探究硝酸-氢氟酸-高氯酸三酸体系消解-火焰原子吸收法测定土壤中的铬

崔永峰，张宝军，张 凡

（1.甘肃省环境监测中心站，甘肃 兰州 730000；2.平凉市环境监测站，甘肃 平凉 744000）

1 概述

土壤中的铬是主要的重金属污染物，近年来随着制革劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬、工业燃料等行业工业活动的不断加剧，导致土壤中铬污染越来越严重。土壤中的铬经植物吸收后通过食物链进入人体，造成对人体健康的危害，甚至在体内富集，诱发癌症[1]。前，土壤中的铬测定方法主要为火焰原子吸收法，其测定铬元素具有灵敏度高、准确性好、简便、快捷等特点[2]。

而土壤样品前处理方法尤为重要，它直接影响样品测定结果的准确性和精密性，比较常用的有微波消解法、电热板湿法消解、全自动消解仪湿法消解法等，[3]这些消解方法主要酸体系为HNO3-HFHCl、HNO3-HF-HClO4、HNO3-HF-H2O2三酸法和HNO3-HCl-HF-HClO4四酸法等。但采用HNO3-HF-HClO4三酸体系文献较少，本文基于日常环境检测工作经验，采用HNO3-HF-HClO4三酸体系消解-火焰原子吸收法测定土壤中的总铬。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

仪器：Z-2010日立原子吸收分光光度计；普利泰科60位全自动消解仪；试剂：铬标准储备液，1000mg/L,由国家标准物质中心提供；土壤标准物质，GBW07408（GSS-28），土壤铬标准物质 GBW07388（GSS-32）；硝酸，氢氟酸，高氯酸均为优级纯；实验用水均为超纯水。

2.2 仪器工作条件

测定波长359.3nm，灯电流7.5 mA，光谱通带宽度1.3nm，塞曼扣背景，乙炔流量为2.5mL／min，空气流量为15.0mL／min，信号记录方式为峰面积。

2.3 样品消解

称取0.3g左右的土壤样品 （精确至0.1mg）和GSS-8标准土样于聚四氟乙烯消解管中，用少量水润湿（包括样品2个空白消解管），上机按照程序升温步骤进行样品消解。考虑到测定样品量的影响，称样量控制在0.3～0.5g左右，避免减少称样量过少，分析误差过大；而且润湿时，加入的水量应适中，使土壤样品浸润即可，水量过多会降低酸液的浓度，影响样品的消解。硝酸-氢氟酸-高氯酸三酸体系消解土壤样品设定程序见表1。

消解液定容后，加盖，剧烈摇匀，使可溶性残渣全部溶解。静止过夜，待测。

2.4 标准曲线的绘制

移取10.00mL标准储备液于100mL容量瓶中定容，得到10mg/L标准中间液；分别取0.10mL、0.30mL、0.50mL、0.70mL、1.00标准中间液于100mL容量瓶中，加入 1%硝酸定容，得到 0.100mg/L、0.300mg/L、0.500mg/L、0.700mg/L、1.000mg/L标准曲线系列；测定吸光度，绘制成铬标准曲线，具体见表2。

2.5 样品测定

取消解后静置过夜的土壤空白和土壤标准物质（GSS-28、GSS-32）上清液（不能摇匀，避免底部沉渣影响测定结果）于火焰原子吸收分光光度计上机测定。土壤样品测定结果扣除空白吸光度后计算得到土壤中铬的含量（mg/kg）。具体见表3。

表1 全自动消解土壤样品设定程序

表2 铬标准曲线检测结果

表3 土壤空白及标准物质中铬含量检测结果

3 结论

1）土壤中的铬存在于矿物的晶格之中，消解方法不当可能导致酸雾产物的夹带挥发及可能形成的氯化铬酰使得测定结果偏低本[4]，本文采用硝酸+高氯酸+氢氟酸三酸+火焰原子吸收法测定土壤中的铬元素，整个过程操作简便，消解过程中不需要添加准确性好、精密度高，可满足日常环境检测的工作要求。

2）本文采用的硝酸-氢氟酸-高氯酸三酸体系消解土壤样品相比标准方法石墨电热消解法[4]减少了盐酸体系，而且消解过程中黑色碳化物可尽快消失，不需要补加高氯酸、硝酸。