仪器分析实验报告 微波消解 AES ICP测定土壤中的重金属

中

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微波消解-ICP-AES 法测定土壤中的重金属元素

1111*

111111院 广州 510275 11111

摘要 土壤是生物生存的重要环境，土壤中重金属元素的监测至关重要。本文采用微波辅助－王水消解土壤样品，并结合ICP-AES （电感耦合等离子体原子发射光谱法），以标准曲线法测定出土壤中Cr 、Mn 、Cu 、Zn 的总含量分别为：50.39±5.10、293.02±6.14、26.72±1.69、116.99±37.70 mg/kg 。相较于传统方法具有简便、快速、污染小、节省试剂且准确可靠等特点。

关键词 土壤

重金属元素 微波消解 ICP-AES

引言

土壤是生物生存的重要环境，土壤中各金属（特别是重金属）含量的高低可以从有益到带来麻烦甚至到受污染而产生剧毒，从而影响植物的生长和其周围的水质，最终直接或间接地影响人类的生活和健康，因此对土壤中重金属元素的监测至关重要[1]

。

土壤样品相对于蔬菜、饮料等样品比较难以处理，传统的电热板敞开消解体系费时长，易交叉污染而降低精密度和准确度，而且消解过程所产生的有害气体直接影响环境和人员的健康。因此本实验采用全封闭式微波消解法处理土壤样品，具有省力、省时、用酸少、污染少、提取率高且背景值低等特点。

土壤测定方法常用原子吸收分光光度法、分光光度法、原子荧光法、气相色谱法、 电化学分析法及化学分析法，还有X-射线荧光光谱分析法、中子活化分析法、液相色谱分析法及气相色谱－质谱(GC －MS)联用法等[2]

。本实验中采用电感耦合等离子－原子发射（ICP －AES ）法测定了土样中的镉、 铜、 锰、 锌金属元素的含量。方法检出限低、精密度好、准确度高、线性分析范围大，且

可进行多元素同时定性定量分析。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

高压密闭微波消解仪(Mars-Xpress 型，培安·CEM 微波化学（中国）技术中心)；Spectro Ciros-Vison EOP 水平观测全谱直读等离子体发射光谱仪(德国斯派克分析仪器公司)。

Cu 、Zn 、Mn 、Cr 标准溶液(1.0 mg /mL ，国家标准物质研究中心，实验室提供)。分别吸取上述各元素的标准溶液5 mL 于 100 mL 容量瓶中，以 2 %硝酸(G.R.)溶液配制成各元素浓度均为50 μg/mL 的混合液；盐酸、硝酸均为优级纯；二次去离子水（实验室制备的超纯水）。

土壤样品(实验室提供）：将采集的土壤样品(不少于500 g)混匀后用四分法缩分至100 g ，缩分后的土样经风干后，除去土样中的石子和动植物残体等异物。用玛瑙研钵将土壤样品碾压，过2 mm 尼龙筛除去2 mm 以上的沙砾，混匀。上述土样进

一步研磨，再过100目尼龙筛，试样混匀后备用。

1.2 仪器工作条件

微波消解温度-时间程序为：有机物消解模式，

波消解-ICP-AES 法测定土壤中的重金属元素

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温度爬升（最大功率1600 W ，100 %，15 min ，190 ℃），保温15 min ，风冷15 min 。

ICP 工作条件：高频电源入射功率1.30 kW ；冷却气流量16 L/min ；辅助气流量0.7 L/min ；载气流量 0.8 mL/min ；进样流速 1.5 mL/min （进样蠕动泵转速为2）；预冲洗时间15 s ；积分时间24 s 。

1.3 样品消解处理

1)电子太平准确依次称取0.2 g 左右上述干燥的土壤样品(105 ℃干燥2 h) 7份，置于聚四氟乙烯(PTFE)溶样杯中，依次加入6.00 mL 浓盐酸、2.00 mL 浓硝酸，振摇使之与样品充分混合，盖好内盖，擦拭干净杯外壁；

2)拧上外罐罐盖，依次放入编号为3、5、7、9、11、13、15号位的消解架上，再配制不加土壤样品的空白溶液放入1号位，检查后放入密闭微波消解仪炉腔内。设定微波消解压力-时间程序，按微波炉启动开关，同时按运行消解程序键，开始进行样品消解；

3)待微波消解完成后，取出消解罐，确认冷却后打开外罐上盖，小心取出样品杯，再打开溶样杯杯盖，注意擦拭内外盖和杯口处的液体并放入抽滤漏斗中；

4)分别以每次少量的二次去离子水冲洗溶样杯杯盖和杯壁 2～3次，抽滤，并把过滤液和冲洗抽滤瓶2次(1～2mL)液体转移至25 mL 比色管中，再以去二次离子水定容至25 mL 。

1.4 工作曲线的绘制

于5个25 mL 比色管中分别加入0、0.25、0.50、1.50、3.00 mL 重金属混合标准溶液(50 μg/mL) ，各加入0.20 mL 的浓HNO 3，用二次水稀释至刻度，

摇匀。该系统各元素浓度分别为0、0.50、1.00、3.00、 6.00 μg/mL-1。

启动ICP-AES 仪器，设定测定条件，用高浓度标准溶液进行各元素测量波长的优化选择，使仪器进入正常工作状态。待仪器稳定后将配制好的标准样品溶液依次进样，以发射强度对浓度作图，进行线性回归绘制校准曲线。

1.5 样品的测定

按上述选择好的各元素的测量波长，设定仪器最佳工作条件，随后按编号依次进样，进行ICP-AES 分析，记录各样品各元素的发射强度。

2 结果与分析

2.1 样品的消解处理

鉴于土壤样品的复杂性，本实验选用快速高效的微波辅助消解方法（MAD ）,利用微波辐射能穿透提取介质,到达物料内部,使基质内部温度迅速上升,增大了被分离物质在介质中的溶解度，同时微波所产生的电磁场加速了被萃取成分向溶剂的扩散[3]。

对于消解液的选择是非常重要的，因为若消解过度，大量土壤矿质元素硅、铝、铁、钙、镁、钾等进入待测试样溶液将使得测定基体非常复杂而影响测定。但土壤中的铬、铜元素有很大一部分隐藏在硅酸盐的晶体之内，因此必须用强消解液如HF 等。但HF 对仪器（如雾化器等）有强腐蚀性，因此在检测前须将HF 蒸干，此过程费时费力且还有引入污染的可能。综合上述原因，本实验选择王水作为消解液

由于微波的“体加热”方式有利于提取物的扩散，缩短了扩散平衡的时间。因此当提取时间一定时，提取率会随着温度升高面提高；而当温度一定时，随着提取时间的增加，提取率也会迅速提高[5]。

但若温度太高或提取时间过长，可能导致物质复杂化学反应的发生或其它物质损失产生（如铬的挥发，多金属元素共沉淀等），同时提取液中杂质的组分含量也会上升，因此选择合适的温度和提取时间尤为重要。本实验设定微波程序为温度爬升模式（最大功率1600 W ，100 %，15 min ，190 ℃），保温15 min ，风冷15 min 。

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2.2 工作曲线的绘制

首先使用仪器软件自带的谱线库选择推荐的测量波长，现通过对高浓度标准溶液的检测得到校正后各元素的测量波长（表１）。

标准溶液中的空白溶液的发射强度包含了溶剂干扰（背景与金属元素）、仪器背景等，因此应扣除空白校正的发射强度。扣除干扰后即默认在此测量条件下元素浓度为零时发射强度为零，因此校正曲线应过零点。但是存在两种归零方法：一是先进行直线拟合，再平移至原点；二是直接强制归零。相比而言，前一种方法的线性相关系数（验证过），但此法相当于将所有数据的强度统一减小（减去了截距），而此处是对已经扣除空白溶液发射强度的数据进行拟合，因此各浓度处的强度数值已经是相对值，再减小是没有理论依据的，所以选择后一种方法进行处理，曲线的斜率与线性相关系数见表１。

由强度与浓度的线性关系知，若算出空白的等效浓度再进行扣除也应该是一样的，但由于直线是经过拟合的，本身存在不确定度，因此先减空白的响应比先用空白响应带入直线的方法要引入少一步的不确定度。先减空白所引入的不确定度为：

空白+样品+直线方程，而先算出空白等效浓度引

入的不确定度：空白+直线方程+样品+直线方程。

2.3 土壤样品的定量检测

对土壤样品平行测量７次，为了扣除干扰，进行样品空白测量一次。将样品的发射强度扣除空白溶液的发射强度（因样品空白溶液的发射强度已经包含之前工作曲线时的空白溶液发射强度，因此不必再扣除之），代入所绘制的标准曲线进行计算，得到的浓度数据因样品质量不一致，不能直接进行异常值检测，通过体积与样品质量，统一换算为样品中相应元素的含量（mg/kg ）。

由于本实验测量次数太少，不适宜3S 等高级统计学方法，因此采用简单的4d 法检查异常值。对一组测量数据，先找出其最大值（或最小值）即可疑值(X 疑)，计算不考虑X 疑时此组数据的平均值(X 均)和平均偏差（d ），若S=｜X 疑－X 均｜－4d≥0，则此数据就舍弃。按此方法顺次从最大值（或最小值）方向检查直到无异常值可舍（结果见表2,3）。

剔除异常值后的数据及其标准偏差见表４。

元素 波长nm

标准溶液 μg/mL

线性拟合

0.00 0.50 1.00 2.00

4.00 直线斜率

R 2 Cr 267.716 0.0 76623.6 152280.3 315647.3 606410.3 152825 0.9995 Mn 257.611 0.0 460296.5 912012.5 1850394.5 3641124.5 913292 0.9999 Cu 324.754 0.0 132014.2 262998.2 540557.2 1066578.2 267126 0.9999 Zn 213.856 0.0

56252.8 114534.1 236547.1 474092.1 118218 0.9998

元素 第一次 mg/kg 第二次 mg/kg

X 疑 X 均 d S X 疑 X 均

d S

Cr 58.04 49.11 3.41 -4.72 58.04 49.11 3.41

-4.72 Mn 349.85 288.06 8.63 27.27 301.35 285.40 8.87 -19.53 Cu 37.59 26.72 1.08 6.53 29.46 26.18 0.85 -0.12 Zn

300.99 116.99 32.06 55.76 162.46 107.90

27.56

-55.67

表1 工作曲线的绘制 表2 异常值剔除（最大值）

波消解-ICP-AES 法测定土壤中的重金属元素

2

元素 最小值 mg/kg 次小值 mg/kg

X 疑 X 均 d S X 疑 X 均

d S

Cr 42.84 51.65 2.81 -2.45 42.84 51.65

2.81 -2.45 Mn 26

3.22 293.02 5.14 9.24 287.00 29

4.53 4.92 -12.14 Cu 24.26 27.22 0.90 -0.64 24.26 27.22 0.90 -0.64 Zn

72.30 125.93 27.75 -57.36 72.30 125.93

27.75

-57.36

元素 测量次数与样品含量 mg/kg

S RSD 检出限

一 二 三 四 五 六 平均

Cr 45.16 49.70 51.97 53.30 58.04 42.84 50.39 5.10 0.10 15.30

Mn 288.82 297.55 290.40 301.35 -- -- 293.02 6.14 0.02 18.41 Cu 27.08 26.88 26.70 29.46 -- 24.26 26.72 1.69 0.06 5.07 Zn 153.10 101.22 131.59 72.30 162.46 -- 116.99 37.70

0.32 113.10

2.４ 误差及校正讨论

2.4.1 误差与干扰

ICP-AES 的干扰可分为光谱与非光谱干扰，光谱干扰是分析物信号与干扰物引起的辐射信号分辨不开产生的，而非光谱干扰是试样各基体组分和附随物使已分辨开的分析信号增强或减弱的效应。其中光谱干扰是主要的，包括背景干扰和谱线重叠干扰。现就本实验过程中可能存在的干扰和误差引入进行分析。

１）样品处理：首先本实验未采用HF 进行消解，由于铬、铜元素主要存在于难消解硅酸盐中，因此导致其测定值偏低；其次消解过程中由于土壤中丰富的各位金属与非金属元素存在，可能与被测元素发生如共沉淀等复杂作用，同时铬元素可能挥发；最后，整个前处理过程可能引入溶剂干扰等，这由样品空白液的发射强度大大高于标准曲线的空白液发射强度可看出。

2）复合辐射和分子光谱：电子被离子捕获过程中会以辐射形式释放能量而产生连续光谱，同时一些分子如常见的氧和水等也会发射连续的分子光谱，但此两种干扰较小，因此对本实验的浓度范围影响不明显。

3）元素光谱干扰：本实验的元素光谱干扰主

要有三种，一是由于土壤中元素丰富，因此谱线丰富，谱线重叠也比较严重；二是一些含量丰富的如Ga ，Mg 元素等，会产生杂散光干扰；三是待测元素自身的谱线重叠，这种干扰不仅在样品，在标准曲线中也存在。 2.4.2 校正方法

ICP-AES 的校正方法有很多，传统的如空白校正、标准加入、干扰系数等，而近些年随着CCD 等新型检测器使得丰富光谱信息的获得变得容易，加上计算机技术及统计学方法的引入，出现了多元线性回归、谱线模拟、因子分析、各种滤波及小波变换，甚至于人工神经网络等方法。首选的校正方法当然是选择合适的分析，但此法是以损失灵敏度为代价的，且往往很难选到合适的分析法（特别在本实验这种多元素分析时）。除此之外，以下就本实验的具体情况，主要从背景扣除及谱峰重叠干扰的角度讨论几种简单易行的方案。

１）空白背景校正法：这正是本实验数据处理采用的方法。假设不考虑谱线自吸，分析线与干扰线的强度与分析物及干扰物的尝试关系呈线性，因此以尽量接近的样品基体溶液做为空白，用同行测量条件下的样品的发射强度减去空白值作为样品真实发射强度。此方法可扣除暗电流、杂散光及溶

表３ 异常值剔除（最小值） 表4 样品测定结果

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液组分引起的背景干扰。

2）干扰系数校正法：由于谱线重叠，因此待测元素谱线强度仅表示其表观强度，实验证明（由强度与浓度线性关系的线性也可推出），每一个干扰元素在某一波长的干扰与此元素的浓度是成正比的，其比例即称干扰系数。由于土壤中元素较多，本实验待测元素在测量波长处受到的干扰元素(气括号内的)主要有[6]：Cr （V , Fe, Mg ）、Mn(V , Al, Fe)、Cu(Ti, Cr, Ca, Fe)、Zn(V, Ti, Al, Cu, Ni, Fe)。由此可见待测元素所受干扰较多，且包括一些高含量元素Fe, Al 等和待测元素的相互干扰（因此工作曲线也受到干扰）。干扰系数可以使用文献值，但通过实验即时测得会有较高的准确性，但必然增加实验次数，且元素是可能是互相之间干扰，因此干扰元素的测量亦难准确，势必产生另外的误差。

3）标准加入法：近年在传统的标准加入法基础上运用矩阵运算发展出的广义标准加入法（GSAM ）能消除各种形式的光谱干扰并补偿基体效应。本实验在条件许可的情况下若采用此方法可

能会取得较好的效果。但其也需要较多的实验次数，且一些假设不太合理。

4）导数法：通过对谱线进行求导处理后再进行分析，此法可提高分析灵敏度，也可校正一定的背景，但本实验并未得到谱线图，无法进行比较。不过经过求导后信噪比会下降，波形须做平滑处理，可能会损失信号和分辨能力。

4 结论

本实验以微波辅助为消解手段，王水为消解液，采用ICP-AES 方法测定的土壤样品中Cr 、Mn 、Cu 、Zn 的含量分别为50.39±5.10、293.02±6.14、26.72±1.69、116.99±37.70 mg/kg 。

参考文献

1 吴红文, 黄坚萍. 微波消解－ICP －AES 法测定土壤中的金属元素. 上海水务. 2007, 23: 14-16.

2 徐爱列. ICP －AES 法测定土壤中的有效铜－锌－铁－锰. 安徽农业科学. 2007, 35: 6353-6354.

3 李攻科, 杜甫佑, 肖小华. 微波辅助萃取技术在中药现代化中的应用. 精细化工. 2007, 24: 1186-1189.

4 李核, 李攻科, 张展霞. 微波辅助萃取技术的进展. 分析化学. 2003, 31: 1261-1268.

5 范华均, 栾伟, 李攻科. 微波辅助提取/HPLC 分析石蒜中的生物碱. 分析测试学报. 2006, 3: 27-30.

6 刘宁, 杜文虎. ICP-AES 中四十种常见元素的光谱干扰的研究及校正. 光谱学与光谱分析. 1992, 5: 47-53.

Determination of Heavy Metal Contents in Soil by ICP-AES using

Microwave-assisted Digestion

ZHU HongKui *

School of Chemistry and Chemical Engineering of Sun Yat-sen University, Guanzhou 510275,China

Abstract: The soil is the important environment of biological survival ,and it is critical for the determination of heavy metal contents in it. The soil ample was digested by Microwave-assisted with chloroazotic acid, and determined by ICP-AES (Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry) method with standard curve.

毛细管气相色谱法测定废水中三苯含量

The experiment results showed that the total content of Cr, Mn, Cu, Zn was 50.39±5.10, 293.02±6.14, 26.72±1.69, 116.99±37.70 mg/kg in soil . Compared with traditional methods ,it was simple, fast, reagents saving, and reliable with satisfactory results.

Keywords:Soil ; Heavy metal; MAD(Microwave-assisted Digestion) ; ICP ; AES

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土壤中重金属全量测定方法

版本1： 土壤中铜锌镉铬镍铅六中重金属全量一次消解测定方法.用氢氟酸-高氯酸-硝酸消解法,国家标准物质检测值和标准值吻合性很好,方便可行.具体方法: 准确称取0.5克土壤样品(过0.15mm筛)于四氟坩埚中,加7毫升硝酸+3毫升高氯酸+10毫升氢氟酸加盖,放置过夜(不过夜效果同),电热板上高温档加热(数显的控制温度300~350度)1小时,去盖,加热到近干,冷却到常温,然后再加3毫升硝酸+2毫升高氯酸+5毫升氢氟酸,高温档继续加热到完全排除各种酸,既高氯酸白烟冒尽,加1毫升(1+1)盐酸溶解残渣,完全转移到25毫升容量瓶中,加0.5毫升的100g/L的氯化铵溶液,定容,然后原子吸收分光光度计检测,含量低用石墨炉,注意定容完尽快检测锌,且锌估计需要适当的稀释.其实放置几天没有问题,相对比较稳定拉. 版本2： 1)称量0.5000g样品放入PTFE（聚四氟乙烯）烧杯中（先称量样品，后称量标 样），用少量去离子水润湿； 2)缓缓加入10.0mLHF和4.0mLHClO4（如果在开始加热蒸发前先把样品在混合 酸中静置几个小时，酸溶效果会更好一些），加盖后在电热板上200℃下蒸发（蒸发至样品近消化完后打开坩埚盖）至形成粘稠状结晶为止（2～3小时）； 3)视情况而定，若有未消化完的样品则需要重新加入HF和HClO4，每次加入都 需要蒸发至尽干；若消化完全则直接进行下一步； 4)加入4.0mLHClO4，蒸发至近干，以除尽残留的HF； 5)加入10.0mL的5mol/L HNO3，微热至溶液清亮为止。检查溶液中有无被分解 的物料。如有，蒸发至近干，执行步骤4（此时可以酌情减半加酸）； 6)待清亮的溶液冷却后，转入容量瓶，用去离子水定容至50mL（此时所得溶 液中硝酸含量为1mol/L），然后立即转移到新聚丙烯瓶中储存。 附： 现在一般做法是,砷汞用1+1的王水在沸水煮2小时,加固定剂(含5g/l重铬酸钾的5%硝酸溶液),在50毫升比色管中,固定,然后用原子荧光光谱仪测定砷汞.

微波消解前处理测定食品中总汞方法论文

微波消解前处理测定食品中总汞方法的研究【摘要】目的应用微波消解前处理测定食品中总汞的含量。方法用微波消解系统对食品进行消解，样品用原子荧光仪测定其含量。结果本方法测定汞的检出限为0.012μg/kg，精密度在 2.4-9.5%回收率为93—109%。结论该方法简便、快速、灵敏度、精密度准确度较好，适合食品的快速消解以及微量金属污染的测定。 【关键词】微波消解食品总汞氢化物原子荧光法 中图分类号：r155文献标识码：a文章编号：1005-0515（2011）2-014-02 determination of microwave digestion pre-treatment method of total mercury o lihua liang zhijian liwenting （center for disease control and prevention, kunming, yunnan, kunming, yunnan 650228, china） 【abstract】objective determination total mercury in food by microwave digestion pre-treatment methods.methods mercury in food were determined by microwave digest-hydride generation atom fluorescence spectrometry.results the limit of detection mercury was 0.012μg/kg; the rsd was 2.4%-9.5%; the recovery rates of mercury were 93%-109%.conclusion the methods is simple，rapid，sensitive and of accurate results

数学建模A题 城市表层土壤重金属污染分析(基础教资)

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮 件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问 题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他 公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正 文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反 竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）：重庆交通大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：胡小虎 日期：2011 年9 月 12日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）： 全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析，对于本题中所提出的问题一，我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图，然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征，然后，我们利用综合指数（内梅罗指数）评价的方法，对五个区域进行了综合评价，得出结果令人满意。对于问题二，我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析，得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放，和工业区污水的大量排放等等。对于问题三，我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出，发现大多数金属都呈中心发散性传播，同时经过分析，我们发现，如果考虑大气传播和固态传播，很难得出结论，在交通区，由于是汽车尾气造成的传播，发现重金属的传播无规律可循等，所以，我们考虑液态形式的传播，以针对地表水污染物的物理运动过程，以偏微分方程为建模基础，通过和假设和模型参数的估计，得出了可能污染源位置，最后，我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验，发现在参数变化在10%左右，模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点，，最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式，测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量，地下水流动方向以及每年的生物降解量，降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据，我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点，由此，我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。 关键字：表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量

土壤重金属污染

土壤重金属污染 摘要：随着现代工业的发展，工业排出的污染物越来越多，土壤的重金属污染就是一个例子，土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。 关键词：土壤污染，重金属，危害 据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷，约占总耕地面积的 1/5，其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷，污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如：某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地（占全省耕地面积的五分之二）进行过调查。其结果表明，75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁，而且污染趋势仍在加重。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值（GB15618—1995）单位: mg/kg

土壤中重金属全量测定方法(精)

版本1: 土壤中铜锌镉铬镍铅六中重金属全量一次消解测定方法.用氢氟酸-高氯酸-硝酸消解法,国家标准物质检测值和标准值吻合性很好,方便可行.具体方法: 准确称取0.5克土壤样品(过0.15mm筛于四氟坩埚中,加7毫升硝酸+3毫升高氯酸+10毫升氢氟酸加盖,放置过夜(不过夜效果同,电热板上高温档加热(数显的控制温度300~350度1小时,去盖,加热到近干,冷却到常温,然后再加3毫升硝酸+2毫升高氯酸+5毫升氢氟酸,高温档继续加热到完全排除各种酸,既高氯酸白烟冒尽,加1毫升(1+1盐酸溶解残渣,完全转移到25毫升容量瓶中,加0.5毫升的100g/L的氯化铵溶液,定容,然后原子吸收分光光度计检测,含量低用石墨炉,注意定容完尽快检测锌,且锌估计需要适当的稀释.其实放置几天没有问题,相对比较稳定拉. 版本2: 1称量0.5000g样品放入PTFE(聚四氟乙烯烧杯中(先称量样品,后称量标 样,用少量去离子水润湿; 2缓缓加入10.0mLHF和4.0mLHClO4(如果在开始加热蒸发前先把样品在混合 酸中静置几个小时,酸溶效果会更好一些,加盖后在电热板上200℃下蒸发(蒸发至样品近消化完后打开坩埚盖至形成粘稠状结晶为止(2~3小时; 3视情况而定,若有未消化完的样品则需要重新加入HF和HClO4,每次加入都 需要蒸发至尽干;若消化完全则直接进行下一步; 4加入4.0mLHClO4,蒸发至近干,以除尽残留的HF; 5加入10.0mL的5mol/L HNO3,微热至溶液清亮为止。检查溶液中有无被分解 的物料。如有,蒸发至近干,执行步骤4(此时可以酌情减半加酸; 6待清亮的溶液冷却后,转入容量瓶,用去离子水定容至50mL(此时所得溶

(完整word版)重金属检测方法汇总

重金属检测方法汇总 重金属检测方法及应用 一、重金属的危害特性 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。（四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。 （五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953年至1961年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。 二、重金属的定量检测技术

三种土壤样品消解处理方法的对比研究

目录 中文摘要 (2) 英文摘要 (3) 一、土壤污染 (5) （一）土壤污染概述 (5) （二）土壤污染的现状 (5) （三）土壤污染的危害 (5) （四）造成土壤污染的原因 (6) 二、土壤消解 (7) （一）研究进展 (8) （二）消解原理 (8) （三）实验仪器和药品 (10) （四）电热板消解法 (10) （五）全自动消解法 (11) （六）微波消解法 (12) （七）元素测定阶段 (12) 三、综述 (13) 参考文献 (15)

摘要 我国土壤污染的总体形势严峻，部分地区土壤污染严重，由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多。工业生产中矿山的开采冶炼、造纸、汽车尾气的排放，以及农业生产活动中含重金属污水灌溉农田、污泥的农业利用、肥料的土壤施用都给环境带来了污染。个别农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等金属。磷肥中含较多的重金属，使地球上的许多土壤被重金属污染。重金属元素不仅以单一元素污染土壤，同时多种重金属在土壤中共存时,它们之间还存在协同、拮抗作用，而且随着农药、化肥、污泥的大量施用，进一步加剧了土壤的复合污染。目前我国受Pb、Cu、Cd、As、Cr、Zn等重金对土壤污染和水污染的种类和数量随着工业的发展而越来越多，许多研究表明，重金属Cd2+可使高等植物的叶绿体含量明显降低，Cd2+，Pb2+和Zn2+等重金属离子对高等植物叶绿体的光合电子传递也有抑制作用，严重影响了农作物的生长，而且对土壤微生物活性和酶活性有一定质量影响。土壤重金属污染日益加重，己远远超过土壤的自净能力。因而，防治土壤重金属污染，保护有限的天然土壤资源，己成为突出的全球性问题。由于土壤类型种类的繁多，不同地区土壤差异很大，为了及时了解土壤中重金属的成分及含量，对土壤进行消解是测量土壤内重金属含量的常用方法之一。本文采用电热板消解，全自动消解和微波消解三种方式,分别选用常用的酸体系对三种类型的土壤进行消解,重点对铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)5种重金属元素进行分析。 关键词：土壤污染；土壤污染；土壤消解；电热板消解；全自动消解；微波消解

土壤重金属污染综述

重庆文理学院环境管理学课程作业之三 综述报告 题目：土壤重金属污染综述 姓名：冯思特 学号：201204159007 班级：环科2班 成绩：

土壤重金属污染综述 摘要:土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境。随着工业化的发展、城市化进程的深入，我国土壤环境污染不断加剧。土壤环境质量变化较大，土壤环境污染物种类和数量的不断增加，发生的地域和规模在逐渐扩大，危害也进一步深入。而土壤重金属污染是其中重要的组成部分，由于其不能为土壤微生物所分解，且污染具有蓄积性的特点，土壤一旦遭受污染，就难以在短时间内消除，从而对农产品的产量品质和人类的身体健康造成很大的危害【1,2】。 关键词：现状；来源；特性；修复方法 一.我国重金属污染现状 我国土壤重金属污染形势严峻。近年来，我国土壤重金属污染事件频发，不仅对耕地与农产品质量构成严重威胁，还直接损害了民众身体健康，影响社会稳定【3】。国务院批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》、近期印发的《国务院办公厅关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知》(国办发〔2013 ] 7号)和《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》(国发〔2013]30号)中，都明确提出了攻克污染土壤修复技术和加强试点示范的要求。建设土壤重金属污染治理试点示范工程，加强修复技术体系研究和推广应用，防控和修复土壤重金属污染，提高土壤环境质量，保障生态环境与食物安全，已成为国家重大现实需求。 二.重金属污染主要来源 土壤重金属的来源主要有自然来源和人为干扰输入两种途径。在自然情况下，土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质，含量比较低，一般不会对土壤一植物系统生态环境造成危害【4】。人为活动是造成土壤遭受重金属污染的重要原因，在金属矿床开发、城市化建设、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥和污水灌溉的过程中，都可能导致重金属在土壤中大量积累。 三.土壤重金属的特性 3.1 重金属在土壤中的沉积 重金属能在一定的幅度内发生氧化还原反应，具有可变价态，因重金属的价态不同，其活性和毒性也不同；重金属易在土壤环境中发生水解反应，生成氢氧化物，也可以与土壤中的一些无机酸反应，生成硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。这些化合物的溶度积【5】都比较小，使得重金属累积于土壤中，不易迁移，污染危害范围扩大的可能性较小，但却使污染区域内

食品中几种常见的重金属检测方法

食品中几种常见的重金属检测方法 随着现阶段社会经济的快速发展，人们物质生活水平在不断提升，社会各界开始逐步重视食品安全问题。当前环境污染问题较为严重，各类重金属对食品安全构成了极大的威胁。为了有效应对食品安全中的重金属污染问题，当前需要对各类检测技术进行探究，促进食品安全检测工作质量的提升。 食品安全对于社会群众生命健康具有重要影响，当前相关食品检测机构需要从日常工作中提高责任意识，完善各项检测技术，确保食品安全。目前自然界中比重大于5的金属都被称为重金属，并不是所有的重金属都会对人体健康构成威胁，当重金属实际含量超出人体承受限度时会造成不同程度的危害，比如Pb、Cd、As、Hg等元素。许多重金属不能通过简单方法就能有效消除，如果人类长期使用被重金属污染后的食物，将会导致中毒问题。所以对重金属检测方法进行研究，对维护食品安全具有重要意义。 食物中常见重金属的主要来源概述 目前食品中存有的重金属来源主要有自然原因，也有诸多人为因素。自然原因主要包括不同地质和地理要素的影响，比如火山运动频繁的地区或是矿区，部分有毒重金属物质会对当地动植物产生不同程度污染，人类生活在此区域内，误食动植物都会诱发重金属中毒。人为因素导致的污染

主要是各类社会活动产生的主要后果，现阶段我国工业经济发展较快，各类工业生产活动会产生大量废渣和废水，此类废弃物当中存有较多重金属元素，如果相关部门不能对其进行有效处理，此类废弃物排放到自然环境中，不仅会破坏自然生态环境，还会对当地群众生命健康构成威胁。还有部分食物在实际存储和运输过程中与各类重金属元素进行直接接触，或是食物添加剂当中的有毒元素不断累积、发生相应化学反应都会导致重金属中毒现象的发生。 现阶段食品中几种常见的重金属检测方法探析 原子吸收光谱法。原子吸收光谱法主要是根据自由基础形态下的原子对辐射光进行共振吸收，通过光照强度来对食物中含有的重金属元素进行检测。此类方法实际操作较为便捷，能够最快速度得出相应结果，是当前食物重金属检测的重要技术。此类技术将磷酸二氢钾或是硝酸钯作为改进剂，通过添加改进剂能够使得原子温度有效降低，排除外界干扰因素，使得检测结果更加准确。现阶段在原子吸收光谱法中应用的吸收分光光度计都是通过微机进行控制，运用软件进行自动处理，简化了各项操作程序，有效缩短了实际反应时间。 原子荧光光谱法。原子荧光光谱技术是存在于原子发射和原子吸收之间的分析技术，在食物样品中添加还原剂，使得原子能够吸收特定的频率辐射，逐步形成激发态原子，此

土壤中重金属的监测

1 土壤中无机污染物的监测 对土壤中无机污染物的监测主要采用分光光度法。目前广泛采用盐酸萘乙二胺分光光度法和酚二磺酸分光光度法用于硝酸盐和亚硝酸盐的监测；柳德华等采用在乙酸锌、酒石酸介质中蒸馏分离出土壤中氰化物然后用分光光度法测定氰化物含量。此外，人们探索用紫外分光光度法不经任何分离而同时测定NO3-和NO2-。姜美玉等将紫外光分光光度法、计算数学法及计算机技术三者相结合，用现代数学分离方法代替烦琐的化学分离或掩蔽方法，同时测定试样中的NO3-和NO2-。该法具有较好的准确度和精密度，操作简便，计算准确，速度快，是一种很有应用前景的方法。 荧光光度法灵敏度高，近年来对荧光光度法的研究增多，杨景和等用硫酸肼作还原剂，研究了将NO3-还原为NO2-的条件，提出在水项中用DNA(2，3一二氨基萘)为荧光剂测定NO2-和NO3-的方法。该法在0～2ug／mL范围内NO x与荧光强度呈线性关系，检出限为0．4ug／L，该法能够测定天然水中NO3-和NO2-。 催化光度法测定亚硝酸根，已报道了以溴酸钾作氧化剂，对氮蒽染料、偶氮染料、三苯甲烷染料和蒽醌染料作指示物质。其中郑肇生提出的溴酸钾氧化蒽醌染料一茜素绿催化光度法测定水中亚硝酸盐，线性范围0．01～O．12ug／mL，Sandell 灵敏度为9．4×105ug／cm2亚硝态氮，是目前动力学法测定亚硝酸最灵敏的反应之一。 此外，离子色谱法可用于无机离子的分析已有报道。朱瑞芝等采用国产离子色谱仪和阴离子分离柱同时测定NOf和NOf等6种无机离子，最低检出限为0．043mg／L。辛梅华等报道了反相离子对色谱法一电化学检测测定NOf等离子的方法。以峰高一外标法定量，样品中高倍量常见离子不干扰NOf的测定，加标回收率为92．O％～94．5％。NO2-检出限为0．55ng／mL，线性范围2．5～3．Oug／mL，相对标准差为1．5％，方法快速、灵敏、选择性高。 2 土壤中重金属的监测 重金属具有持久性、毒性和生物富集作用，由其引起的环境污染对生物和人类健康均会造成严重危害。形形色色的重金属污染中，土壤中的重金属污染因其具有滞后性、隐蔽性和长期性的特点，因此需采用先进的仪器分析方法对痕量元素进行定量分析才能获得较高的精密度和准确度。但是采用高灵敏度的仪器分析时，由于土壤处于不均匀非溶液状态，所以需要对土壤进行溶解、分解或消解等预处理，使之变成适合仪器分析的溶液状态，并排除干扰成分，使仪器能对样品进行准确的分析测定。因此，对土壤进行的预处理显得尤为重要。 2．1 土壤预处理方法 土壤样品中的被测物质一般以三种方式存在：存在于晶格中、表面吸附和离子交换吸附、金属离子难溶盐的共沉淀。对于金属的测定不仅要求知道金属的总量，还需要知道金属不同存在形态的量，因此测定不同形态的金属时，预处理方式也

土壤样品前处理——微波消解研究

Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2017, 7(2), 170-179 Published Online April 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/724227085.html,/journal/aep https://https://www.wendangku.net/doc/724227085.html,/10.12677/aep.2017.72025 文章引用: 高婷, 杨萱平, 胡文祥. 土壤样品前处理——微波消解研究[J]. 环境保护前沿, 2017, 7(2): 170-179. Pretreatment of Soil Sample—Microwave Digestion Ting Gao 1,2, Xuanping Yang 1, Wenxiang Hu 2* 1Beijing Xianghu Science and Technology Development Co., LTD, Beijing 2 Jingdong Xianghu Laboratory of Beijing Excalibur Space Military Academy of Medical Sciences, Beijing Received: Apr. 12th , 2017; accepted: Apr. 27th , 2017; published: Apr. 30th , 2017 Abstract The soil samples were digested by one-time microwave digestion method, and the better digestion condition was found. The results showed that the digestion effect of nitric acid - hydrochloric acid - hydrofluoric acid system and nitric acid - hydrogen peroxide - hydrofluoric acid system were the same when the soil sample was 0.1000 g. The former method was better than the latter one when the soil sample was 0.1500 g. Therefore, it was recommended to choose the nitric acid - hydroch-loric acid - hydrofluoric acid system in soil microwave digestion. The higher the purity of the acid, the better the accuracy of the test. Keywords Microwave Digestion, Soil, Sample Pretreatment, Xianghu Microwave Digestion Instrument 土壤样品前处理——微波消解研究 高 婷1,2，杨萱平1，胡文祥2* 1北京祥鹄科技发展有限公司，北京 2 北京神剑天军医学科学院京东祥鹄实验室，北京 收稿日期：2017年4月12日；录用日期：2017年4月27日；发布日期：2017年4月30日 摘 要 采用微波消解的办法，对土壤样品进行一次性消解处理，以期找到较优消解条件，将土壤消解完全。结果发现土壤称样量0.1000 g 时，用硝酸–盐酸–氢氟酸体系和硝酸–过氧化氢–氢氟酸体系消解效果相 * 通讯作者。

微波消解法测定-COD

实验六微波消解法测定COD 1. 实验目的 掌握COD测定仪装置测量污水中COD（Cr）的办法。 2.原理 微波消解COD测定仪，采用硫酸一重铬酸钾消解体系，利用微波作用于反应内部引起分子间产生高摩擦作用所产生的热量来消解产品。 3.仪器的主要技术性能及结构 本仪器由主机、密封消解罐组成。 密封法测量范围：COD（Cr）: 10~800mg/L, COD （Cr）＞800mg/L（稀释测定）； 消解时间：能同时消解数个水样（3~9个任意），耗时不超过30分钟。 4.测试方法与步骤 4.1 试剂的选用与配置 （1 ）重铬酸钾溶液 重铬酸钾消解液（用于密封消解法）：0.25N,称取经过120度烘干2小时的分析纯重铬酸钾12.259 克，溶于约500ml 蒸馏水中，边搅拌边缓慢加入浓硫酸100ml,冷却后移入1000ml容量瓶中，加入30克固体硫酸汞（用于测定低氯离子或无氯离子时可不加），并用蒸馏水稀释至刻度。 重铬酸钾标准液，0.25N （用于非密封微回流法和标定）：称取经过120度烘干2小时的基准纯或分析纯12.259克，置于1000ml容量瓶中，并用蒸馏水稀释至刻度。 （2）试亚铁灵指示溶液：分别称取1.485 克邻菲罗玲和0.695 克硫酸亚铁溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。 （3）硫酸亚铁铵标准溶液，约0.1N，准确浓度应在使用的当天用重铬酸钾标准液标定。 配制方法：取39.5 克分析纯的六水硫酸亚铁铵溶于蒸馏水中，边搅拌边缓慢加入20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，并稀释至刻度。 标定方法：量取5.00ml 重铬酸钾标准溶液，稀释至大约45 毫升。加入10 毫升浓硫酸，冷却后，加入2 滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。 C= ( 0.250X5.00 ) /V

中国耕地土壤重金属污染概况

中国耕地土壤重金属污染概况 摘要：依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料，建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库，并利用《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）中的二级标准作为评价标准，测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明：（１）我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右，据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右；（２）耕地土壤重金属污染等别中，尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%，15.22%，14.49%，1.45%，0.72%；（３）８种土壤重金属元素中，Ｃｄ污染概率为25.20%，远超过其他几种土壤重金属元素；此外，也有一些区域发生Ni，Hg，As和Pb土壤污染，但是Ｚｎ、Ｃｒ和Ｃｕ元素发生污染的概率较小；（４）辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西１４个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域，特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词：土壤污染；重金属；耕地；污染概率 过去的50年中，大约有2.2万ｔ的Cr，9.39×10５ｔ的Cu，7.89×10５ｔ的Pb 和1.35×10６ｔ的Zn排放到全球环境中，其中大部分进入土壤，引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展，工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化，还能够抑制作物根系生长和光合作用，致使作物减产甚至绝收。更为重要的是，重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内，严重危害动物、

土壤样品的王水回流消解重金属测定方法的研究

ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ!监测分析 土壤样品的王水回流消解重金属测定方法的研究 杨艳芳!刘凤枝!蔡彦明 "农业部环境保护科研监测所!天津!""#$## 摘要$通过对土壤标样多次重复王水回流消解实验 的研究!分别给出了原子吸收和%&’()*+种仪器分析 测定土壤中,种重金属元素的消解方法%分析结果显 示!+种消解方法都可以将标准样品中的&-&&.&/0& 12&’3&&4元素定量回收!方法误差在#5!以内!’3& &4的方法误差则在#,!"!6!!所有实验结果的7*89 #5:!符合痕量分析的要求% 关键词$土壤’王水’重金属 文章编号$#$$%&’(’’)*$$%+$;("";;("+ 经济快速发展影响下的土壤环境变化正得到全世界的重 视!各国政府纷纷制定各种环境保护法规!各种环境标准体系 也逐渐趋于完善!同时也对环保工作者提出了更高的要求%随 着科学技术的发展!各种先进的测定手段如原子吸收法&%&’( <=*&%&’&)*法都已陆续在环境样品分析中得到应用%但是! 任何先进的测试技术都必须在土壤样品前处理的基础上进行 测定%土壤样品处理目前主要以电热板上硝酸&氢氟酸&高氯酸 联合使用的全消解法为主!这种方法较难操作!用酸量大!工作 效率低!特别是氢氟酸和高氯酸!腐蚀性强!对分析人员和环境 的危害较大%为了解决农业环保工作中大批量土壤&沉积物的 分析问题!作者对比较简便易行的王水回流消解方法进行了研 究% >材料与方法 #?>仪器 原子吸收分光光度计"美国!瓦里安公司(!%&’()*)美国 安捷伦(!控温消解炉"加拿大(% >@+仪器工作条件 火焰原子吸收法测定&.&/0&&4&12的仪器条件见表>%石墨炉原子吸收法测定&-&’3的仪器条件见表+%%&’()*测定,种元素仪器工作条件见表!% >@!试剂 ">(&.&/0&12&&4&&-&’3">A""!B*B(>(标准溶液$购自国家标准物资研究中心!使用时用!!硝酸溶液逐级稀释% "+(=CC(>&=CC(!+种土壤标准样品购自国家标准中心% "!(硝酸$优级纯’盐酸$优级纯’纯水电导率大于A@6兆% >@;方法 >@;@>适用于原子吸收的王水回流消解法样品处理步骤> @;@>@>三角瓶的预处理 >AA DE锥形瓶中加入>6DE王水!加!F;粒小玻璃珠!盖上干净表面皿!在电热板上加热到明显微沸!让王水蒸汽浸润整个锥形瓶内壁!约!A D20!冷却!用纯水洗净锥形瓶内壁待用% #@;@#@+消解步骤 "#(准确称取#@AAA B土壤样品!加少许蒸馏水润湿土样!加!F;粒小玻璃珠% "+(加入#A DE G1H!",6!!I7(!浸润整个样品!电热板上微沸状态下加热+A D20% "!(加入+A DE G&J!盖上表面皿!放在电热板上加热+K!保持王水处于明显的微沸状态!即可见到王水蒸汽在瓶壁上回 !!

微波消解知识

转一篇文章： 密闭微波样品消解原理及常识 刘伟阎军武刚 The Knowledge of Hermetic Microwave Digestion 4样品制备目标和原则 现在，在生物有机物样品及矿物岩石、矿石、矿渣和玻璃等痕量元素分析中，常常是从待分析物的溶样开始，绝大多数都要进行化学预处理，要把固体制成溶液，需要分解和破坏样品基体。一般使用原子吸收或发射光谱分析元素时，若样品为水溶液时，通常都可以达到极佳的分析结果。非水溶液也可以分析，但是样品溶液中，高浓度的有机化合物对某元素会引起严重的分析干扰问题。绝大部分的样品都无法直接进行固体分析，因此必须先转变成溶液型态。在分析前先经过消化处理，大多情况下都可产生较精确的分析结果。以下为样品消解前处理所应考虑的前提: 4.1确定样品消解是否必要 1）.没有样品消解能否分析？ 2）.通过消解样品能否改善分析？ 4.2理想样品制备的进行步骤 1）.将固体和液体样品转化成液体溶液，以避免在测定中阻塞仪器液体传输及雾化系统。 2）.破坏所有的有机物质使它不会干扰火焰燃烧或增加背景讯号。 3）.把感兴趣的分析物以可检测的浓度保留在溶液中。 4）.不加任何元素或化合物干扰离子。 5）.调整样品的粘度和颗粒百分比到分析的最佳条件。 4.3采用微波消解手段的十大理由 1）与加热板消化比较时，消化可快4－100倍完成。 2）通常采用的2450MHz的微波，只能导致分子（粒子）运动，不引起分子结构变化，从而不会改变消解反应的方向。 3）微波直接向样品释放能量（热是副产物），避免了传统方式(热传导、热对流）中能量的损失，提高了能量的使用效率。 4）大多数传统试剂在微波消解中仍然可以使用，因此对大多数的反应操作者无须改变试剂的种类。且用于消化的酸类不会因为其活性成分的蒸发而降低或失去强度。 5）样品的消解可以进行的更精确、彻底。在许多消化程序中可避免过氯酸的使用，如HNO 3在微波消化期间，基于消化瓶内压力的缘故，会产生较高的温度而得到较好的消化结果，以取代过氯酸的使用。 6）密闭微波消解可通过提高温度／压力协助反应，使反应物在特定温度下发生快速分解，减少分解所需的时间，提高工作效率，对传统方法这是不可能的。 7）挥发元素如：As，Hg等可被保留在消化溶液中，防止挥发造成结果的偏差和对环境的污染。同时也使操作人员避免接触酸雾和有害的气体，如氢氟酸。 8）由于微波消解试剂用量少且密闭，可消除由于空气传播的微粒或渗出现象而导致的样品污染。因此有较低的空白值。 9）最先进的微波消解仪器能够通过磁控管的自动调节，定量的控制微波能量的传递，以此控制分解条件并实现对反应的自动控制。避免了人为操作产生的错误和误差。 10）通过温压控制可以保证消解的质量，保证反应一致的平行性和重复性。 5酸与样品分解 消解的目的是希望酸能分解样品基体同所感兴趣的金属离子形成可溶盐。硝酸及过氯酸等氧化性的酸类，是最常用来破坏有机物质与分解金属化合物的试剂。有机物质氧化成

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤

微波消解法测定沉积物中5种重金属元素的前处理技术研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/724227085.html, 微波消解法测定沉积物中5种重金属元素的前处理技术研究 作者：张玲叶红梅王刚 来源：《现代农业科技》2013年第07期 摘要利用微波消解法测定沉积物中5种重金属元素，对其前处理技术进行研究。结果表明，通过微波消解，选择硝酸+过氧化氢+氢氟酸体系和王水+过氧化氢+氢氟酸体系可以很好 地同时消解沉积物中的铜、锌、铅、镉、铬等5种元素，可以作为同时测定这5种元素的前处理方法。 关键词微波消解；沉积物；重金属；测定；前处理 中图分类号 O657.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）07-0224-02 土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。土壤污染不但影响农产品产量与品质，而且涉及大气和水环境质量，并可通过食物链危害动物和人类的生命和健康。土壤污染问题越来越受到人们的重视，这就要求有更好的检测及监测方法应对日益严重的重金属污染。目前，国家标准检验方法测定重金属指标为单元素测定，采用不同消解方法与处理条件，使得前处理消解步骤复杂、工作量增加、耗时，同时产生的大量有害气体，危险性大，化学试剂品种与用量多，空白值偏高。 随着科技进步，微波消解仪的应用也越来越广泛，但目前国家检测标准这几项重金属检测的前处理还是采用传统的电热板加热消解方法进行消解。标准方法还未有微波消解法处理沉积物重金属检测前处理方法的描述。基于上述考虑，笔者认为，有必要通过对国家检测标准前处理方法进行改进，结合现有先进的微波消解技术，开发研究沉积物中多种重金属元素同时测定的微波前处理方法[1-5]，快速准确地应对严峻的检测任务。 1 材料与方法 1.1 供试材料 1.1.1 样品。以河流及海洋采集的沉积物为主要研究对象（未知样品），采集后经自然风 干后，用玛瑙研钵研碎，除去石块及动植物残体等异物，采用四分法缩分，研磨样品经80目纱绢过滤备用。样品采集、预处理、制备及保存参照GB17378.3执行。具体内容为：选取GBW07314近海、GBW07333黄海沉积物质控样为标准比对物，标准质控样放在烘箱中60 ℃恒温干燥后放在干燥器中备用。

2011年数学建模获奖论文 A题 城市表层土壤重金属污染分析

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。城市工业、经济的发展，污水排放和汽车尾气排放等均能引起城市表层土壤重金属污染。而重金属污染对城市环境和人类健康造成了严重的威胁，因此对城市表层土壤重金属污染的研究具有重大意义。 对于问题1，先用MATLAB软件对所给数据进行处理，插值拟合得出8种主要重金属元素在该城区的空间分布图；再用内梅罗综合污染指数评价法建立模型进行求解。首先用EXCEL对数据进行分析，得出各区的8种重金属的平均浓度；然后结合MATLAB软件求出各 各种元素之间及其与海拔之间的相关系数矩阵和相关度；然后结合第一问给出的空间分布图和区域散点图，参照主要重金属含量土壤单项污染的指数，分析得出各重金属污染的主要原因主要来自工业区、主干道路区和生活区。 对于问题3，由上述问题的分析可以认为重金属的分布是连续的，物质的扩散从高浓度向低浓度进行。在模型一数据处理基础上建立遍历搜索模型，结合MATLAB软件求出重金属空间分布中的极值点即可能的污染源，得出极值点后再结合《国家土壤环境质量标准》通过MATLAB软件对极值点进行筛选，得出8种重金属元素的主要污染源。 对于问题4，对所建立的模型进行分析，找出了各个模型的优缺点。然后分析影响城市地质演化模型的因素，为更好地研究城市地质环境的演变模式，从动态和多元的角度出发，还应搜集采样点的长期动态数据和岩石、土壤、大气、水和生物等因素的相关信息，分别建立动态动态传播模型和城市地质环境的综合评价预测模型。 关键词：梅罗综合污染指数评价法污染等级相关矩阵遍历搜索模型污染源