解決方案的優(yōu)勢

• 適合于批量樣品的處理，火神工作站一個工作日可完成多達(dá)84-168個樣品的前處理，且回收率一般可優(yōu)于百分之九十。

• 能一站式完成加酸，消解，趕酸，冷卻，定容，混勻轉(zhuǎn)移等操作，消解液可直接用ICP-MS進(jìn)行測量，方便簡單。

• 所有加酸操作均在自帶塑料通風(fēng)櫥里完成，避免了酸氣對操作者的傷害。

簡介

2016年5月28日，國務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動計劃》，簡稱土十條，對今后一個時期我國土壤污染防治工作出了戰(zhàn)略性部署。土壤中的污染物來源廣，種類多，一般可分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物。無機(jī)污染物以重金屬為主，如鎘，汞，砷，鉛，鉻，銅，鋅，鎳，局部地區(qū)還有錳，鈷，硒，釩，銻、鉬等。

土壤中累積的重金屬能通過雨水淋溶等作用從土壤環(huán)境中釋放，并遷移進(jìn)入地表水，有研究表明，土壤中的淋溶進(jìn)入水環(huán)境是地表水污染的重要來源之一。

樣品制備

所用土壤來自于我國某省的裸露銅礦，經(jīng)充分混合，風(fēng)干，過2mm篩。

圖1.裸露礦山

儀器

VULCAN 84 S 型全自動消解工作站（加拿大Questron）；ICP-MS 電感耦合等離子質(zhì)譜儀。

土壤的前處理方法

在聚消解罐中加入0.1 g土壤樣品，放入VULCAN 84 s 型全自動消解工作站消解工作站中，加入5 mL硝酸和3 mL，在190℃下消解20 min；溶液高溫下趕酸至近干，取下冷卻；再加入2mL硝酸，純水定容至100 mL；使用ICP-MS儀測定土壤中重金屬含量。

圖2. 火神VULCAN 84 S型全自動消解工作站

樣品分析

經(jīng)過測量土壤樣品的理化性質(zhì)如表1所示

表1. 土壤的PH值與重金屬質(zhì)量濃度

             注:《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB 15618-1995)

從表1中可以看出土壤中的銅，鎘，砷的含量均高出目前的質(zhì)量要求，污染較為嚴(yán)重，濃度分別達(dá)到國標(biāo)GB15618-1995限值的2.66,3.93,1.54倍。

土壤淋洗實(shí)驗方法

取5根長30cm，內(nèi)徑9cm的干凈玻璃管，在每根玻璃管從上至下一次填入適量脫脂棉，12g石英砂，100.0g土樣，之后再填入25g石英砂。淋洗液所用溶液為超純水。每根柱子先用100mL超純水浸潤24h，平衡后淋溶土柱長約15cm。淋溶時，使用蠕動泵以0.2 mL/min的速度將100mL超純水加入柱中，重復(fù)淋洗30次后，將收集的30份淋洗液編號并于4℃儲存，利用火神消解工作站與ICP-MS聯(lián)用方法測定其重金屬質(zhì)量濃度。

淋洗液的測試結(jié)果如圖3所示，在30次淋洗中，F(xiàn)e，Mn, Cu, AS濃度呈現(xiàn)出初期快速降低，后緩慢降低并趨于平衡的變化趨勢，Zn在30次淋洗中均未檢出。供試土壤中各個重金屬均出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，但淋洗液中各重金屬的含量普遍很低，大部分重金屬均在淋溶初始時迅速溶出，而Cd除了在初期有所溶出外，在淋洗中后期存在二次溶出釋放階段。

圖3.淋洗液中各種重金屬含量的測定

表2. 淋溶后土壤中各重金屬的質(zhì)量濃度

淋溶后的土壤應(yīng)用火神消解工作站與ICP-MS聯(lián)用的方式，測定土壤中的重金屬含量，結(jié)果如表2所示。其中絕大部分重金屬總量均有所下降，其中以Cd，As下降為明顯。原土樣中Cu，Cd, As下降為明顯。淋溶后土樣中Cu平均濃度仍是GB 15618-1995限值的2倍以上；而Cd，AS平均濃度均顯著下降至接近GB15618-1995限值。

結(jié)論

礦區(qū)土壤中的Fe，Mn，Cu，As，Cd均能從土壤中溶出進(jìn)入淋溶液，其中Fe，Mn，Cu，As的溶出主要在淋溶階段，而Cd除了初期有所溶出外，在淋溶中后期還存在二次溶出釋放階段。重金屬進(jìn)入淋溶液并隨雨水流動遷移，可能會對地表水或地下水造成污染，從而增加水環(huán)境風(fēng)險。火神全自動消解工作站與ICP-MS聯(lián)用可完全滿足以上的研究和測試要求。