土壤重金属污染是全球主要环境危害之一，特别是铜、锌、镍、汞等金属，容易在土壤中积累，极有可能通过农作物进入人类食物链。土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性、不均匀性以及难可逆性。2016年5月底国务院正式发布《土壤污染防治行动计划》“土十条”，土壤重金属污染物的检测分析越来越重要，合理、科学的检测技术可真实反映土壤重金属的污染状况，为治理土壤重金属污染提供重要的技术支持。

国内有关土壤中铜、锌、镍、铬全量测定的国标方法有《土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法》［1］、《土壤质量 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法》［2］、《土壤总铬的测定 火焰原子吸收分光光度法》［3］，标准中的消解方法有电热板消解法和微波消解法，电热板消解法耗酸量大、消解时间长［4］，微波消解法完成微波程序后需要在电热板上进一步赶酸，批处理样品量少。石墨消解仪作为无机样品前处理设备，采用湿法消解原理，可将复杂的实验步骤程序化［5］，具有加热面积大，可同时加热多个样品，效率高，控温精确，加热时间自由设置等优点，近年来主要用于食品、生物样品、污水处理、土壤环保、农产品检测等行业［6–10］。

笔者采用石墨消解法，采用盐酸–硝酸–氢氟酸–高氯酸体系消解土壤和沉积物，火焰原子吸收光谱法测定土壤和沉积物中的铜、锌、镍和铬。与电热板消解法相比，该法减少了加酸量，缩短了消解时间；与微波消解法相比，该法操作简便，增加了批处理样品量，测定结果准确、可靠。

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1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

火焰原子吸收光谱仪：AA 240FS型，氘灯扣背景，美国安捷伦科技公司；

铜空心阴极灯、锌空心阴极灯、镍空心阴极灯、铬空心阴极灯：美国安捷伦科技公司；

基于“外语+”人才培养模式，积极推进大学英语教学改革，增加听，说，读，写课程学分比例，增设酒店行业英语相关课程,并提高该模块课程学分比例，如中国文化概览、跨文化交际，商务英语，旅游英语，酒店英语，会展英语，商务谈判等，提高学生英语等级考试通过率的同时，为专业核心课程的学习奠定基础。同时学生根据自身的发展和兴趣选修日语、法语等小语种，培养多语种应用能力。并全校范围内开设辅修专业，这使毕业生到国际品牌酒店工作、实习，出国留学，具有独有的竞争优势。

原文“伟大复兴”重复两次，译者选renewal和rejuvenation，再用great修饰renewal，而rejuvenation这个词本身已包含“伟大”之意，前面再加great则显重复。

智能石墨消解仪：SC191型，美国Environmental Express公司；

乙炔气：含量不低于99.5%，南京天泽气体有限责任公司；

标准储备溶液：环境保护部标准样品研究所，参数见表1；

Locking J3-J7and reconfiguring the dynamics model of the manipulator,L1=Lais the active link,and links L2-L7 are locked together as the passive linkLp.Theposition vectors of the centroid relative to the coordinate Rpfor each link Li involved in Lpare shown asm,m,m,rp6

 

表1 标准储备液参数

  

元素 质量浓度/(mg·L–1)相对不确定度/% 介质 编号Cu 500 1 1% H2SO4 GSB 05–1117–2000 Zn 1 000 1 1% HCl GSB 07–1259–2000 Ni 500 1 1% HNO3 GSB 07–1260–2000 Cr 500 1 纯水 GSB 07–1284–2000

土壤、沉积物标准样品：编号分别为GSS–12(GBW 07426)、GSS–23(GBW 07452)，地球物理地球化学勘探研究所；

仪器工作条件见表2。

作为高性能定量和鉴别检测的“金标准”，液质联用仪广泛应用于食品、药品、环境、化工、临床、科研等领域，市场需求不容小觑。具体来看，从基础研究到药物发现和开发、功能医学、食品安全和环境分析中对农药残留的检测，以及法医毒物学、临床研究的痕量分析都离不开它。

高氯酸：优级纯，国药集团化学试剂有限公司；氯化铵：优级纯，天津科密欧化学试剂有限公司；实验用水为二次去离子水。

1.2 样品处理

通过表2可以看出，东成站注水系统、丘陵35 MPa注水系统、胜北25 MPa注水系统和鄯善联合站25 MPa注水系统（温西六区域）4个注水系统的注水泵运行负荷比额定偏差较大，东成站注水系统、丘陵35 MPa注水系统和胜北25 MPa注水系统使用了变频控制柜装置，有效提高了注水泵机组效率，但仍然存在一定的提升空间；鄯善联合站25 MPa注水系统（温西六区域）运行负荷低且没有使用变频控制柜，泵机组效率仅为52.68%。根据实际情况提出相应的节能措施。

1.3 仪器工作条件

盐酸、硝酸、氢氟酸：优级纯，苏州晶瑞化学股份有限公司；

 

表2 仪器工作条件

  

元素 灯电流/mA 波长/nm 通带宽度/nm 火焰性质铜 5.0 324.7 0.5 贫燃性锌5.0 213.0 1.0 贫燃性镍 4.0 232.0 0.2 贫燃性铬9.0 357.9 0.2 富燃性

1.4 溶液的配制

按照标准方法［1–3］配制各元素的系列标准工作溶液。

分别选取GSS–12土壤标准样品和GSS–23沉积物标准样品各6份，按本实验方法进行测定，结果见表6。由表6可知，标准样品中各元素测定结果均在标准值可接受范围内，表明该方法具有较高的准确度。

“亏了有中国石油的油罐车送油到地头，要不然我们这个‘大家伙’加起油来可太麻烦了。”10月17日，黑河市逊克县柞树岗农机合作社理事长张凯正在剩下的几亩地里紧张地忙碌着。“前天下了一场雪，豆子有点潮，还好我们秋收工作已经接近了尾声，也多亏了中石油的保供车辆，要不还要耽误时间。”张凯说。

铜、锌、镍、铬系列标准工作溶液：分别移取铜、锌、镍标准中间使用液 0.00，0.10，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mL于7只100 mL容量瓶中，用1%硝酸定容至标线，配制成铜、锌、镍的质量浓度分别均为0.00，0.10，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mg/L 的系列标准工作溶液；移取铬标准中间使用液0.00，0.10，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mL 于 100 mL 容量瓶中，加入10 mL 10%氯化铵溶液，用3%盐酸溶液定容至标线，配制成铬的质量浓度依次为0.00，0.10，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mg/L 的系列标准工作溶液。

称取0.2 g(精确至0.1 mg)样品置于聚四氟消解管中，用少量水润湿，加入5 mL盐酸，于100℃下消解60 min，再加入5 mL硝酸、5 mL氢氟酸和1 mL高氯酸，加盖，于120℃下消解180 min，开盖，再于160℃下消解120 min，最后温度提高至180℃赶酸，当加热至冒浓厚高氯酸白烟时，加盖，待消解管壁上的黑色有机物消失后，开盖，驱赶白烟并蒸至内容物呈不流动状态的液珠状。用1%硝酸温热溶解可溶性残渣，转移至25 mL容量瓶中，并定容至标线，摇匀。测定铬消解液转移、定容按照标准方法［3］，定容体积为25 mL。

1.5 标准工作曲线绘制

在1.2仪器工作条件下，分别对铜、锌、镍、铬系列标准工作溶液进行测定，以吸光度(y)为纵坐标，铜、锌、镍、铬的质量浓度(x)为横坐标绘制标准工作曲线。

2 结果与讨论

2.1 消解体系的选择

土壤和沉积物消解体系的选择对各元素的测定起着关键作用，而酸的用量对测定结果有着重要影响。酸用量过多，则赶酸时间增长，易造成酸浪费和环境污染；酸用量过少，导致消解不完全，造成分析结果不准确［11］。石墨消解仪具有全自动加酸和振荡功能，但在具体操作中发现，如果按照全自动消解程序进行样品消解，有些沉积物样品的消解不完全，易造成结果数值偏低；若消解过程无加盖消解，则用酸量较大［12–13］，结合石墨消解的升温程序和人工操作，在同一样品用量条件下，通过改变酸用量、消解温度和消解时间，采用同一酸体系对土壤和沉积物样品进行消解比对。实验选择5 mL HNO3+5 mL HNO3 +5 mL HF+1 mL HClO4组合作为消解体系，消解时间大约为1 d，比传统电热板消解法节约了消解时间和试剂用量。

2.2 共存离子干扰

铜和锌在空气–乙炔火焰中的化学干扰较少，一般共存阴离子达1 000 mg/L对铜、锌没有影响；原子吸收光谱法测定镍受到共存元素的化学干扰较少，基体盐类的分子吸收可用氘灯或塞曼效应背景校正器扣除，镍232.0 nm附近有光谱干扰，选择尽可能窄的光谱通带；火焰原子吸收光谱法测定铬，共存元素的干扰受火焰状态和观察高度的影响较大，铝、镁等元素易产生干扰，加入氯化铵可消除其干扰［14］。

2.3 线性方程与检出限

按照1.5方法绘制标准工作曲线。根据HJ 168–2010规定［15］，重复进行 7次空白试验，按照MDL=t(n–1，0.99)S 分别计算铜、锌、镍、铬 4 种元素的检出限。铜、锌、镍、铬的线性范围、线性方程、相关系数及检出限见表3。由表3可知，各元素的质量浓度在0.00～1.00 mg/L范围内与吸光度具有良好线性关系，相关系数为0.999 4～0.999 5，方法检出限为0.7～1.5 μg/g，表明该方法线性范围较宽，检测灵敏度较高，满足相关规定的要求。

 

表3 线性范围、线性方程、相关系数及检出限

  

元素 线性范围/(mg·L–1)线性方程相关系数检出限/(μg·g–1)Cu 0.00～1.00 y=0.109 6x+0.005 0 0.999 5 1.0 Zn 0.00～1.00 y=0.358 1x+0.004 3 0.999 4 0.7 Ni 0.00～1.00 y=0.079 0x+0.004 4 0.999 4 1.5 Cr 0.00～1.00 y=0.048 3x+0.001 4 0.999 4 1.5

2.4 精密度试验

分别选取风干、研磨过150 μm筛的土壤和沉积物实际样品各6份，按1.2方法进行处理，在1.3仪器工作条件下进行测定，测定结果见表4。由表4可知，测定结果的相对标准偏差为1.8%～3.4%，表明该方法具有良好的精密度。

 

表4 精密度试验结果

  

样品 元素 测定值/(μg·g–1)平均值/(μg·g–1)RSD/%土壤铜锌镍铬29.2，30.1，29.6，30.3，28.9，30.3 159，156，162，156，154，159，36.5，37.6，38.2，36.5，37.2，37.0 75.2，74.2，71.3，75.6，75.3，72.4 29.7 158 37.2 74.0 2.0 1.9 1.8 2.4沉积物铜锌镍铬53.5，55.6，56.0，53.9，57.3，58.2 326，320，338，325，330，350 33.3，32.6，31.2，33.5，32.0，34.2 82.7，85.3，86.9，86.3，87.2，88.3 55.8 332 32.8 86.1 3.4 3.3 3.4 2.3

2.5 加标回收试验

按1.2方法分别对土壤和沉积物实际样品进行处理并进行加标回收试验，结果见表5。由表5可知，土壤和沉积物实际样品的加标回收率为92.0%～105%，表明该方法可满足日常分析的质量控制要求。

 

表5 加标回收试验结果

  

样品 元素 本底值/(mg·L–1)加标量/(mg·L–1)测得量/(mg·L–1)回收率/%土壤铜锌镍铬0.198 0.497 0.214 0.515 0.500 0.500 0.500 0.500 0.696 1.02 0.694 0.975 99.6 105 96.0 92.0沉积物铜锌镍铬0.210 0.616 0.171 0.490 0.500 0.500 0.500 0.500 0.685 1.13 0.644 0.953 95.0 103 94.6 92.6

2.6 准确度试验

铜、锌、镍、铬标准中间使用液：用1%硝酸溶液分别将铜、锌、镍标准储备溶液稀释成为10.0 mg/L的铜、锌、镍标准中间使用液；用水将铬标准储备溶液稀释成为10.0 mg/L的铬标准中间使用液。

借鉴车路体系振动方程建立了盾构隧道-地层振动体系模型。该模型分别将地铁列车及隧道地层系统视为两个子系统，并通过轮轨间的几何相容及力学平衡条件来实现车隧之间的耦合效应，然后将由此得到的运行列车轮轨作用力以外荷载的形式输入到盾构隧道-地层动力子系统中，从而进行振动响应分析。

 

表6 准确度试验结果 μg/g

  

样品编号 元素 标准值 测定值 样品编号 元素 标准值 测定值铜 29±1 29.8铜 32±1 32.3锌 78±5 77.0 锌 97±3 96.2镍 32±1 31.1 镍 38±1 37.3铬 59±2 58.8 铬 82±4 82.7 GSS–12GSS–23

3 结语

采用石墨消解仪消解土壤和沉积物样品，用火焰原子吸收光谱法测定铜、锌、镍、铬的含量，方法操作简便，消解液用量少，适用于土壤和沉积物样品中重金属元素的分析。

参考文献

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［2］GB/T 17139–1997 土壤质量 镍的测定火焰原子吸收分光光度法［S］.

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