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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(nóng)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(nèi)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(nóng)產(chǎn)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(nóng)業(yè)部進行的全國土壤污染情況調(diào)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(chǎn)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(jīng)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(zhì)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(zhì)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(zhì)科學院地球物理地球化學勘察研究所GBW07451土壤樣品,樣品經(jīng)晾干,研磨后過100目篩去除雜物。
            稱取已經(jīng)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(zhì)量控制
              采用中國地質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)科學院地球物理地球化學勘察研究所GBW07451土壤樣品,樣品經(jīng)晾干,研磨后過100目篩去除雜物。
            稱取已經(jīng)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(zhì)量控制
              采用中國地質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)保期內(nèi)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(nèi)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(zhì)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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