涡旋提取-改进BCR法测定土壤中重金属的化学形态

土壤中重金属的化学形态更能表明其迁移性和生物毒性。传统的重金属化学形态检测方法BCR法由于其提取时间长,影响检测效率。采用涡旋提取对传统BCR法进行方法优化,对土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr等6种重金属元素化学形态进行了实验分析。研究了涡旋转速、涡旋时间以及涡旋提取的方法精密度与准确度。结果表明,当涡旋转速为2500rpm,酸可交换态涡旋10min,可还原态涡旋10min,可氧化态涡旋5min时,涡旋提取效果良好。采用土壤标准物质对方法的适用性进行了验证,6种元素的检出限在0.4?32μg/kg,测定值均在标准值范围内,相对标准偏差在0.3%?5.5%之间。涡旋提取-改进BCR法分析速度快,灵敏度高,能满足同时测定土壤中多种金属元素化学形态的检测要求。     

超级微波消解-电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法测定土壤中18种元素

为提高土壤多元素同时检测的效率,采用超级微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤中钾、钠、钙、镁、铜、铁、锰、锌、磷、硫、硼、砷、镉、铬、铅、钴、镓、锂等18种元素含量。比较了超级微波消解、常规微波消解和电热板消解的处理效果,采用超级微波消解法对样品进行前处理,并优化了消解条件。在最优条件下,各元素的检出限在0.05~20 mg/kg,加标回收率在86.2%~107.5%,RSD在0.1%~3.0%,方法准确度及精密度可以满足多元素同时测定的需求,且该方法具有简单、快速、成本低、用酸量少、重现性好等特点。     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定土壤中的碘

通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定土壤中的碘。样品预处理采用艾斯卡试剂熔融、热水提取和阳离子树脂静态交换,试验加入了不同剂量的阳离子交换树脂在不同程度上降低了溶液中Na+ 和Zn2+^{等阳离子的盐效应干扰。研究了乙醇在}ICP-MS中对碘元素的增强效应,用3%的氨水溶液清洗进样系统,有效减少的碘的记忆效应和清洗时间。该方法线性范围宽,方法灵敏度高,检出限低,试剂用量少,环境友好。对苏州及周边区域若干非污染土壤点位进行采样、制备和测试,碘平均含量为2.7μg.g_-1^;同步测试国家有证标准物质,精密度和准确度良好。     

重量法测定土壤水溶性盐总量的优化

土壤水溶性盐是表征土壤盐碱化程度的重要指标,也是评价耕地地力的重要参数,被纳入第三次全国土壤普查（“三普”）监测指标体系中。重量法是测定土壤水溶性盐总量的最常用方法,其测定过程易受多种因素影响,导致其测定结果不准。鉴于此,本文设计试验分别验证了水溶性盐浸提和浸提液固液分离这两个过程对测定结果的影响,结果表明浸提液固液分离是影响土壤水溶性盐总量测定准确度和精密度的主要因素。基于此进一步探究4种不同固液分离方式（布氏漏斗过滤、滤膜真空抽滤、离心、滤纸组合过滤）对测定结果的影响,结果表明相较于其它方式,滤纸组合过滤测定结果准确度高,适用于土壤水溶性盐总量的测定。对改进后的重量法测定土壤水溶性盐总量进行方法学确认,结果表明其检出限为0.01 g/kg,测定下限为0.04 g/kg;方法的准确度和精密度、适用范围等均符合相关要求。本文推荐的土壤水溶性盐总量测定方法为：土壤样品采用1:5土水比浸提,180 r/min振荡3 min,浸提液采用滤纸组合自然过滤;其测定结果的准确度和精密度符合相关要求。本文旨在为“三普”内业检测提供参考和借鉴,为全面摸清不同区域土壤水溶性盐含量水平及土壤盐渍化程度提供技术支撑。     

吸管法和比重计法测定土壤机械组成的比对研究

土壤机械组成是土壤的基本属性,也是第三次全国土壤普查（“三普”）的重要指标。本研究参照“三普”规定的测定土壤机械组成的吸管法和比重计法的分析规范对来自河南封丘、江西鹰潭和新疆乌鲁木齐等地区的3种土壤试样进行分析,讨论平行测定的精密度和测定过程中的关键点,进而对两种测定方法进行评价。结果表明吸管法和比重计法的分析过程中存在一些影响分析结果的重点步骤,这些关键细节对提升“三普”土壤机械组成结果准确性和分析效率至关重要。吸管法和比重计法测定获得的土壤质地类型结果基本一致。通过平行试样测定结果允许的绝对相差分析发现吸管法的精密度较比重计法稍差,但两者都能达到土壤普查的要求。本文通过两种土壤机械组成测定方法的比对研究,为基层实验室顺利开展本项目的测定提供借鉴,为第三次全国土壤普查工作提供技术支撑。     

交互模式-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定生态地球化学植物样品中7种金属元素

植物样品中各元素的含量,是评价土壤质量及健康的重要指标。为满足测定大批量生态地球化学植物样品中多金属元素分析要求,建立了交互模式-ICP-MS法测定植物样品中7种痕量金属元素的定量分析方法。讨论了ICP-MS的STD、KED（He）、交互模式3种方法测定植物样品中7种金属元素结果。实验结果表明：利用工作曲线法配制Hg标准溶液,更改82Se在线校正方程系数为1.83,在ICP-MS的交互模式下测定植物样品中82Se,63Cu,60Ni,66Zn,111Cd,75As、202Hg可以得到准确可靠的结果,克服了植物样品中Se和Hg元素测定的难题。基于所建方法各元素校准曲线系数＞0.999;方法检出限为0.0004~0.08mg/kg;加标回收率在96.2%-107%之间;测定GBW10010a（大米）、GBW10012（玉米）、GBW10021（豆角）3种标准物质,结果均在参考值范围内,相对标准偏差RSD＜10%。该方法前处理简单、灵敏度高、准确度高、分析速度快,适用于生态地球化学评价植物样品多金属元素同时测定。为地球化学调查工作中分析测试植物样品中金属多元素的快速测定提供了新思路。     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定地质样品中Cu和Zn的干扰研究

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）标准模式测定地质样品中Cu和Zn时,样品溶液中Ti在高温下易形成TiO+和 TiOH+离子产生重叠干扰,使测定值偏离真值而影响测定结果。采用氢氟酸-高氯酸-硝酸消解、王水复溶样品,通过多级在线校正46Ti16O+,消除TiO+和 TiOH+离子重叠干扰,研究了单质Ti与46Ti16O+、质荷比63、64、65、66离子间存在的关系,建立了一种电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定地质样品中Cu和Zn的分析方法。实验结果表明：单质Ti对Cu和Zn产生的干扰值与其质量浓度呈非简单的正相关性,TiO+产生的干扰离子质荷比65离子强度比63高,质荷比64离子强度比66 高; 46Ti16O+对质荷比63、66离子干扰增量值与单质Ti质量浓度变化无关;62Ni对46Ti16O+产生同量异位素重叠干扰,测定值须校正来自62Ni的贡献。ICP-MS测定地质样品中Cu和Zn时应选择测量同位素63Cu和66Zn,其检出限（n=7）分别为0.35 μg/g和0.63 μg/g。经有证标准物质验证,测定值与认定值吻合,准确度（RE）<8.6%,精密度（RSD,n=6）<5%。本方法适用于ICP-MS测定地质样品中Cu和Zn的质谱干扰消除,满足地质分析要求。     

冶炼厂烟囱降尘农田土壤重金属含量及潜在生态风险评价

摘要：为了研究冶炼厂下风向烟囱降尘对农田土壤重金属污染影响程度,以济源市某一冶炼厂工业烟囱下风向降尘覆盖农田土壤为研究对象,依次对距离该厂烟囱大约为750m-3000m的7个农田研究区（P1-P7）土壤中重金属（Hg、As、Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Cr、）含量进行污染状况分析,采用了单项潜在生态风险指数法和综合潜在生态风险指数法对冶炼厂下风向烟囱降尘土壤中重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明：在3 km2研究区域范围内,距离冶炼厂越近土壤重金属含量越高,Pb、Cd为重度污染,超过了《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB15618-2018）农用地土壤污染风险管制值的1.2倍,距离冶炼厂烟囱下风向P1区土壤中重金属As、Pb、Cd、Cu、Zn超过土壤环境质量农用地土壤风险筛选值,Cd 在浓度值均超过农用土壤污染风险管制值1.8倍,As元素平均浓度值超农用土壤污染风险管制值1.7倍,Pb、Cu和Zn污染较严重,Cd、Hg对综合指数（RI）贡献值较大分别为68.63和22.4。单项潜在生态风险指数评价结果显示Cd存在极严重的潜在生态风险,Pb、Cu存在较严重潜在生态风险,冶炼厂下风向土壤中综合潜在生态风险指数评价显示,冶炼厂下风向降尘土壤重金属具有较强的生态风险。     

成都平原典型地区水果-土壤重金属污染特征研究

为摸清成都平原土壤-水果系统中重金属污染水平和富集特征,通过对成都平原典型地区333个水果作物及其根部表层土壤中Hg、As、Pb、Cd、Cu、Cr和土壤理化指标的测定,结果表明：（1）研究区土壤养分整体呈现出有效磷和碱解氮较丰富,有机质和速效钾较缺乏的特征,可通过增施有机肥、地面覆草、施用绿肥等方式提升土壤肥力水平。（2）研究区土壤重金属存在部分点位超标,以Cd的超标率最高。土壤重金属单因子评价污染等级为清洁,土壤综合污染指数评价污染等级为中度污染,其主要贡献为Cd。研究区重金属存在一定程度的富集,Cd和Hg的污染指数高,潜在生态风险强,应重点关注土壤Cd污染和Hg含量水平的增加趋势,将Cd污染作为下一步土壤风险管控和修复治理的重点目标。（3）研究区水果Pb、Cd的超标率分别为5.7%、7.8%,不同水果Pb、Cd的超标率差异显著,草莓Cd的超标率最高。研究区水果中重金属未对成人构成非致癌健康风险,而水果中的As和Cu对儿童构成了非致癌健康风险,As和Cu对水果重金属非致癌总指数的贡献超过70%,应特别关注水果中As和Cu的管控,以免造成较大的食源性危害。（4）重金属在水果与土壤中的含量水平关联性较低,水果中重金属的含量与水果富集重金属的能力关联度极高,应进一步查明水果重金属与土壤重金属形态的关系,并结合调整水果种植结构、筛选重金属低积累水果品种等方式降低水果重金属的健康风险。     

氟化铵快速分解－电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中的稀土元素

测定地球化学样品中的微量稀土元素常用混酸分解法或碱熔融法,这些常规方法往往存在耗费试剂量多、基体效应大、操作周期长等缺点。本文采用氟化铵作熔剂,在旋盖聚四氟乙烯坩埚中220℃熔融样品,后采用2毫升硝酸和0.5毫升高氯酸、硫酸（1+1）在电热板上继续分解,建立了氟化铵分解 －电感耦合等离子体质谱法测定岩石、土壤和水系沉积物中15种微量稀土元素的分析方法。本方法能快速、有效地分解样品,经三种国家标准物质验证（岩石、土壤、水系沉积物）,方法的准确度ΔlgC在0.001～0.02之间,测定值与认定值相符。方法检出限为0.001～0.04μg／g之间,精密度RSD%在1.11％ ～4.85％之间,能够满足微量稀土元素的分析要求,方法具有简单快捷、消耗试剂少、检出限低、精密度与准确度好等特点,适合于地球化学等地质样品微量稀土元素的批量快速分析测定。