2018土壤和沉積物11種元素的測定堿熔-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

土壤和沉積物11種元素的測定堿熔-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法目 次前言 ii適用范圍 1規(guī)范性引用文件 1方法原理 1干擾和消除 1試劑和材料 2儀器和設(shè)備 4樣品 4分析步驟 5結(jié)果計算與表示 6精密度和準確度 8質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 8廢物處理 9注意事項 9附錄A（規(guī)范性附錄）方法檢出限和測定下限 10附錄B（資料性附錄）分析線與共存元素的干擾 11附錄C（資料性附錄）方法的精密度和準確度 12i土壤和沉積物11種元素的測定堿熔-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法1適用范圍11種元素的堿熔-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。本na（ra、（g、鐵e、鋁（A、鉀（K）（i等1當取樣量為0.2g，定容體積為500ml時，錳（n、鋇（a、釩（V、鍶（r）和0.01g/kg～0.020.04g/kg～0.08g/kg；鈣（CaO計、鎂（MgO計、鐵（Fe2O3計、鋁（Al2O3計、鉀（K2O計）以iO2計60.1～0.070.4%～0.2%。A。2規(guī)范性引用文件GB17378.3 3部分：樣品采集、貯存與運輸GB17378.5 5部分：沉積物分析HJ494 水質(zhì)采樣技術(shù)指導HJ613 土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法HJ/T166 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范方法原理干擾和消除光譜干擾光譜干擾主要包括連續(xù)背景干擾和譜線重疊干擾。校正光譜干擾常用的方法是背景扣除1（根據(jù)單元素試驗確定扣除背景的位置及方式，根據(jù)公式（1）求出干擾系數(shù)Kt。式中：Kt——干擾系數(shù)；

Kttt

（1）'——干擾元素加分析元素在分析元素測定波長下測定的濃度，mg/L；——分析元素的濃度，mg/L；t——m/。不同儀器測定的干擾系數(shù)會有區(qū)別，分析元素測定波長下共存元素的干擾見附錄B。非光譜干擾（但應保證待測元素的含量高于測定下限、內(nèi)標法、優(yōu)化儀器條件和基體匹配法（配制與待測樣品基體成份相似的標準溶液）等措施消除和降低上述干擾。試劑和材料除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的優(yōu)級純試劑，實驗用水為新制備的去離子水。鹽酸：ρ（HCl）=1.19g/ml。硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/ml。碳酸鈉NaO。（2O。（BO。硝酸溶液：1+1。硝酸溶液：1+4。硝酸溶液：1+99。鹽酸溶液：1+1。硝酸-鹽酸混合溶液：1+4?；w匹配液。稱取2.0g碳酸鈉（5.、0.2g四硼酸鋰5.4）和0.8g偏硼酸鋰（5.5）至燒杯中，用64ml鹽酸（5.1）16ml硝酸（5.2）1L。單元素標準貯備液。錳標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取1.00g（精確到0.1mg）金屬錳（光譜純，用30ml鹽酸溶液（5.9）加熱溶解，2冷卻后用水定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。鋇標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取1.52g（精確到0.1mg）無水氯化鋇（al，250℃干燥2h，用20ml硝酸溶液（5.6）溶解，用水定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。釩標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取2.30精確到0.1mg（NHVO10ml5.21L。也可直接購買市售有證標準溶液。鍶標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取1.68（精確到0.1mg（rO10℃干燥1h60ml（5.）溶解并煮沸，冷卻后用水定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。鈦標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取1.00g（精確到01mg）（光譜純，用100l（5.9）冷卻后用鹽酸溶液（5.9）定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。鈣標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取2.50精確到0.1mg（aO℃干燥1h20ml10ml鹽酸（5.1）CO21L。也可直接購買市售有證標準溶液。鎂標準貯備液：ρ≈1000mg/L。1.000.1（光譜純30ml30ml（5.1）1L。也可直接購買市售有證標準溶液。鐵標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取1.00精確到0.1mg光譜純150ml5.9后用水定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。鋁標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取1.00g（精確到0.1mg）（光譜純，用150l（5.9）煮沸，冷卻后用水定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。鉀標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取1.91（精確到0.1mgKl40℃45℃灼燒至無爆裂聲解并定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。硅標準貯備液：ρ≈1000mg/L。稱取6.34g（精確到0.1mg）六氟硅酸銨[(NH4)2SiF6]，用200ml鹽酸溶液（5.9）低溫加熱至完全溶解，冷卻后用水定容至1L。也可直接購買市售有證標準溶液。單元素標準使用液。分別移取單元素標準貯備液（5.12）用硝酸溶液（5.8）Mn、Ba、V、Sr10mg/LCaMgK100Fe200mg/L。多元素混合標準使用液。根據(jù)標準溶液的性質(zhì)和元素間干擾情況，用單元素標準貯備液（5.12）分組制備或直接購買市售有證標準溶液。多元素混合標準使用液分組及濃度見表1。3表1多元素混合標準使用液分組及參考濃度表分組元素1Mn(10mg/L)、Ba(10mg/L)、V(10mg/L)、Sr(10mg/L)2Ti(100mg/L)、Ca(100mg/L)、Mg(100mg/L)、Fe(200mg/L)、Al(200mg/L)、K(100mg/L)3Si(1000mg/L)內(nèi)標貯備液：ρ=1000mg/L。選用銠（Rh）為內(nèi)標元素，經(jīng)驗證也可選用其它內(nèi)標元素。購買市售有證標準溶液。5.16氬氣：純度≥99.999%。儀器和設(shè)備電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：耐高鹽的霧化器，具有雙向觀測功能。烘箱：溫度可控。0.0001g。1200℃。鉑金坩堝：30ml。6.60.15mm（100目，0.096m（160目。6.7一般實驗室常用儀器和設(shè)備。樣品樣品采集和保存按照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定進行土壤樣品的采集和保存；按照GB17378.3的相關(guān)規(guī)定進行海洋沉積物樣品的采集和保存；按照HJ494的相關(guān)規(guī)定進行水體沉積物樣品的采集。樣品的制備HJT166和G1737.5（6.水分的測定在制備試樣的同時，進行水分的測定。土壤樣品干物質(zhì)含量的測定按照HJ613執(zhí)行，沉積物樣品含水率的測定按照GB17378.5執(zhí)行。試樣的制備（6.（5.1.0g5.30.1g（5.和0.4g5.523的熔劑和0.2精確至0.1mg（7.4堝置于馬弗爐（6.4）100030min5min后用坩堝鉗夾100ml500ml燒杯中，待熔融物出現(xiàn)裂紋后，取出坩堝并向250ml燒杯40l硝酸-5.10--鹽酸混合溶液加入燒杯，500ml容量瓶中，用水定容至標線，待測。7.5空白試樣的制備不加樣品，按照與試樣的制備（7.4）相同的步驟進行空白試樣的制備。分析步驟儀器參考條件2。表2儀器參考測試條件序號元素波長（nm）功率（W）冷卻氣載氣輔助氣積分時間（s）內(nèi)標銠（L/min）波長343.489nm1Mn257.6101200150.80.21~5必用2Ba455.4031200150.80.21~5必用3V292.4021200150.80.21~5必用4Sr460.7331200150.80.21~5必用5Ti334.9401200150.80.21~5必用6Ca315.8871200150.80.21~5選用7Mg285.2131200150.80.21~5選用8Fe238.2041200150.80.21~5選用9Al396.1531200150.80.21~5選用10K766.4901200150.80.21~5選用11Si251.6111500150.51.01~10必用標準曲線的建立100ml稀釋定容至53。內(nèi)標貯備液（5.15）可直接加入到標準系列中，也可通過蠕動泵自動加入。內(nèi)標元素在5標準系列中的濃度為2.50mg/L~5.00mg/L。由低濃度到高濃度依次進樣，按照儀器參考測試條件（8.1）測量發(fā)射強度，以標準系列溶液中目標元素質(zhì)量濃度為橫坐標，以目標元素與內(nèi)標物發(fā)射強度的比值為縱坐標，建立目標元素的標準曲線。311元素標準溶液標準溶液的濃度（mg/L）Mn、Ba、V、Sr5.13或5.140.000.100.200.500.801.002.50~5.00Ti5.13或5.140.001.002.005.008.0010.02.50~5.00Ca、Mg、K5.13或5.140.005.0010.015.020.030.02.50~5.00Fe、Al5.13或5.140.0010.020.030.040.050.02.50~5.00Si5.12.11或5.140.0010.020.050.080.01002.50~5.00試樣測定按照與標準曲線建立（8.2）相同的儀器分析條件進行試樣（7.4）的測定?？瞻自囼灠凑张c試樣測定（8.3）相同的儀器分析條件進行空白試樣（7.5）的測定。結(jié)果計算與表示結(jié)果計算土壤樣品n（aVr的含量1/g，（2）進行計算；鈣（以CaO計（以MgO計、鐵（以Fe2O3計、鋁（以Al2O3計、鉀（以K2O計）和硅（以SiO2計）（%），按照公式（3）進行計算。w(1110-3

（2）m1m1dm1式中：w1——樣品中待測元素的含量，g/kg；ρ1——試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；ρ0——空白試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；——試樣的定容體積，ml；——稱取樣品的質(zhì)量，g；wdm——土壤樣品中干物質(zhì)含量，%。w(1V2M2104

（3）m2m2dm2

M16式中：w2——樣品中待測元素的含量，%；ρ1——試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；ρ0——空白試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；V2——試樣的定容體積，ml；M2——待測元素氧化物摩爾質(zhì)量；m2——稱取樣品的質(zhì)量，g；wdm——土壤樣品中干物質(zhì)含量，%；M1——待測元素摩爾質(zhì)量。沉積物樣品naVr的含量3kg，（4）進行計算；鈣（以CaO計（以MgO計、鐵（以Fe2O3計、鋁（以Al2O3計、鉀（以K2O計）和硅（以SiO2計）（%），按照公式（5）進行計算。3w133

10-3

（4）m3(1w

H2O)式中：w3——樣品中待測元素的含量，g/kg；ρ1——試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；ρ0——空白試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；V3——試樣的定容體積，ml；m3——稱取樣品的質(zhì)量，g；w——%。w(1V4M2

10

（5）m44 m4

H2

)M1式中：w4——樣品中待測元素的含量，%；ρ1——試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；ρ0——空白試樣中待測元素的質(zhì)量濃度，mg/L；V4——試樣的定容體積，ml；M2——待測元素氧化物摩爾質(zhì)量；m4——稱取樣品的質(zhì)量，g；w——%；M1——待測元素摩爾質(zhì)量。9.2結(jié)果表示測定結(jié)果小數(shù)位數(shù)與方法檢出限保持一致，最多保留三位有效數(shù)字。7精密度和準確度精密度六家實驗室對含種元素的兩種土壤和兩種沉積物有證標準物質(zhì)進行了6次重復測定，0.18%～22%0.32%～17%0.48%～9.5%0.50%～7.6%；1.5%～14%、1.2%～5.5%、1.9%～5.8%1.2%～4.9%；na（Vr0.20.69kg0.0～0.32kg0.030.63/kg和0.0g～0.54kg85、（CaO計（MgO計（Fe2O3計（Al2O3計（K2O計（SiO2計0.12%～5.6%0.15%～9.0%0.22%～7.4%0.13%～6.7%0.16%～10%0.34%～8.4%和0.23%～7.8%。方法精密度結(jié)果參見附錄C中的表C.1和表C.2。準確度六家實驗室對含種元素的兩種土壤和兩種沉積物有證標準物質(zhì)進行了6次重復測定，相對誤差分別為-0.43%～8.3%-2.4%～2.1%-0.29%～4.1%和-2.3%～4.2%，相對誤差最終（-2.4±6.4）%～（2.1±3.6）%（-0.29±4.0）%～（4.1±4.0）%和（-2.3±5.4）%～（4.2±5.2）%。10種元素的土壤和沉積物實際樣品進行了加標分析測定，土壤實70.0%～119%，加標回收率最終值為（79.7±2.0）%～（96.7±17.8）%70.2%～116%，加標回收率最終值為（82.1±1.0）%～（95.9±14.5）%。方法準確度結(jié)果參見附錄C中的表C.3～表C.6。質(zhì)量保證和質(zhì)量控制空白試驗10個樣品或每批次（10個樣品/批）須做一個空白試驗，所測元素的空白值應低于方法測定下限。校準每次分析應建立標準曲線，標準曲線的相關(guān)系數(shù)應≥0.995。每20個樣品或每批次（少于20個樣品/批）應分析一個標準曲線中間濃度點標準溶液，其測定結(jié)果與該點濃度值的相對誤差應在±10%以內(nèi)，否則應重新繪制標準曲線。平行樣每20個樣品或每批次（少于20個樣品/批）至少分析一個平行雙樣，平行樣測定結(jié)果8的相對偏差應≤35%。準確度使用有證標準物質(zhì)每20（少于20個樣品/批至少分析一個土壤或沉積物的有證標準物質(zhì)，有證標準物質(zhì)測定值的準確度要求見表4。表4有證標準物質(zhì)準確度要求含量范圍準確度?lgC（Gth）=|lgCi?lgCS|檢出限三倍以內(nèi)≤0.15檢出限三倍以上≤0.101%～5%≤0.10＞5%≤0.07注：Ci為每個GBW標準物質(zhì)的單次測量值，Cs為GBW標準物質(zhì)的標準值?；w加標20個樣品或每批次（20個樣品/批）至少分析一個加標樣品，樣品的加標回收65%～125%之間。廢物處理實驗中產(chǎn)生的廢物應分類收集，統(tǒng)一保管，送具有資質(zhì)的單位處置。注意事項（5.6）（5.7）24h使用過的坩堝可用鹽酸溶液（5.9）煮沸清洗。9附錄A（規(guī)范性附錄）方法檢出限和測定下限當樣品量為0.2g，定容體積為500ml時，本標準的方法檢出限和測定下限見表A.1。表A.1方法檢出限和測定下限序號元素名稱（計量單位）測定波長（nm）觀測方式檢出限測定下限1Mn（g/kg）257.610水平0.020.082Ba（g/kg）455.403水平0.020.083V（g/kg）292.402水平0.020.084Sr（g/kg）460.733水平0.010.045Ti（g/kg）334.940垂直0.010.046Ca（以CaO計）(%)315.887垂直0.010.047Mg（以MgO計）(%)285.213垂直0.010.048Fe（以Fe2O3計）(%)238.204垂直0.020.089Al（以Al2O3計）(%)396.153垂直0.030.1210K（以K2O計）(%)766.490垂直0.020.0811Si（以SiO2計）(%)251.611垂直0.070.2810附錄B（資料性附錄）分析線與共存元素干擾B.1列出電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定目標元素常選擇的測定波長及該波長下的譜線干擾元素。表B.1分析線與共存元素干擾測定元素測定波長（nm）干擾元素錳（Mn）257.610鐵、鋁、鎂、鈰鋇（Ba）455.403鐵釩（V）292.402鉬、鈦、鉻、鐵、鈰鈦（Ti）334.940鉻鈣（Ca）315.887鈷、鉬、鈰鋁（Al）396.153鉬、鈦硅（Si）251.611鉬、釩、鋁11附錄C（資料性附錄）方法的精密度和準確度表C.1方法精密度匯總表序號元素名稱標準樣品標準值（mg/kg）測定平均值（g/kg）實驗室內(nèi)相對標準偏差（%）實驗室間相對標準（%）重復性限r(nóng)（g/kg）再現(xiàn)性限R（g/kg）1MnGSS-41420±751.430.44～5.83.90.110.19GSS-10681±130.680.32～1.91.20.030.03GSD-1a910±280.920.48～5.22.00.080.09GSD-9620±200.630.77～3.42.00.050.062BaGSS-4213±200.232.2～7.13.90.030.04GSS-10613±120.620.42～3.11.50.040.04GSD-1a920±770.940.78～8.75.50.110.18GSD-9430±180.441.7～6.53.00.050.063VGSS-4247±140.252.2～7.04.30.030.04GSS-1074±30.083.5～175.50.020.02GSD-1a115±110.124.7～8.65.80.030.03GSD-997±60.101.3～7.62.50.020.024SrGSS-477±60.086.2～118.10.020.03GSS-10226±50.231.1～3.71.70.020.02GSD-1a486±320.511.3～6.01.90.060.06GSD-9166±90.172.2～5.94.90.020.035TiGSS-410800±31010.81.5～3.02.00.690.88GSS-104270±604.281.2～5.01.60.320.35GSD-1a5370±2105.480.72～9.52.10.630.66GSD-95500±1605.501.0～6.82.50.540.6212表C.2方法精密度匯總表序號元素名稱標準樣品標準值（%）測定平均值（%）實驗室內(nèi)相對標準實驗室間相對標準重復性限r(nóng)（%）再現(xiàn)性限R（%）1Ca（以CaO計）GSS-40.26±0.040.286.2～22140.140.17GSS-102.62±0.062.641.4～4.31.70.240.25GSD-1a4.0±0.14.042.1～5.22.40.440.48GSD-95.35±0.095.350.61～2.91.20.270.312Mg（以MgO計）GSS-40.49±0.050.524.5～112.20.120.13GSS-101.30±0.031.311.9～5.72.30.150.16GSD-1a3.30±0.173.351.4～5.13.60.300.44GSD-92.39±0.062.430.50～4.92.70.170.243Fe（以Fe2O3計）GSS-410.30±0.1110.30.18～6.51.50.960.97GSS-104.17±0.034.190.66～3.11.70.280.33GSD-1a6.50±0.156.480.58～4.31.90.520.60GSD-94.86±0.074.850.56～3.51.30.320.344Al（以Al2O3計）GSS-423.45±0.1923.61.1～3.42.01.72.0GSS-1013.8±0.1113.91.6～5.42.91.61.8GSD-1a15.36±0.0615.72.3～5.23.61.72.2GSD-910.58±0.1010.91.0～4.82.91.21.45K（以K2O計）GSS-41.03±0.061.043.2～9.94.20.220.24GSS-102.65±0.052.640.84～3.81.60.200.22GSD-1a2.8±0.12.800.73～4.43.40.220.34GSD-91.99±0.062.011.7～4.23.10.160.236Si（以SiO2計）GSS-450.95±0.1451.01.2～6.03.05.66.7GSS-1065.5±0.1263.92.1～7.53.39.010GSD-1a59.07±0.2159.00.68～8.93.17.48.4GSD-964.89±0.1163.40.70～6.12.86.77.813表C.3方法準確度匯總表（標準樣品測試）序號元素名稱標準樣品標準值（mg/kg）測定平均值（g/kg）相對誤差均值（%）相對誤差的1MnGSS-41420±751.431.03.91.0±7.8GSS-10681±130.680.101.30.10±2.6GSD-1a910±280.921.02.01.0±4.0GSD-9620±200.631.72.01.7±4.02BaGSS-4213±200.236.74.26.7±8.4GSS-10613±120.620.891.50.89±3.0GSD-1a920±770.941.65.51.6±11GSD-9430±180.441.83.01.8±6.03VGSS-4247±140.250.904.40.90±8.8GSS-1074±30.0751.65.61.6±11GSD-1a115±110.121.16.01.1±12GSD-997±60.104.22.64.2±5.24SrGSS-477±60.0803.58.53.5±17GSS-10226±50.232.11.82.1±3.6GSD-1a486±320.514.12.04.1±4.0GSD-9166±90.171.84.91.8±9.85TiGSS-410800±31010.80.042.00.04±4.0GSS-104270±604.280.321.60.32±3.2GSD-1a5370±2105.482.12.22.1±4.4GSD-95500±1605.50-0.072.5-0.07±5.014表C.4方法準確度匯總表（標準樣品測試）序號元素名稱標準樣品標準值（%）測定平均值（%）相對誤差均值（%）相對誤差的相對誤差（%）1Ca（CaO計）GSS-40.26±0.040.288.3158.3±30GSS-102.62±0.062.640.851.70.85±3.4GSD-1a4.0±0.14.041.02.41.0±4.8GSD-95.35±0.095.350.021.20.02±2.42Mg（以MgO計）GSS-40.49±0.050.525.34.85.3±9.6GSS-101.30±0.031.310.762.30.76±4.6GSD-1a3.30±0.173.351.63.61.6±7.2GSD-92.39±0.062.431.72.91.7±5.83Fe（以Fe2O3計）GSS-410.30±0.1110.3-0.431.5-0.43±3.0GSS-104.17±0.034.190.401.70.40±3.4GSD-1a6.50±0.156.48-0.292.0-0.29±4.0GSD-94.86±0.074.85-0.311.3-0.31±2.64Al（以Al2O3計）GSS-423.45±0.1923.60.532.00.53±4.0GSS-1013.8±0.1113.90.502.90.50±5.8GSD-1a15.36±0.0615.72.33.62.3±7.2GSD-910.58±0.1010.93.43.03.4±6