随着重金属污染的日益加剧，环境中重金属已成为国内研究热点，而土壤中重金属含量的分析也是焦点之一。随着实验技术和设备条件的不断更新换代，土壤中重金属检测的仪器越来越多，常规的检测仪器有分光光度计、原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、阳极溶出仪等。在前处理方面，高效、快速的前处理方法业已成为分析工作者的追求目标。传统的全消解前处理方法有电热板消解法、碱熔法和微波消解法等［1］。利用这些方法测定土壤，准确度大多能有满意的结果，但效率普遍偏低。其中，电热板法［2–3］由于受热面积小且受热不均匀，使得每批样品消解耗时较长；而碱熔法［4–5］和微波法［6–7］均受仪器设备制约，每批处理样品量少。近年来，电热石墨消解技术暂露头角，该设备具有批处理量大（部分型号最多一批可处理60个样品）、加热均匀的优点，大大缩短前处理时间。因此笔者对电热石墨消解ICP–OES法测定土壤中Cu，Zn，Cr，Ni元素的方法进行了研究。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

电热石墨消解仪：EHD20型,北京莱伯泰科仪器有限公司；电感耦合等离子体发射光谱仪：PE2100DV型，美国珀金埃尔默仪器有限公司；电子分析天平：万分之一，德国赛多利斯科学仪器有限公司；多元素（包含Al，As，Ba，Be，Bi，Cd，Co，Cr，Cu，Fe，Ga，Li，Mg，Mn，Ni，Pb，Sb，Sn，Sr，Ti，Tl，V，Zn）混合标准溶液：100mg／L，国家标准物质研究中心；HNO3：优级纯；HF，HClO4，H2O2：分析纯；土壤样品1#：随机采集绿色无公害基地土壤一份；质控样：国家土壤标准物质GSS–7，地矿部化物探研究所；实验用水为优普超纯水制造系统（成都超纯科技有限公司）制得电阻率为18.2MΩ·cm的去离子水。

1.2ICP–OES工作条件

射频功率：1300W；气体流速：等离子气15L／min,辅助气0.2L／min；雾化气：0.8L／min；进样速率：1.5mL／min；水平轴向15mm观测（水平轴向观测比垂直径向观测灵敏度高，检出限低，故选择水平轴向观测）。各元素分析波长分别为：Cu327.393nm，Zn206.200nm，Cr267.716nm，Ni231.604nm。

1.3实验方法

1.3.1试样制备

将采集的土壤样品1#及标准土壤样品GSS–7分别用玛瑙研钵研磨后过74μm（200目）尼龙筛，经烘箱105℃干燥4h后放入干燥器中保存。

1.3.2样品消解

于聚四氟乙烯消解罐中称取试样0.2～0.5g（精确到0.1mg），将消解罐放入石墨消解装置。设置消解程序进行消解。消解完毕后冷却至室温，然后加入硝酸溶液（1+1）1mL溶解残渣，转移至50mL容量瓶中，用少量去离子水洗涤消解罐，洗涤液一并转移至容量瓶，同时测定消解全程空白。电热石墨消解的消解程序见表1。

2结果与讨论

2.1消解体系及消解量的选择

消解试剂的选择对试样预处理的结果影响很大。文献认为必须用HF［8］，因为铬元素被土壤中的硅酸盐矿物晶格所包藏，而HF是唯一能分解硅酸盐的酸类。因此本实验选择HNO3–HF、HNO3–HF–H2O2和HNO3–HF–HClO43种消解体系进行试验。从消解结果的外观进行初步比较再选择最终消解试样的消解液，消解效果见表2。对比3种消解体系的消解情况，发现HNO3–HF体系和HNO3–HF–H2O2体系均不能完全消解样品，故选择HNO3–HF–HClO4体系作为消解液。样品消解量一般不超过0.50g，大于0.50g消解不完全；消解量也不能太少，太少会影响微量元素的分析结果。故本实验选择消解量为0.20～0.50g。

2.2定量方法

采用标准曲线法测定土壤消解液，再换算到土壤中的含量。标准曲线是用100mg／L的多元素混合标准溶液逐级稀释后配制成0，0.50，1.00，1.50，2.00mg／L系列的标准溶液。对待测元素的响应值y和质量浓度x做标准曲线，结果见表3。

2.3准确度与精密度试验

选择HNO3–HF–HClO4体系作为消解液对标准土壤GSS–7进行消解并用ICP–OES外标法测定，结果见表4。从表4结果可知，各元素测定均值均在标准值的不确定度范围内，且均值与标准值的误差均在±10%以内；而且各元素测定结果的相对标准偏差较小，说明试样在消解和测定过程中平行性很好，精密度较高，且称样量在0.20～0.50g时测定结果差异不大。

2.4检出限

在ICP–OES测定条件下用HNO3溶液（1+99）空白溶液分别连续测定20次，以定容体积50mL，称样量0.50g计，其平均值的3倍标准偏差对应的浓度值即为各元素的检出限，各元素检出限分别为Cu0.54mg／kg，Cr0.42mg／kg，Zn0.62mg／kg，Ni0.58mg／kg。

2.5样品测定与回收试验

将土壤样品1#按照消解步骤消解后进行ICP–OES测定。然后将土壤样品1#与GSS–7质控样以质量比1∶1左右进行加标回收试验，测定结果见表5和表6。由表6可知，各元素回收率在96.5%～104.0%之间，满足分析要求。

3结语

土壤样品以8mLHNO3–3mLHF–1mLHClO4混合酸体系为消解液，坡度升温方式石墨消解，电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤样品中的Cu，Zn，Ni，Cr含量，操作便捷快速，减少了试剂用量和操作人员的劳动强度。该方法试剂用量少，样品消解完全，是进行土壤中多元素测定的高效方法。