


AFS-933型號

  3.樣品處理
  實驗采用中國地質科學院地球物理地球化學勘察研究所GBW07451土壤樣品,樣品經晾干,研磨后過100目篩去除雜物。
稱取已經風干、研磨0.5g土壤(至0.0001)于25mL比色管中加入少量水潤濕樣品,加入王水(1:1)10ml, 加塞后混勻。于沸水浴上加熱2小時,期間振搖數(shù)次.取下冷卻后加入2.5ml硫脲-抗壞血酸溶液(10%),用水稀釋至刻度,靜止30分鐘。
  4.標準曲線
  國標GBT 22105.2-2008中將工作曲線的zui高濃度設置為測定范圍的zui高值,吉天儀器原子熒光分析法對于標準樣品的配置濃度進行了優(yōu)化,可在線自動稀釋高濃度樣品,表3標準樣品濃度對比表。且采用單標準自動配置標準曲線、所得到的曲線如表4所示,相關系數(shù)都可以達到 0.9995 以上,說明相關性很好。

圖3 標準樣品濃度對比表(ng/ml)

實驗數(shù)據(jù)

國標推薦

1

0

2

10

4

20

8

30

10

40

-

60

表4 原子熒光法檢測總砷標準曲線圖

序號

濃度ng/ml

熒光值

Y=74.8889x-12.8992

R²=0.9995

1

1

61.80

2

2

129.49

3

4

272.85

4

8

593.57

5

10

737.12

  5.檢出限和精密度
  計算原子熒光法測定土壤中Hg的檢出限和精密度,數(shù)據(jù)見表5,儀器的精密度通過連續(xù)進樣品11次,取其中連續(xù)7次計算得到;儀器的檢出限通過連續(xù)進樣品空白15次,取其中連續(xù)11次計算得到。

表5 原子熒光法測量土壤中Hg的檢出限及精密度

項目

檢出限

精密度 RSD

As

0.4225ug/Kg

0.73%

  6.質量控制
  采用中國地質科學院地球物理地球化學勘察研究所的土壤樣品(GBW07451),標準值0.020mg/Kg,不確定度±0.002mg/Kg),對方法及儀器進行檢驗,測定結果見表6。質量控制的結果符合要求,說明儀器穩(wěn)定可靠。

表6 樣品GBW07451質量控制測定

序號

樣品名稱

熒光值

濃度

單位

備注

1

GBW07451

218.81

7.735

mg/kg

參考值7.8±0.5

2

GBW07451

218.96

7.740

mg/kg

參考值7.8±0.5

3

GBW07451

215.87

7.637

mg/kg

參考值7.8±0.5

  7.實驗結果
  根據(jù)國標中土壤總汞檢測原子熒光標準方法,我們對GBW07451土壤樣品進行了分析,并進行了加標實驗。參照國標的要求,As的加標回收率應在 80%~120%之間。測定結果見表7,實際的加標回收結果均符合要求。

表7 實際樣品檢測結果及加標回收實驗結果

序號

樣品名稱

熒光值

濃度

單位

回收率

備注

1

GBW07451加標

452.23

15.527

mg/kg

99.53%

加標7.8

2

GBW07451加標

447.73

15.377

mg/kg

98.57%

加標7.8

3

GBW07451加標

435.69

14.975

mg/kg

95.99%

加標7.8

4

空白加標

218.41

7.722

mg/kg

99%

加標7.8

5

空白加標

217.93

7.702

mg/kg

98.74%

加標7.8

6

空白加標

220.54

7.793

mg/kg

99.91%

加標7.8

(三)結論
  本文基于國標GBT 22105.1-2008、GBT 22105.2-2008方法,為測定土壤中總汞、總砷的含量提供了解決方案。采用吉天儀器原子熒光分析儀對土壤中總汞、總砷的測定,*符合國家標準的要求,實驗結果充分顯示了該分析方法具有檢出限低、重現(xiàn)性好、回收率高等優(yōu)點。是環(huán)境行業(yè)土壤檢測的重要檢測手段。
  售后服務系
  終身服務
  免費安裝儀器,現(xiàn)場培訓2以上的名儀器使用人員,一年質保期內免費售后服務,終身維修和配件支持。
  系統(tǒng)培訓
  每年4期以上在為期一周的原子熒光技術培訓班,屆時聘請包括國家環(huán)保和食品檢驗專家在內的數(shù)名專家授課,并提供多臺儀器練習儀器簡單故障維修操作,深度培訓合格者頒發(fā)結業(yè)證書。
  快速響應
  售后服務承諾4小時應答,24小時到達用戶處進行維修。
  跟蹤機制
  售后服務網(wǎng)點,網(wǎng)絡式分布,專業(yè)、高素質的技術人員,吉天儀器將始終堅持以客戶為中心的服務理念,以zui大限度地滿足客戶需求為己任,以提高客戶的滿意度、忠誠度和貢獻度為目標,不斷優(yōu)化服務流程,推行定期巡檢機制,對存在問題及時處理反饋。

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