GB∕T 25282-2010 土壤和沉積物 13個(gè)微量元素形態(tài)順序提取程序（正式版）

土壤和沉積物13個(gè)微量元素形態(tài)順序提取程序2010-11-10發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國國土資源部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國國土資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。ⅡGB/T25282—2010元素的形態(tài)是生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查與評價(jià)的重要內(nèi)容之一，是研究元素遷移和轉(zhuǎn)化等循環(huán)規(guī)律的重要基礎(chǔ)。大量研究表明，重金屬等痕量元素的毒性和遷移能力主要取決于它們特定的化學(xué)形態(tài)和結(jié)合狀態(tài)。由于實(shí)際工作中很難嚴(yán)格測定樣品中元素的形態(tài)，故通常采用順序提取這種替代方案測定元素的形態(tài)。順序提取方案相對來說是一種實(shí)驗(yàn)操作意義上的概念，它模擬自然的和人為的環(huán)境條件變化，按試劑提取能力從弱到強(qiáng)的原則，合理使用一系列選擇性試劑連續(xù)溶解不同吸持痕量元素的礦物相，將樣品中不同賦存狀態(tài)的元素解析出來。歐共體標(biāo)準(zhǔn)局順序提取方案(BCRsequentialextracitonprocedure)是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的方案之一。歐共體標(biāo)準(zhǔn)局順序提取方案(BCRsequentialextracitonprocedure)分三步完成土壤和沉積物中元素形態(tài)順序提取程序，第一步為乙酸提取的弱酸提取態(tài)，第二步為鹽酸羥胺溶液提取的可還原態(tài)，第三步為過氧化氫和乙酸銨溶液提取的可氧化態(tài)。該方案經(jīng)歷了20多年的實(shí)踐檢驗(yàn)，進(jìn)行了多次有20多個(gè)歐盟著名實(shí)驗(yàn)室參加的比對實(shí)驗(yàn)，是比較成熟的土壤和沉積物元素形態(tài)分析順序提取方案。為了解決順序提取流程各異，數(shù)據(jù)缺乏可比性的問題，本標(biāo)準(zhǔn)以歐共體標(biāo)準(zhǔn)局順序提取方案為基礎(chǔ)，結(jié)合生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查與評價(jià)的需求和特點(diǎn)，在其順序提取弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)和可氧化態(tài)三個(gè)形態(tài)的基礎(chǔ)上，增加殘?jiān)鼞B(tài)和水溶態(tài)。增加的水溶態(tài)單獨(dú)取樣提取，以不破壞原歐共體標(biāo)準(zhǔn)局順序提取方案的完整性。1土壤和沉積物13個(gè)微量元素形態(tài)順序提取程序警示：本標(biāo)準(zhǔn)可能涉及到有害物質(zhì)和設(shè)備安全操作，但標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)對使用中的有關(guān)安全問題沒有說明。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者有責(zé)任制定合適的衛(wèi)生和安全規(guī)程，并在使用前就應(yīng)明確其適用范圍。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了土壤和沉積物中砷(As)、鎘(Cd)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、汞(Hg)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、銻(Sb)、硒(Se)和鋅(Zn)13個(gè)元素弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)和水溶態(tài)五個(gè)形態(tài)順序提取條件和提取程序。本標(biāo)準(zhǔn)適用于土壤和沉積物中上述13個(gè)元素之五個(gè)形態(tài)的提取。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T14506.1硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法第1部分：吸附水量測定3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。順序提取sequentialextraction根據(jù)物理性質(zhì)(如粒度、溶解度等)或化學(xué)性質(zhì)(如結(jié)合狀態(tài)、反應(yīng)活性等)不同，把樣品中一種或一組被測定物質(zhì)進(jìn)行分類依次提取的過程。一種元素的形態(tài)即該元素在一個(gè)體系中特定化學(xué)形式的分布。弱酸提取態(tài)mildacido-solublefraction乙酸溶液提取的元素形態(tài)。主要指被靜電吸附在土壤和沉積物顆粒表面，可被離子交換釋放的元素形態(tài)，以及束縛在碳酸鹽中的元素形態(tài)?？蛇€原態(tài)reduciblefraction鹽酸羥胺溶液提取的元素形態(tài)。主要指被氧化鐵、氧化錳等吸持的元素形態(tài)。過氧化氫溶液和乙酸銨溶液提取的元素形態(tài)。主要指與有機(jī)質(zhì)活性基團(tuán)結(jié)合的元素形態(tài)，以及硫化物被氧化為可溶性硫酸鹽形式的元素形態(tài)。2鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸溶液提取的元素形態(tài)。主要指存在于硅酸鹽晶格中的元素形態(tài)。水溶液提取的元素形態(tài)。主要指被較弱吸附、易被植物直接吸收和利用的元素形態(tài)。4符號(hào)下列符號(hào)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。L1:順序提取程序第一步(弱酸提取態(tài))的提取液。R1:順序提取程序第一步(弱酸提取態(tài))提取后的固體剩余物。L2:順序提取程序第二步(可還原態(tài))的提取液。R2:順序提取程序第二步(可還原態(tài))提取后的固體剩余物。L3:順序提取程序第三步(可氧化態(tài))的提取液。R3:順序提取程序第三步(可氧化態(tài))提取后的固體剩余物。L0:順序提取程序水溶態(tài)的提取液。R0:順序提取程序水溶態(tài)提取后的固體剩余物。5原理按四步程序?qū)ν寥篮统练e物中13個(gè)微量元素形態(tài)進(jìn)行順序提?。旱谝徊綖橐宜崽崛∪跛崽崛B(tài)(包括離子交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài));第二步為鹽酸羥胺溶液提取可還原態(tài)(鐵、錳、鋁氧化態(tài));第三步為過氧化氫和乙酸銨溶液提取可氧化態(tài)(包括有機(jī)結(jié)合態(tài)和硫化物);第四步為鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸混合酸溶解殘?jiān)鼞B(tài)。以上步驟完成后，另稱一份試料單獨(dú)提取水溶態(tài)。6試劑除非另有說明，在順序提取程序中所用試劑均為優(yōu)級純，所用水應(yīng)符合GB/T6682的要求或?yàn)槎坞x子交換水(蒸餾水)和超純水(為蒸餾水經(jīng)Milli-Q純化系統(tǒng)純化)。6.1鹽酸(pl.19g/mL)。6.2高氯酸(pl.68g/mL)。警告：易爆品，小心操作!6.3氫氟酸(pl.15g/mL)。警告：氫氟酸有毒并有腐蝕性，操作時(shí)應(yīng)戴6.4硝酸(pl.42g/mL)。6.5硝酸(1+7)。6.6硝酸(1+3)。6.7乙酸溶液[c(HAc)=0.11mol/L]:在1L聚乙烯容量瓶中加入約0.5L水，移取25.00mL乙酸，用水稀釋至刻度，搖勻。移取配制好的溶液250.0mL于1L聚乙烯容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。6.8鹽酸羥胺溶液[c(NH?OH·HCl)=0.50mol/L]:準(zhǔn)確稱取34.75g鹽酸羥胺置于燒杯中，加入約400mL水溶解。溶解后移入1L聚乙烯容量瓶中，加25.00mL硝酸(6.5),用水稀釋至刻度，搖勻。新鮮配制。6.9過氧化氫溶液(H?O?):用硝酸(6.4)調(diào)節(jié)過氧化氫溶液酸度為pH值2～3,搖勻。6.10乙酸銨溶液[c(NH?Ac)=1.000mol/L]:準(zhǔn)確稱取77.08g乙酸銨置于燒杯中，加入約800mL水溶解，溶解后移入1L聚乙烯容量瓶中，用硝酸(6.4)調(diào)節(jié)pH值至2.0,用水稀釋至刻度，搖勻。37設(shè)備7.1具蓋聚乙烯離心杯(250mL)。7.2往復(fù)式自動(dòng)振蕩器，指定振蕩頻率為180r/min±20r/min。7.3離心機(jī)離心力大于4500g。7.4可調(diào)式電熱恒溫水浴鍋，指定溫度為85℃±2℃。8提取條件8.1所有的實(shí)驗(yàn)容器(包括離心杯)應(yīng)使用硼硅酸鹽玻璃、聚丙烯、聚乙烯或者聚四氟乙烯容器。8.2盛裝試料或試劑的容器應(yīng)使用硝酸(6.6)浸泡過夜，使用前用水反復(fù)沖洗。8.3室溫為22℃±5℃。8.4離心機(jī)的離心條件：在第一步至第四步中，離心力為3000g,離心20min;水溶態(tài)提取步驟中，離心力為4500g,離心30min。8.5試劑在使用前均應(yīng)平衡到規(guī)定室溫(8.3)。8.6離心杯使用前需60℃恒重，記錄質(zhì)量。8.7振蕩過程中應(yīng)確保試料始終處于懸浮狀態(tài)。9試樣9.1土壤和沉積物試樣粒徑應(yīng)小于100μm。9.2試樣應(yīng)在60℃預(yù)干燥2h～4h,置于干燥器中，冷卻至室溫。9.3稱樣時(shí)，同時(shí)稱取兩份試料，其中一份按GB/T14506.1進(jìn)行吸附水的測定，最終以干態(tài)計(jì)算結(jié)果。另一份按以下的順序提取程序進(jìn)行元素各形態(tài)的提取。10提取步驟10.1空白試驗(yàn)空白容器進(jìn)行全程的清洗后，從每一批中取出1個(gè)～2個(gè)，隨同試料從第一步開始進(jìn)行順序提取。10.2順序提取程序10.2.1第一步(弱酸提取態(tài))稱取1g試料于離心杯(7.1)中，加入40.00mL乙酸溶液(6.7),邊加邊搖勻，蓋上蓋子，在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的室溫下(8.3,下同)于往復(fù)式自動(dòng)振蕩器(7.2)上振蕩16h,并在規(guī)定離心條件下離心(8.4)。將離心杯(7.1)中上層液體，即提取液L1傾析至聚乙烯容器中。當(dāng)天測定提取液L1中13個(gè)微量元素，或?qū)⑻崛∫篖1貯于0℃~4℃的冰箱中待測。在離心杯(7.1)中加入20mL水，蓋上蓋子，搖勻。在規(guī)定室溫下(8.3)于往復(fù)式自動(dòng)振蕩器(7.2)上振蕩15min,并在規(guī)定離心條件下離心(8.4)。離心后，倒掉離心杯(7.1)中的上層液體(不能將任何固體剩余物倒出),離心杯(7.1)中為固體剩余物R1。10.2.2第二步(可還原態(tài))在裝有固體剩余物R1的離心杯(7.1)中加入40.00mL鹽酸羥胺溶液(6.8),邊加邊搖勻，蓋上蓋子，在規(guī)定室溫下(8.3)于往復(fù)式自動(dòng)振蕩器(7.2)上振蕩16h,在規(guī)定離心條件下離心(8.4)。將離心杯(7.1)中上層液體，即提取液L2傾析至聚乙烯容器中。當(dāng)天測定提取液L2中13個(gè)微量元素，或?qū)?提取液L2貯于0℃~4℃的冰箱中待測。在離心杯(7.1)中加入20mL水，蓋上蓋子，搖勻。在規(guī)定室溫下(8.3)于往復(fù)式自動(dòng)振蕩器(7.2)上振蕩15min,在規(guī)定離心條件下離心(8.4)。離心后，倒掉離心杯(7.1)中的上層液體(不能將任何固體剩余物倒出),離心杯(7.1)中為固體剩余物R2。10.2.3第三步(可氧化態(tài))在裝有固體剩余物R2的離心杯(7.1)中分(3～4)次緩慢加入10.00mL過氧化氫(6.9),蓋上蓋子，室溫下消化1h,消化過程中每10min手動(dòng)搖晃一次。繼續(xù)在可調(diào)式電熱恒溫水浴鍋(7.4)中消化1h,每10分鐘手動(dòng)搖晃一次。然后移去蓋子，繼續(xù)加熱控制體積少于3mL。在可調(diào)式電熱恒溫水浴鍋(7.4)取出離心杯，冷卻。分(3～4)次小心加入10.00mL過氧化氫(6.9),蓋上蓋子，在可調(diào)式電熱恒溫水浴鍋(7.4)中加熱消化1h,每10分鐘手動(dòng)搖晃一次。然后移出蓋子，繼續(xù)加熱控制體積約1mL(不要蒸干!)。取下離心杯，冷卻。向離心杯中加入50.00mL乙酸銨溶液(6.10),邊加邊搖勻，蓋上蓋子，在規(guī)定室溫下(8.3)于往復(fù)式自動(dòng)振蕩器(7.2)上振蕩16h,在規(guī)定離心條件下離心(8.4)。將離心杯(7.1)中上層液體，即提取液L3傾析至聚乙烯容器中。當(dāng)天測定提取液L3中13個(gè)微量元素，或?qū)⑻崛∫篖3貯于0℃~4℃的冰箱中待測。在離心杯(7.1)中加入20mL水，蓋上蓋子，搖勻。在規(guī)定室溫下(8.3)于往復(fù)式自動(dòng)振蕩器(7.2)上振蕩15min,在規(guī)定離心條件下離心(8.4)。離心后，倒掉離心杯(7.1)中的上層液體(不能將任何固體剩余物倒出),離心杯(7.1)中為固體剩余物R3。10.2.4第四步(殘?jiān)鼞B(tài))將裝有固體剩余物R3的離心杯(7.1)放入約60℃的可調(diào)式電熱恒溫水浴鍋(7.4)中水浴，直至固體剩余物R3蒸干，取下放置。60℃恒重后，將固體剩余物R3徹底轉(zhuǎn)移至樣品袋中。固體剩余物R3經(jīng)瑪瑙研缽研磨后保存在干燥器中備用。分取0.1g～0.2g固體剩余物R3,用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸混合酸溶解，測定13個(gè)微量元素。10.3水溶態(tài)提取稱取1g試料于離心杯(7.1)中，加入20.00mL經(jīng)煮沸冷卻、pH值為7.0的水，搖勻，蓋上蓋子，在規(guī)定室溫下(8.3)于往復(fù)式自動(dòng)振蕩器(7.2)上振蕩16h,在規(guī)定離心條件下離心(8.4)。將離心杯(7.1)中上層液體，即提取液LO傾析至聚乙烯容器中。提取液L0過0.45μm的濾膜。當(dāng)天測定提取液L0中13個(gè)微量元素，或?qū)⑻崛∫篖0貯于0℃~4℃的冰箱中待測。5GB/T25282—2010(資料性附錄)推薦下列分析方法測定13個(gè)待測元素，列表于A.1中。應(yīng)根據(jù)提取液中待測元素各形態(tài)的含量選擇合適的分析方法。表A.1推薦的分析方法分析方法銅(Cu)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、砷(As)銅(Cu)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鉻(Cr)GFAAS銅(Cu)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鎘(Cd)AFS砷(As)、銻(Sb)、汞(Hg)、硒(Se