一、适用范围

酸溶（盐酸一硝酸一高氯酸一氢氟酸消解法）等离子发射光谱法（以下简称ICP-AES )可同时测定土壤、沉积物中铝（Al )、钡（Ba)、铍(Be)、钙（Ca)、钴（Co)、铬（Cr)、铜(Cu)、铁（Fe)、钾（K)、镧(La)、锂(Li)、镁（Mg)、锰(Mn)、钼(Mo)、钠（Na)、镍（Ni)、磷(P)、铅（Pb)、锶(Sr)、钛(Ti)、钒（V）及锌（Zn) 22个元素的元素总量。采用微波酸溶（微波消解法）等离子发射光谱法同时测定土壤、沉积物中铝（Al)、钡（Ba)、铍(Be)、钙（Ca)、钴（Co)、铬（Cr)、铜(Cu)、铁（Fe)、钾（K)、锂(Li）、镁（Mg)、锰(Mn)、钼(Mo)、钠（Na)、镍（Ni)、磷(P)、铅（Pb)、锶(Sr)、钛(Ti)、钒（V）及锌（Zn) 21个元素的元素总量。

测定土壤、沉积物中铝、铁、钙等常量元素，是为了校正对痕量元素的干扰。

二、方法原理

采用盐酸一硝酸一氢氟酸一高氯酸全分解的方法或硝酸一氢氟酸一过氧化氢微波消解法，使试样中的待测元素全部进入试液中。然后，将土壤、沉积物消解液经等离子发射光谱仪进样器中的雾化器雾化并由氢载气带入等离子体火炬中，分析物在等离子炬中挥发、原子化、激发并辐射出特征谱线。不同元素的原子在激发或电离时可发射出特征光谱，特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关，与标准溶液进行比对，即可定量测定样品中各元素的含量。

三、试剂和材料

标准贮备溶液可购买或用超纯试剂配制。水和试剂中所含待测物的含量与待测物浓度相比可忽略。除非另有说明，所有盐类均于105℃干燥1h。实验用水应符合GB/T 6692-2008一级水的相关要求。

(1) 硝酸：ρ(HNO3)=1.42 g/ml，优级纯。

(2) 盐酸：ρ(HCl)=1.19 g/ml，优级纯。

(3）氢氟酸：ρ(HF)1.13 g/ml，优级纯。

(4）高氯酸：ρ(HC1O4)=1.68 g/ml，优级纯。

(5) 氢气：钢瓶气，纯度不低于99.9%。

(6）标准溶液

1）单元素标准贮备液：Al、Ba、Be、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、 K、 La、Li、 Mg、Mn、Mo、Na、Ni、P、Pb、Sr、Ti、V、Zn，浓度为1 000 mg/L或500 mg/L。可从相应的标准样品研究机构购买或自配。

① 铝（Al）: 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属铝，用150 ml (1+1)盐酸加热溶解，煮沸，冷却后，用水定容至1 L。

② 钡（B a) : 1 000 mg/L，准确称取1.516 3 g无水氯化钡（BaC12) (250℃烘2 h)，用水溶解并定容至1 L。

③ 铍(Be): 100 mg/L，准确称取0.100 0 g金属铍，用150 ml (1+1）盐酸加热溶解，冷却后用水定容至1 L。

④ 钙（Ca) : 1 000 mg/L，准确称取2.497 2 g碳酸钙（CaCO3) )（110℃干燥1 h)，溶解于20 ml水中，滴加盐酸至完全溶解，再加10 ml盐酸，煮沸除去CO2，冷却后，用水定容至1 L。

⑤ 钴（Co) : 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属钻，用50 ml (1+1）硝酸加热溶解，冷却，用水定容至1 L。

⑥ 铬（Cr): 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属铬，加热溶解于30 ml (1+1）盐酸中，冷却，用水定容至1 L。

⑦ 铜（Cu) : 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属铜，加热溶解于30 ml (1+1）硝酸中，冷却，用水定容至1 L。

⑧ 铁（Fe) : 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属铁，用150 ml (1+1)盐酸溶解，冷却，用水定容至1 L。

⑨ 钾（K)： 1 000 mg/L，准确称取1.906 7 g氯化钾（KCl )（在400-450℃灼烧到无爆裂声），溶于水，用水定容至1 L。

⑩ 镧(La): 1 000 mg/L，准确称取1.172 S g三氧化二镧( La203 )，加热溶解于少量硝酸中，加入100 ml (1+1）硝酸，冷却，用水定容至1 L。

⑪ 锂(Li) : 1 000 mg/L，准确称取5.324 0 g碳酸铿(Li2CO3 )，滴加少量（1+1）盐酸至完全溶解，用水定容至1 L。

⑫ 镁（mg): 1 000mg/L，准确称取1.000 0 g金属镁，加入30 ml水，缓慢加入30 ml盐酸，待完全溶解后，煮沸，冷却后，用水定容至1 L。

⑬ 锰(Mn) : 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属锰，用30 ml (1+1）盐酸加热溶解，冷却，用水定容至1 L。

⑭ 钼(Mo) : 1 000 mg/L，准确称取1.500 3 g三氧化钼，溶于少量氢氧化钠溶液中，用水稀释到50 ml，以硫酸酸化并过量5 ml，再用水定容至1L。或准确称取18 403 g钼酸铵，以少量水溶解，再用水定容至1 L。

⑮ 钠（Na): 1 000 mg/L，准确称取2.542 1 g氯化钠(NaCl)（在400-450℃灼烧到无爆裂声），溶于水，用水定容至1 L。

⑯ 镍(Ni）1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属镍，用30 ml (1+1)硝酸加热溶解，冷却，用水定容至1 L。

⑰ 磷(P) : 1 000 mg/L，准确称取4.263 5 g磷酸氢二胺（(NH4)2HPO4 )溶解于少量水中，再用水定容至1 L。

⑱ 铅(Pb) : 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属铅，用30 ml（1+1）硝酸加热溶解，冷却，用水定容至 1L 。

⑲ 锶(Sr): 1 000 mg/L，准确称取1.684 8 g碳酸锶(SrCO3 )，用60 ml（1+1）盐酸溶解并煮沸，冷却，用水定容至1 L。

⑳ 钛(Ti) : 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属钛，用100 ml（1+1）盐酸加热溶解，冷却，用（1+1）盐酸定容至1 L。

⑳ 钒（V) : 1 000 mg/L准确称取1.000 0 g金属钒，用30 ml水加热溶解，浓缩至近干，加入20 ml盐酸冷却后用水定容至1 L。

⑳ 锌（Zn) : 1 000 mg/L，准确称取1.000 0 g金属锌，用40 ml盐酸溶解，煮沸，冷却，用水定容至1 L。

2) 单元素标准使用液：分取上述单元素标准贮备液稀释配制。稀释时补加一定量的酸，使其与样品酸度一致。

3) 多元素混合标准溶液：根据元素间相互干扰的情况与标准溶液的性质分组制备，浓度据分析样品及待测项目而定，标液的酸度尽量保持与待测样品溶液的酸度一致。表5.3给出土壤沉积物测定的标准溶液浓度范围（参考），共配置5个点。

4）国家有证参考物质：从GBW07401-GBWO7408、 GBW07423-GBWO7430系列有证参考物质中选取资个试样，按四酸溶解法前处理，建立工作曲线。测定样品时，校准曲线与工作曲线选其六即可，使用工作曲线不需做系数校正。

四、仪器和设备

(1) 电感耦合等离子原子发射光谱仪，具背景校正原子发射光谱计算机控制系统。

(2) 聚四氟乙烯烧杯（50 ml)，使用前用ψ(HNO3)=10％的硝酸浸泡，洗净。

(3) 玻璃器皿，烧杯、漏斗、容量瓶和移液管，用于样品预处理，使用前用ψ(HNO3)=10％的硝酸浸泡，洗净。

五、干扰及消除

(1) ICP-AES法干扰通常有光谱干扰与非光谱干扰两类。前者主要包括了连续背景和谱线重叠干扰。后者主要包括了化学干扰、电离干扰、物理干扰以及去溶剂干扰等。实际分析过程中各类干扰很难分清。一般情况下，必须予以补偿和校正。

(2) 物理干扰一般由样品的勃滞程度及表面张力变化导致，尤其是当样品中含有大量可溶盐或样品酸度过高时，都会对测定产生干扰。消除此类干扰的最简单方法是将样品稀释。

(3) 优化实验条件选择出最佳工作参数，可减小ICP-AES法的干扰效应。土壤沉积物中常量元素与微量元素间含量差别很大，因此来自常量元素的干扰不容忽视。表5.4列出了待测元素在分析波长下的主要光谱干扰（此为建议，在实际操作时，需根据仪器在标准波长附近选择最佳分析波长）。谱线重叠严重时，选择另外的谱线作为分析线以避开干扰，这种方法较适合大批常规分析而样品基体（即主成分）保持不变的情况。一般选择普通微量元素（它们的谱线重叠效应最为严重）的波长时，要选择那些不受主成分干扰的谱线，而对微量元素之间的相互影响可不必顾及。

(4）若靠选择谱线的方法仍不能避免光谱干扰时，可用化学富集分离、元素数学校正系数等进行干扰校正。化学富集分离的方法效果明显并可提高元素的检出能力，但操作手续繁冗且易引入试剂空白；基体匹配法（配制与待测样品基体成分相似的标准溶液）、背景扣除法及干扰系数法消除干扰。

六、样品

土壤样品采集和保存参照HJ/T 166-2004执行，沉积物样品采集和保存参照GB 17378.3-2007执行。样品的风干和筛分参照HJ/T 166-2004及GB 17378.5-2007相关部分进行操作，所有样品均应过200目筛。

七、分析步骤

（一）试料制备

样品消解见样品前处理部分，采用盐酸一硝酸一高氯酸一氢氟酸消解法或微波消解法。

（二）仪器参考测试条件

不同型号的仪器最佳测试条件不同，可根据仪器使用说明书进行选择。表5.6为推荐仪器参考分析条件。

（三）样品测定

将预处理好的样品及空白溶液，在仪器最佳工作参数条件下，按照仪器使用说明书的有关规定，标准化校正后，做样品及空白测定。扣除背景或以干扰系数法修正干扰。扣除空白值后的元素测定值即为样品中该元素的浓度。

八、结果计算

(1) 扣除空白值后的元素测定值即为样品中该元素的浓度。

(2）如果试样在测定之前进行了富集或稀释，应将测定结果除以或乘以一个相应的倍数；并要进行水分校正。

(3) 测定结果最多保留四位有效数字，单位以mg/kg计。

九、质量保证和控制

(1) 当开始使用本方法，在建立了标准曲线后，必须通过分析适当浓度的有证标准样品进行验证，如果标准样品的测量值超过实际值的110%，则停止分析样品，重新校正仪器。新的标准曲线应该再次通过验证以后，才能继续进行分析。以后要定期（可半年）分析标准样品或质量控制样品，其测定值与标准值的误差应在质控规定要求内，方可继续进行分析。

(2）每分析一批试样，必须做一个实验室试剂空白。如果这个值超过方法检测限(MDL )，说明实验室环境或者所使用的试剂本身有污染，在分析样品之前必须进行校正。

(3）在进行样品分析时，每分析10个样品（少于10个，完成样品分析后）需分析一个校准样品以校验工作曲线，如果得到的浓度超过标准值的士10%，则需找出问题并纠正后，重置工作曲线，再进行分析。

(4) 每批样品分析时应至少测1个土壤或沉积物有证标准物质，测定结果的相对误差应≤20%。

(5）每批样品应进行20％的平行样测定，当样品数小于5个时，应至少测定1个平行样。测定结果的相对偏差应≤25%。

(6）样品稀释：如果分析物浓度较高，稀释后样品最低浓度应高于10倍仪器检测限 (IDL)，稀释后分析结果与稀释前分析结果的相对偏差小于5%（或在此类基体分析的控制限范围内），否则，应考虑化学或物理干扰。

十、注意事项

(1) 如样品基体有变化，分析其中元素时，对新的分析技术要做比对试验，如与原子吸收方法做比对。

(2) 样品稀释：如果分析物浓度较高，稀释后样品最低浓度应高于10倍仪器检测限(IDL )，稀释后分析结果与稀释前分析结果的相对偏差小于5%（或在此类基体分析的控制限范围内），否则，应考虑化学或物理干扰。

(3）每半年要做一次仪器谱线的校对以及元素间干扰系数的测定。