土壤中痕量砷的快速消解富集测定方法与流程

本发明属于环保重金属分离富集检测领域，尤其是一种土壤中痕量砷的快速消解富集测定方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人类对无污染、安全、优质、营养类食品的需求日益增长，无污染环境条件是安全保障。环境条件的监测又是环境安全的必需条件。痕量砷的测定就是环境主要监测项目之一。砷的化合物(尤其无机砷)均有剧毒，如摄入量超过排泄量，砷就会在人体多数器官中蓄积，从而引起砷中毒。土壤一旦遭受砷的污染，很难得到消除，可通过食物链使人类受害、致病、死亡。所以土壤中砷的测定引起各级政府、环境部门的关注，且有大量研究在进行中。

目前土壤中痕量砷的测定方法有分光光度法、原子吸收法、原子荧光法等。这些方法因仪器昂贵，均需在大型实验室内进行，而且土壤中砷含量低，由于仪器灵敏度的限制，也无法进行直接测定。另外无论采用什么方法，土壤中砷的测定，也必须对土壤进行先消解，消解方法有王水消解法和高锰酸钾法，国标采用的土壤消解方法，操作繁琐，耗时长。配合重大安全预警事件时，现场快速检测方面的研究不够，目前的方法很难适应于应急预警的需要。所以提出一种土壤快速消解，砷的快速富集、测定的方法十分重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对目前环保对重金属砷富集分离测定的要求与现状，我们提出土壤中痕量砷的快速消解富集测定方法。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种土壤中痕量砷的快速消解富集测定方法，包括以下步骤：

⑴消解液王水的制备

hno3：hcl＝1：3，冷却下混匀，倾入水中，稀释一倍；

⑵还原剂制备

硼氢化钾溶于koh溶液，用水稀释至100ml，其中硼氢化钾：koh＝2:1；

⑶制备巯基纸

⑷制作土壤消解液富集装置

⑸土壤消解

①取1g土壤样品，甩干，研磨，过筛；

②准确称取0.1g土壤，在比色管中用水润湿加入10ml王水，摇匀；

③沸水浴中消解1h，中间摇动数次，取出冷却；

⑹巯基纸富集

将消解液，加入富集装置，通过巯基纸；三次用水洗涤比色管，洗涤水一并倒入富集装置，通过巯基纸；

⑺测定

①在定砷器主瓶口盖内装好溴化汞试纸圆片；

②将定砷器支瓶口塞好反口胶塞；

③将富集后的巯基纸放入定砷器中，盖好主瓶口盖；

④从支瓶口胶塞注射注入浓盐酸；

⑤定砷器于50-55℃水浴中，加热5min，不时摇动；

⑥取出定砷器，通过支瓶口胶塞注入还原剂溶液，放置30min；

⑦取出溴化汞试纸，与标准色板比色，确定试样中砷含量。

而且，所述砷含量的计算方法如下

砷含量ug/g＝x/0.1，x:与标准色板比色，所得ug数，0.1：土壤样品量g。

而且，标准色板制备方法如下：

①配制砷标准溶液，单位ug

浓度：0，0.01，0.02，0.04，0.08，0.1

②分别按权利要求1中步骤⑹，步骤⑺操作进行；

③取出显色后的溴化汞试纸，逐次按顺序在白色纸板上摄影，制得的土壤中砷的标准色板。

本发明的有益效果为：

1、本测定方法对《gb/t22105-2008土壤中总砷的测定》进行了改进，在土壤消解操作中，土壤样品取样量从0.5-20g，减至0.01-0.2g，从而缩短了消解时间；在富集操作中，把土壤消解液和土壤样品固体直接富集在巯基纸上，无须稀释、澄清、过滤，直接测定，减少了样品消耗，加之土壤消解液的酸度正好附和巯基纸吸附的酸度条件，不需调配过程，简化了操作，大大提高了测砷的灵敏度，准确度。

2、本发明采用了新型还原剂硼氢化钾，不但省去了原先氯化亚锡初还原，zn粒再还原的过程，改为一次还原，而且过程中不会产生h2s，又省去了乙酸铅除h2s的过程，节约了时间，降低了成本。

3、本发明在还原产生砷化氢过程，试剂通过注射加入，既方便，又无泄漏，既对环境无污染，又防止了对操作人员的危害。

4、本发明整个测定过程不用大型仪器，普通实验室及个人都可进行操作，特别适合于土壤中砷污染的预警提示。

附图说明

图1为本发明测汞器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种土壤中痕量砷的快速消解富集测定方法，步骤如下：

1、消解剂(王水)配制

hno3：hcl＝1：3冷却下混合均匀，然后慢慢倒入水中搅拌，稀释一倍。

2、还原剂配制

①0.2gkoh，少量水溶解得koh溶液。

②0.1g硼氢化钾加入上述koh溶液，用水稀释至100ml(此溶液需现用现配)

3、参见发明专利cn109060792a公开的巯基纸富集分离比色法测定水中痕量铅的方法。

4、巯基纸富集汞装置参见专利cn207937248u公开的高负载巯基纸富集水中痕量铅的简易装置。

5、定砷器参见图1。

6、土壤消解

①取1g土壤样品，甩干，研磨过筛(0.149mm孔径)。

②准确称取0.1g(精确到0.0002g)土壤，加入25ml比色管中用少许水润湿，加入10ml王水，摇匀。

③沸水浴中消解1h，中间摇动几次，取出冷却。

7、巯基纸富集

①将巯基纸装在富集装置中。

②通过巯基纸，将步骤6得到的消解液，以1ml/分速度，倒入富集装置中。

③用2ml水洗涤比色管三次，洗涤水一并倒入富集装置中，通过巯基纸。

8、测定

①将溴化汞试纸圆片1，夹在两个硅胶眼圈2之间置于定砷器主瓶口瓶盖4中，备用。

②将定砷器支瓶口反口胶塞3塞好。

③将富集后的巯基纸放入定砷器中，盖好主瓶口盖，旋紧。

④通过支瓶口胶塞注射注入2ml浓盐酸。

⑤定砷器于50-55℃水浴中加热5min，中间摇动两次。

⑥取出定砷器，用注射器通过支瓶口胶塞注入还原剂溶液，放置30min。

⑦取出溴化汞试纸，与标准色板比色，确定试样中砷的含量。

⑧计算砷含量(ug/g)＝x(ug)/0.1(g)

x—与标准色板比色，所得ug数

0.1g—土壤样品量

9、标准色板制备

①配制砷标准溶液

浓度：0，0.01，0.02，0.04，0.08，0.1(ug)。

②分别按以上6，7，8操作进行。

③取出显色后的溴化汞试纸，逐次按顺序在白色纸板上摄影，即得到土壤中砷的标准色板。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种土壤中痕量砷的快速消解富集测定方法，包括以下步骤：⑴消解液制备；⑵还原剂制备；⑶制备巯基纸；⑷制作土壤消解液富集装置；⑸土壤消解；⑹巯基纸富集；⑺测定：①在定砷器主瓶口盖内装好溴化汞试纸圆片；②将定砷器支瓶口塞好反口胶塞；③将富集后的巯基纸放入定砷器中，盖好主瓶口盖；④从支瓶口胶塞注射注入浓盐酸；⑤定砷器于50‑55℃水浴中，加热5min，不时摇动；⑥取出定砷器，通过支瓶口胶塞注入还原剂溶液，放置30min；⑦取出溴化汞试纸，与标准色板比色，确定试样中砷含量。本发明整个测定过程不用大型仪器，普通实验室及个人都可进行操作，特别适合于土壤中砷污染的预警提示。

技术研发人员：张勇;张贵珠;张文雯;王媛
受保护的技术使用者：天津市光复科技发展有限公司
技术研发日：2019.03.29
技术公布日：2019.07.16