土壤污染中重金属铅镉的测定
养分的重要来源之一。
有机质
有机质含量的多少是衡量土壤
肥力高低的一个重要标志,它和矿
物质紧密地结合在一起。在一般耕
地耕层中有机质含量只占土壤干重
的0.5-2.5%
土壤成分复杂,从土壤的化学元素组成来看, 土壤中含有的元素有O、Si、Al、Fe、Ca、 Na、K、Mg、C、H、N、P、S、B、Cu、 Zn、Mo、Co等。
测定
石墨炉原子吸收法参考条件:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
测定波长 nm 干燥 ℃/s 灰化 ℃/s 原子化 ℃/s 清除 ℃/s 进样量 ul
铅
283.3 80-100/20
700/20 2000/5 2700/3
10
镉
228.8 80-100/20
500/20 1500/5 2600/3
10
空白试验
用去离于水代替试样,采用和试样相 同的步骤和试剂,制备并进行测定。
不同种类土壤所含物质差异较大,在消解时,应注 意观察,各种酸的用量可视消解情况酌情增减。含 有机物过多的土壤,应增加硝酸量,使大部分有机 物消化完全,再加高氯酸,否则加高氯酸会发生强 烈反应,致使瓶中内容物溅出,甚至发生爆炸,消 解时务必小心。土壤消解液应呈白色或淡黄色(含铁 较高的土壤) ,没有明显沉淀物存在。
这是摄于山东邹县的棕壤剖面, 母质为花岗岩坡积物,耕种多年。 这类土壤集中分布于山东半岛和 辽东半岛沿海一带暖温带湿润地 区,剖面呈鲜艳的棕色,心土粘 粒聚集明显,棱块结构面上多铁 锰胶膜,呈中性,肥力较高,是 我国重要的旱作农业基地,山区 多生长果木。
这是哈尔滨附近黄土性母质发 育的黑土剖面,黑色粒状结构 的腐殖质层厚 50~60 厘米,呈 舌状下伸到灰褐色胶膜明显的 核粒状淀积层中,全剖面都可 见到不同数量的硅粉和球状小 铁子,微酸性, pH5.5~6.5 。
然后加入5 mL 硝酸, 5 mL 氢氟酸,3 mL 高氯酸, 加盖后于电热板上中温加热1 h 左右,然后开盖,继 续加热除硅,为了达到良好的飞硅效果,应经常摇动 坩埚。当加热至冒浓厚高氯酸白烟时,加盖,使黑色 有机物充分分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后, 开盖。驱赶臼烟并蒸至内容物呈粘稠状。
在浓缩试样中铅镉的同时,还达到与大量共 存成分铁铝及碱金属、碱土金属分离的目的 。
原理(石墨炉法)
采用盐酸硝酸氢氟酸高氯酸全分解的方法, 彻底破坏土壤的矿物晶格,使试样中的待测 元素全部进入试液中。
加稀硝酸(1+5)1mL温热溶解残渣,定容至 25mL。
在选择的最佳测定条件下,以磷酸氢二铵为 基改,测定铅、镉的吸光度。
一起,严禁混错。 制样所用工具每处理一份样品后应擦
洗一次,严防交叉污染。
消解步骤:
盐酸消解
硝酸、氢氟酸、 高氯酸消解
加IK、MIBK萃取
火焰原子吸收 GB 17140
盐酸、 硝酸溶 解残渣
石墨炉原子吸收测定 GB17141
准确称取0. 2~0. 5g(石墨炉0.1-0.3g,精确至0.0002 g)试样于50 mL 聚四氟乙烯坩埚中。用水润湿后加入 10 mL盐酸,于通风橱内的电热板上低温加热,使样 品初步分解,待蒸发至约剩3 mL 左右时,取下稍冷。
这是砖红壤剖面,摄于海南 岛福山县,母岩为玄武岩。 成土风华作用非常强烈,原 生矿物几乎分解殆尽,铁铝 大量富集,土层深厚粘重。 粘粒硅铝率 1.5 左右,粘土 矿物以高岭、三水铝石、赤 铁矿为主。
砖红壤是热带雨林、季雨林 下生成的强烈脱硅富铝化的 深厚红色土壤,分布于云南 西双版纳、海南岛、雷州半 岛和台湾西南角地区,适宜 橡胶、椰子、胡椒等生长, 是发展热带经济作物的重要 基地。
温带半湿润地区草原化草甸植 被下发育的具深厚均腐殖质层 的黑色土壤。主要分布在东北 中温带湿润的漫岗平原地区。
这是摄于四川省仁寿县的紫色土剖面, 虽然耕种了多年,剖面上下的形态特 征仍无多大变化,通体为紫色。
紫色土是热带和亚热带由紫色岩类风 化而成的岩成土壤,土层较薄,剖面 分化不明显。紫色土易遭侵蚀,但紫 色岩易风化,土层更新快,因而长期 保持初期发育阶段。土壤有机质积累 不高,但因母质原因,土壤矿质养分 含量较高,因而仍不失为一种良好的 农用土壤,垦殖指数较高。在我国江 南热带、亚热带地区都有分布,但以 四川盆地最为集中。
加高氯酸时一定要等消煮液冷却。
高氯酸对铅的干扰随着酸浓度的增加而加大。因此, 加入试样中的高氯酸量要一致,消化时应尽可能将 高氯酸白烟驱尽,试样消煮时温度不能太高,温度 超过250℃时,高氯酸会大量冒烟,使试样中铅镉 损失。
样品中铜锌含量高时,酌情增加KI量。 注意电热板温度不宜太高(<260℃),否则
相关标准
《土壤质量 铅、镉的测定 KI-MIBK 萃取火焰 原子吸收分光光度法 》GB/T 17140-1997
《土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分 光光度法》 GB/T 17141 -1997
原理(火焰法)
采用盐酸硝酸氢氟酸高氯酸全分解的方法,彻底破 坏土壤的矿物晶格,使试样中的待测元素全部进入 试液中。然后,在约1% 的盐酸介质中,加入适量 的KI,试液中的Pb2+、Cd2+与I 形成稳定的离子缔合 物,可被甲基异丁基甲酮(MIBK) 萃取。
这是摄于江西泰和县母质为第四纪红 色粘土的红壤剖面,上部呈鲜艳的棕 红色,底土为红白相间的网纹层,有 的还有褐色坚硬的铁磐,土质粘重, 胶体硅铝率 2.0~2.5 之间,粘土矿物 以高岭为主,并含水云母。是我国中 亚热带常绿阔叶林条件下形成的土壤, 分布在江南各省,大体位于北纬 25 度 ~31 度之间,适宜油茶、柑桔等 多种亚热带经济果木生长。
若国家标准物质测定结果符合标示值,则 本次实验视为可靠有效。
注意事项:
整个实验过程应防止铅镉的污染和损失。
细心细心再细心!
购买的化学试剂最好是优级纯,本底值 要低。
所有试验用玻璃器皿应用硝酸溶液浸泡 过夜,用自来水、纯水多次冲洗干净后 方可使用。
每批样品至少制备2 个以上的空白溶 液。
校准曲线溶液参考浓度
MIBK 中Pb 的浓度
mg/L
0 0.5 1 2 3 5
MIBK 中Cd 的浓度
mg/L
0 0.025 0.05 0.10 0.15 0.25
石墨炉 中Pb的浓度
μg/L
0.0 5.0 10.0 20.0 30.0 50.0
石墨炉 中Cd的浓度
缩分后的土样经风干(自然风干或冷冻干燥)后
除去土样中石子和动植物残体等异物,用木棒(或 玛瑙棒)研压,通过2 mm 尼龙筛(9目或10目,除 去2 mm 以上的砂砾 , 混匀。
用玛瑙研钵将通过2 mm 尼龙筛的土样研磨至全 部通过100 目(孔径0.149 mm) 尼龙筛,混匀后备用。
注意事项 采样时的土壤标签与土壤样始终放在
土壤中铅镉的测定
土壤概述 检测标准讲解
土壤概述
土壤是能产生植物收获 物的地球陆地的疏松表 层,是岩石圈,水圈, 大气圈和生物圈相互进 行物质循环和能量转换 的产物,是在母质(岩 石及其风化物)、气候、 生物、地形、时间等因 素相互作用下形成的自 然体。
土壤是由固体、液体和气体三类物质组成的。 固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物 等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在 于土壤孔隙中的空气。
将有机相喷入火焰,在火焰的高温下,铅、镉化合 物离解为基态原子,该基态原子蒸汽对相应的空心 阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。在选择的 最佳测定条件下,测定铅、镉的吸光度。
当盐酸浓度为1%~2% 、碘化钾浓度为0.1 mol/L 时,甲基异丁基甲酮(MIBK) 对铅、镉 的萃取率分别是99.4% 、99.3% 以上。
检出限( mg/kg ) 铅
镉
GB/T17141-1997 0.1 0.01 GB/T17140-1997 0.2 0.05 (注:取样0.5g,定容至50ml)
主要试剂: 铅镉标准溶液
实验用水 符合GB/T6682规定的一级水 盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸 磷酸氢二铵(GB/T 17141-1997 ) 碘化钾、甲基异丁基甲酮(MIBK)、抗坏血酸 (GB/T 17140-1997 ) 各种试剂最好使用优级纯 甲基异丁基甲酮(MIBK)水饱和溶液:在分液漏斗中放入 和MIBK 等体积的水,振摇1 min. 静置分层(约3 min) 后弃去 水相,取上层MIBK 相使用。
样品制备 工具: 晾干 白磁盘 磨样 玛瑙研钵(白色瓷研钵 ) 过筛 尼龙筛(10目和100目)。 分装 具塞磨口玻璃瓶、具塞无色聚乙烯
塑料瓶,无色聚乙烯塑料袋或特制牛皮 纸袋。
湿样晾干
摊成2 cm厚的薄层 室内,防阳光直射,
风干后称重 (结果报告要求)
样品制备:
将采集的土壤样品(一般不少于500 g)混匀后用 四分法缩分至约100 g 。
水稻土是农民长期种稻、 耕作、施肥、灌溉影响下 形成的人工水成土壤。主 要成土过程是频繁的氧化 还原作用,它使土壤产生 特殊的剖面形态,即棱块 结构面被覆灰色胶膜,土 内孔隙布满铁锰斑纹。
水稻土主要分布于成都平 原、长江中下游平原。
石灰(岩)土是我国南方亚热带地区 石灰岩母质发育的土壤,多为粘质, 土壤交换量和盐基饱和度均高,土体 与基岩面过渡清晰。但土壤颜色却各 不相同,常见的有红、黄、棕、黑四 种。这是贵阳地区摄的棕色石灰土剖 面,土层厚 50 厘米。表土灰棕色,向 下由暗红棕逐渐过渡为淡红棕,底部 是淡紫灰色石灰岩母质层。这种土壤 以桂、黔、滇三省分布较多。
这是贵州省修文县的黄壤剖面,母 质为页岩风化物。它与红壤同处一 个地带,多分布于阴坡或山丘上部。
黄壤是中亚热带湿润地区发育的富 含水合氧化铁(针铁矿)的黄色土 壤。雾日多,湿度大,土体中游离 氧化铁水化,使剖面呈现黄色或蜡 黄色。这类土壤主要分布在川、黔、 湘、闽山丘地区,适种杉木、茶、 天麻等经济植物。