高效液相色譜-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜聯(lián)用技術測定土壤中砷的形態(tài).pdf

1、目的:
　　砷較容易在土壤中蓄積，可以從水體中析出遷移到土壤底質中，但大部分砷都聚集在土壤的表層中，很難向下遷移。砷在土壤中蓄積并進入農(nóng)作物從而對人類或牲畜造成危害。我國土壤的砷污染物點位超標率為2.7％，林地、耕地和草地均有不同程度的砷污染，這些砷污染主要來自于冶金業(yè)、礦業(yè)、化工業(yè)等工業(yè)園區(qū)的土壤及周邊土壤。由于砷的形態(tài)很大程度上決定著土壤中砷的毒性、移動性、生物可給性和對生物有機體或生態(tài)系統(tǒng)的影響，對于砷形態(tài)的遷移規(guī)律、生物毒

2、害作用、對污染土壤的修復、環(huán)境監(jiān)測與評價都有著十分重要的影響，僅靠過去對總砷含量的研究并不能對環(huán)境中砷污染現(xiàn)狀做出準確而全面的評價，所以土壤中砷形態(tài)（三價砷、五價砷、一甲基砷和二甲基砷）的分析方法研究也顯得尤為重要。目前我國尚無土壤中各種形態(tài)砷的限值和標準檢測方法，本研究旨在建立一種簡便高效的檢測方法，即高效液相色譜-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜聯(lián)用的分析方法來檢測土壤中形態(tài)砷的含量，并用建立的方法對武漢市某污水處理廠土壤中形態(tài)砷的污染狀況

3、進行檢測，以期為我國今后制定土壤中形態(tài)砷國家標準檢測方法提供參考。
　　方法:
　　用超純水、磷酸-鹽酸、檸檬酸銨-鹽酸、草酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉這六種浸提劑對標準土壤樣品中形態(tài)砷進行浸提，根據(jù)浸提率首先確定三種浸提率較高的浸提劑，即磷酸-鹽酸，檸檬酸銨-鹽酸和草酸銨。對每一種浸提劑進行三因素（浸提劑濃度，加入量，浸提超聲時間）三水平的正交試驗設計，得出每一種浸提劑的最佳浸提條件。在最佳浸提條件下比較磷酸-鹽酸，檸檬酸銨-鹽

4、酸和草酸銨的浸提率從而確定最佳浸提劑和浸提條件。采用普析PF5原子熒光形態(tài)分析儀對待測物質進行分析測定，通過陰離子色譜柱PRP-X100進行分離形態(tài)砷，隨后被鹽酸載流帶至氫化物發(fā)生裝置與硼氫化鉀發(fā)生反應生成氣態(tài)氫化物，載氣將其帶入原子熒光光譜分析儀的原子化器，原子蒸汽吸收能量后處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，由高能級躍遷至低能級過程中發(fā)射熒光，保留時間定性，峰面積定量。實驗過程的質量控制主要包括試劑空白、儀器空白、質控標準物質和加標回收率，并對方法準

5、確度和精密度進行測試。應用本研究建立的方法對武漢市某污水處理廠三種土壤樣品進行檢測分析。對本研究建立的方法進行不確定度評定。
　　結果:
　　浸提的最優(yōu)條件是土壤樣品采用1.0mol/L的H3PO4和0.5mol/L的HCl混合溶液浸提，加入浸提劑的含量為25 ml，保持水溫40～50℃之間，超聲振蕩30min后，2500r/min離心20min，取上層清液3.0mL經(jīng)0.45μm一次性水系針式濾膜過濾器過濾進樣。高效液相色

6、譜(HPLC)中陰離子交換柱為HamiltonPRP-X100(4.1×250mm，10μm);流動相為1.98g/L的(NH4)2HPO4(pH為6.0);流速為1.0mL/min;進樣體積為20μ L;氫化物發(fā)生(HG)中還原劑為1.5％KBH4+0.5％KOH，流量為6.0mL/min;載流為1.19g/L的HCl，流量為6.0mL/min;原子熒光(AFS)中燈選擇高性能砷空心陰極燈，193.7nm;負高壓為280V;燈電流為1

7、00mA;輔助陰極為50mA;載氣為氬氣，400mL/min;屏蔽氣為氬氣，600mL/min。該方法線性良好，相關系數(shù)均大于0.999。三價砷、五價砷、一甲基砷和二甲基砷的測定范圍分別為0.5mg/kg～28.0mg/kg、1.2mg/kg～21.0mg/kg、0.3mg/kg～20.8mg/kg和0.6mg/kg～29.2mg/kg。平均回收率達到96.2％～101.6％，日內(nèi)精密度(RSD)≤3.7％，日間精密度(RSD)≤6.5

8、％。三種污泥土壤樣品均檢測到三價砷和一甲基砷，濃度范圍分別為1.3mg/kg～6.2mg/kg和3.7mg/kg～9.1 mg/kg之間，五價砷和二甲基砷均低于檢測限。分析本研究不確定度，不確定度來源主要由土壤樣品前處理、標準溶液的配制、容器定容及標準曲線擬合所引入的不確定度。
　　結論:
　　采用正交試驗設計對多種浸提劑進行比較，極差分析得出最佳浸提條件。將磷酸-鹽酸混合浸提體系和超聲振蕩應用于土壤樣品中形態(tài)砷的前處理過程