随着矿产资源的不合理开发和利用、污水灌溉、化肥、农药的大量使用、工业化和城镇化的迅速发展，土壤重金属污染日益严重，可能导致农作物重金属含量超标，从而进入到人或动物的食物链，终危害人类的健康。世界各国都非常重视环境污染的治理。2016年5月28日，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》，简称“土十条”。文中明确指出土壤中镉、汞、砷、铅、铬等重金属为监测重点。因此，土壤中重金属的检测很有必要。
目前，土壤中砷、汞和锑的测定方法主要有原子吸收光谱法、原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。其中，原子荧光光谱法因其灵敏度好、重复性好、准确度高等优点而被广泛使用。但是，目前文献报告的采用原子荧光光谱法测土壤中砷、汞和锑元素，一般都是单道测定或双道测定，还未发现三通道同时测定砷、汞和锑的报道。聚光科技（杭州）股份有限公司下属子公司北京吉天仪器有限公司（以下简称“吉天仪器”）研究参考HJ 680-2013，采用王水微波消解前处理，原子荧光光谱法三通道同时测定土壤中砷、汞和锑三种元素。该方法操作简单，准确可靠，且检测效率高，为土壤中重金属元素含量的测定提供了较好的参考方法。
简介
本文应用吉天仪器的Kylin S13三通道双光束原子荧光光度计，同时测定土壤标准物质中砷、汞和锑元素的含量，并对方法进行了验证。实验结果表明：以王水微波消解土壤标准样品，同测砷、汞和锑元素，方法检出限为As 0.0086μg/g，Hg 0.0007μg/g，Sb 0.0024μg/g，土壤标准样品的测定值在标称值范围之内，加标回收率在84.2%～111.8%。采用Kylin S13可以同时测定土壤中砷、汞和锑元素的含量，结果真实可靠。
1 仪器设备
表1：实验所用仪器/设备/耗材/试剂
| # | 仪器/设备/耗材 | # | 试剂 |
| 1 | Kylin S13 三通道双光束原子荧光光度计 （吉天仪器） | 1 | 砷标准溶液（GBW(E)080117） |
| 2 | 微波消解仪 | 2 | 汞标准溶液（GBW(E)080124） |
| 3 | 智能控温电加热器 | 3 | 锑标准溶液（GBW(E)080545） |
| 4 | 分析天平（万分之一） | 4 | 浓硝酸（优级纯） |
| 5 | 超纯水仪 | 5 | 浓盐酸（优级纯） |
| 6 | 氩气(纯度≥99.99%) | 6 | 氢氧化钾（优级纯） |
| 7 | 容量瓶 | 7 | 硼氢化钾（分析纯） |
| 8 | 比色管 | 8 | 硫脲（分析纯） |
| 9 | 离心管 | 9 | 抗坏血酸（分析纯） |
2 测试原理
样品经王水微波消解处理后，加入硫脲使五价砷和五价锑预还原为三价砷和三价锑，再加入硼氢化钾使还原生成砷化氢和锑化氢，汞被直接还原为原子态汞，由氩气载入石英原子化器中分解为原子态砷和原子态锑。在高强度砷、锑和汞空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，其荧光强度在固定条件下与被测溶液中砷、锑和汞的浓度成正比，与标准系列比较定量。多道原子荧光同时检测砷、锑和汞元素的含量。
3 实验结果
3.1 重复性
连续进7次测定用混合标准溶液1.0 mL，重复性统计见表2。
表2：砷、汞和锑三种元素的重复性
| # | 信号值 | ||
| A道（As） | B道（Hg） | C道（Sb） | |
| 1 | 4156.09 | 1359.39 | 2190.43 |
| 2 | 4178.64 | 1341.40 | 2187.26 |
| 3 | 4209.61 | 1337.49 | 2173.89 |
| 4 | 4201.30 | 1365.84 | 2210.23 |
| 5 | 4164.52 | 1344.38 | 2221.51 |
| 6 | 4189.54 | 1344.77 | 2201.09 |
| 7 | 4198.15 | 1339.99 | 2207.30 |
| RSD | 0.47% | 0.79% | 0.73% |
3.2 标准曲线和方法检出限
将混合标准溶液依次进样0.1 mL，0.2 mL，0.4mL，0.8 mL和1.0mL，以元素浓度为横坐标，信号值为纵坐标绘制标准曲线，砷、汞和锑的线性见图1、图2和图3，线性及相关系数见表3。连续进11次样品空白溶液，计算方法检出限，结果见表4。
图1 As的标准曲线
图2 Hg的标准曲线
图3 Sb的标准曲线表3：线性范围、线性回归方程及相关系数| 元素 | 线性范围（ng/mL） | 线性方程 | 相关系数r |
| A道（As） | 5.0~50.0 | Y=82.05X+1.48 | 0.9999 |
| B道（Hg） | 0.1~1.0 | Y=1266.6X-9.83 | 0.9999 |
| C道（Sb） | 1.0~10.0 | Y=206.65X-23.85 | 0.9998 |
表4：检出限
| 元素 | 11次空白信号值 | 检出限（μg/g） |
| A道（As） | 7.45，7.20，4.33，5.77，5.33，4.33，8.26，3.24，0.48，5.53，8.26 | 0.0086 |
| B道（Hg） | 12.94，15.07，18.07，17.50，12.89，13.28，11.06，21.09，16.39，15.77 | 0.0007 |
| C道（Sb） | 3.37，4.36，3.25，2.34，6.87，3.42，6.20，5.99，3.68，5.85，7.11 | 0.0024 |
3.3 样品测试结果及准确度
表5：样品测量浓度及准确度结果表
| 样品名称 | 测定值（mg/kg） | 标称值（mg/kg） | 加标回收率（%） | ||||||
| A(As) | B（Hg） | C（Sb） | A(As) | B（Hg） | C（Sb） | A(As) | B（Hg） | C（Sb） | |
| GSS-9 | 9.35 | 0.0305 | 0.967 | 8.4±1.3 | 0.032±0.003 | 0.85±0.13 | 84.2 | 101.5 | 106.6 |
| 9.50 | 0.0304 | 0.954 | 94.6 | 109.0 | 109.8 | ||||
| GSS-23 | 12.46 | 0.0567 | 0.810 | 11.8±0.9 | 0.058±0.005 | 0.77±0.05 | 91.8 | 101.7 | 111.6 |
| 12.25 | 0.0538 | 0.814 | 101.4 | 105.5 | 111.8 | ||||
4 结论
应用吉天仪器的Kylin S13三通道双光束原子荧光光度计同时测定土壤样品中的砷、汞和锑三种元素的含量。实验结果表明，采用该方法可以准确快速地测定土壤中的砷、汞和锑元素的含量，测定值在标称值范围内，重复性好，线性好，加标回收率较好，符合HJ 680-2013的要求。三通道同时测定三种元素，显著提高了分析效率，并减少了试剂消耗。
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