土壤和沉积物六价铬的测定碱溶液提取应用方案（原子吸收法）

引言铬是环境污染和影响人类健康的重要元素之一，不同价态的铬会产生不同的生理作用。六价铬具有强氧化性和高渗透性，为吞入性毒物，有较强的毒性。六价铬很容易被人体吸收，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时，会有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时，可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时，会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。更可能造成遗传性基因缺陷，被确认为致癌物，对环境有持久危险性。在欧盟，会致癌或突变的六价铬不允许公开贩售。且在欧盟ROHS指令中，明文规定:六价铬含量不能超过0.1%。六价铬化合物在我们的日常生活中广泛存在。毛皮鞣制及制品加工、铁合金冶炼、含铬矿石的加工、金属塑料电镀、皮革鞣制、印染、印刷等行业排放的污水，是形成六价铬污染的重大隐患。这些污水中的六价铬，进入地表水中或渗入地下，将会污染水源和土壤，危害农田，损害人畜和农作物。过量的(超过10ppm)六价铬对水生生物有致死作用。动物喝下含有六价铬的水后，六价铬会被动物体内许多组织和器官的细胞吸收。对人体而言，摄入过量的六价铬能夺取血液中的部分氧，致使红细胞失去携氧机能，造成窒息，对人体具有致突变和致癌等作用。六价铬有强氧化作用，所以慢性中毒往往以局部损害开始逐渐发展到不可救药。

六价铬污染是威胁人类发展的重大环境问题,我国已把六价铬规定为实施总量控制的指标之--。对土壤和沉积物中的六价铬进行监测具有十分重要而深远的环境和社会意义。

当土壤和沉积物取样量为5.0g，定容体积为100 ml时，本标准测定的六价铬的方法检出限为0.5 mg/kg，测定下限为2.0 mg/kg。

方案依据

HJ613土壤干物质和水分的测定重量法

HJ/T91地表水和污水监测技术规范

HJIT 166土壤环境监测技术规范

方法原理

用pH不小于11.5的碱性提取液，提取出样品中的六价铬，喷入空气-乙炔火焰，在高温火焰中形成的铬基态原子对铬的特征谱线产生吸收，在一定范围内，其吸光度值与六价铬的质量浓度成正比。

干扰和消除

在碱性环境( pH≥11.5)中，经氯化镁和磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液抑制，样品中三价铬的存在对六价铬的测定无干扰。

仪器及试剂

美析AA-1800DL原子吸收光谱仪，铬空心阴极灯或其他光源。

搅拌加热装置:具有磁力加热搅拌器、控温装置，可升温至100℃

真空抽滤装置。

硝酸:ρ(HNO₃) =1.42g/ml, 优级纯。

碳酸钠( Na₂CO₃)。

氢氧化钠(NaOH)。

氯化镁( MgCl₂)。

磷酸氢二钾( K₂HPO₄) 。

磷酸二氢钾( KH ₂PO₄> 。

磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液:pH=7。称取87.1g磷酸氢二钾和68.0g磷酸二氢钾溶于水中，稀释定容至1L.

碱性提取溶液。称取30g碳酸钠与20g氢氧化钠溶于水中，稀释定容至1L，贮存在密封聚乙烯瓶中。使用前必须保证其pH值大于11.5.

重铬酸钾( K₂Cr₂O₇) :基准试剂。

称取5.0g重铬酸钾于瓷坩埚中，在105C干燥箱中烘 2h, 冷却至室温，保存于干燥器内，备用。

六价铬标准贮备液:ρ =1000 mg/L。准确称取2.829g (精确至0.1 mg)重铬酸钾溶于水中，稀释定容至1L。 也可直接购买市售有证标准物质或者有证标准溶液。

六价铬标准使用液:ρ=100 mg/L。准确移取10.0 ml六价铬标准贮备液加入100 ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。常温保存6个月。

滤膜: 0.45 μ m。

聚乙烯薄膜。

样品采集和保存

按照HJ/T 166或HJ 25.2的相关要求进行土壤样品的采集和保存，按照HJ/T91、HJ 494或HJ 495的相关要求进行水体沉积物样品的采集和保存，按照 GB17378.3的相关要求进行海洋沉积物样品的采集和保存。样品的采集与保存应使用塑料或玻璃的装置和容器，不得使用金属制品贮存器。

样品的制备

按照HJ/T 166,将采集的样品在实验室中风干、破碎、过尼龙筛保存。

水分的测定

按照HJ613测定土壤样品的干物质含量，按照 GB 17378.5测定沉积物样品的含水率。

试样的制备

准确称取5.0g (精确至0.01g) 样品置于250 ml烧杯中，加入50.0 ml碱性提取溶液，再加入400 mg氯化镁和0.5 ml磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液。放入搅拌子，用聚乙烯薄膜封口，置于搅拌加热装置上。常温下搅拌样品5min后，开启加热装置，加热搅拌至90°C~95°C,保持60min。取下烧杯，冷却至室温。用滤膜抽滤，将滤液置于250 ml的烧杯中，用硝酸调节溶液的pH值至7.5士0.5将此溶液转移至100 ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀，待测。

注1:调节试样溶液pH 值时，如果有第状沉淀产生，需再用滤膜过滤。

注2:制备好的试样，若不能立即分析，在0°C~ 4°C下密封保存，保存期为30d.

不加样品，按照与试样制备相同的步骤制备空白试样。

分析步骤

仪器参考条件

原子吸收分光光度计型号不同，

最佳测定条件也不同，可根据仪器使用说明书自行选择。

推荐的仪器测量条件见表1。

工作曲线的建立

分别移取0ml、0.10ml、 0.20 ml、0.50 ml、1.00 ml、2.00 ml六价铬标准使用液置于250 ml烧杯中，按照试样制备的步骤，制备工作曲线溶液，参考浓度为:0mg/L、0.10mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L。以空白试样调仪器零点，按浓度由低到高顺序依次测定其吸光度。以六价铬浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，建立工作曲线。

结果计算

土壤样品中六价铬的含量W(mg/kg)，按照公式( 1) 进行计算:

式中: w一土壤样品中六价铬的含量,mglkg;

--试样中六价铬的浓度,mg/L:

V一试样定容体积，ml;

D一试样稀释倍数;

m一称取土壤样品的重量，g;

W_dm--土壤样品干物质含量，%。

沉积物样品中六价铬的含量W(mg/kg)， 按照公式( 2)进行计算:

式中: W --沉积物样品中六价铬的含量，mgkg ;

试样中六价铬的浓度，mg/L ;

V -试样定容体积，ml;

D试样稀释倍数:

m-称取沉积物样品的重量，g;

W_H2O --沉积物样品含水率，%。

仪器参数

AA-1800DL原子吸收光谱仪

产品介绍

AA-1800DL型原子吸收光谱仪是由行业的专家和国内知名高校联手研发完成，拥有几十年光谱仪器的研发和应用经验。该产品包括火焰及氢化物发生系统，可配置多种附件，灵活的配置方案可满足不同层次客户的需求。全自动多功能AA-1800DL型原子吸收光谱仪可进行复杂的样品分析，多种分析方法可自动切换，做到无人全自动分析。

AA-1800DL型原子吸收光谱仪广泛应用于科研、质检、疾控、环保、冶金、农林、化工等行业，创新的软、硬件设计确保样品分析的准确性、安全性、易用性，仪器维护简单便捷。

性能特点

全反射消色差光学系统。

色散率为1800条/毫米刻线大面积光栅，新型自准直单色器，所有镜片均是石英镀膜，宽广的检测范围和光学稳定性确保了分析的精度、闪耀波长230nm光栅分光系统。

八灯灯座

一灯工作，最多可以七灯预热，节省了换灯和预热时间，使元素测量更加快捷方便。

全自动化

除主机电源开关外，仪器全部功能通过计算机监测与控制。

背景校正系统

具备氘灯与自吸收两种背景校正模式，背景信号1A时，扣背景能力60倍以上。

自主知识产权，功能完善，性能强大的分析软件