土壤檢出限怎么算
我們了解到，針對全國土壤詳查任務(wù)，主要涉及到的無機金屬項目共17種，它們分別是鉛、砷、鎘、汞、銅、鋅、鎳、鉻、鈷、釩、銻、鉈、鉬、錳、鈹和錫。今天主要跟大家介紹一下各種無機金屬元素的分析方法。
對于各種無機金屬的分析方法，詳見下表：
一、ICP-MS法
目前國內(nèi)環(huán)境領(lǐng)域尚無ICP-MS法的土壤檢測標(biāo)準(zhǔn)，在《全國土壤污染狀況詳查土壤樣品分析測試方法技術(shù)規(guī)定》（下簡稱《技術(shù)規(guī)定》）中，根據(jù)《固體廢物金屬元素的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》（HJ 766-2015）編制了土壤的ICP-MS測定方法。
此外，在已發(fā)布的《土壤和沉積物金屬元素總量的消解微波消解法》（HJ 832-2017）標(biāo)準(zhǔn)中，對于鈹、鋇、鎘、鈷、鉻、銅、錳、鎳、鉛、釩、鉈11種元素使用了ICP-MS法進行了方法的精密度和準(zhǔn)確度試驗。
ICP-MS
二、ICP-OES法
對于目前國內(nèi)環(huán)境領(lǐng)域的ICP-OES土壤檢測標(biāo)準(zhǔn)，在去年11月，由生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《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》（HJ974-2018）的ICP-OES檢測標(biāo)準(zhǔn)，采用堿熔法-ICP-OES檢測土壤和沉積物中的11種元素，包括錳、鋇、釩、鍶、鈦、鈣、鎂、鐵、鋁、鉀和硅。
此外，采用酸溶法-ICP-OES的檢測標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)在征求意見稿之中，其標(biāo)準(zhǔn)名為《土壤和沉積物22種無機元素的測定酸溶/電感耦合等離子發(fā)射光譜法》，其檢測的元素包括鋁、鋇、鈹、鈣、鈷、鉻、銅、鐵、鉀、鑭、鋰、鎂、錳、鉬、鈉、鎳、磷、鉛、鍶、鈦、釩和鋅共22種元素。
而在《技術(shù)規(guī)定》中，則根據(jù)《固體廢物22種金屬元素的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》（HJ 781-2016）編制了詳查土壤的ICP-OES測定方法。
另外，在已發(fā)布的《土壤和沉積物金屬元素總量的消解微波消解法》（HJ 832-2017）標(biāo)準(zhǔn)中，對于鋇、鈷、鉻、銅、錳、鎳、鉛、釩、鋅9種元素使用了ICP-OES法進行了方法的精密度和準(zhǔn)確度試驗。
ICP-OES
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關(guān)于ICP-MS與ICP-OES方法
這兩種方法都是高通量的元素分析方法，一次進樣能對大多數(shù)元素進行檢測，是其他金屬元素分析儀器所無法媲美的。這兩種儀器的進樣模式一致，都是通過蠕動泵將試樣提升，然后通過霧化器霧化后被引入到高溫等離子體中分解為原子狀態(tài)。
MS和OES對應(yīng)兩種不同的檢測原理：MS即質(zhì)譜檢測器，通過帶電原子的荷質(zhì)比進行元素的檢測；而OES則通過光譜檢測器對激發(fā)態(tài)的原子返回基態(tài)所發(fā)出的原子光譜進行采集檢測。
從土壤金屬元素的分析方面來說，MS由于檢出限更低，能夠用來分析一些低含量的重金屬元素，比如鎘，由于鎘是土壤重金屬中非常關(guān)注的一個元素，如果采用ICP-OES的方法檢測土壤，必然還需要配置石墨爐進行鎘的檢測，這個就是ICP-OES相對于ICP-MS一個最大的劣勢。
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ICP-MS和ICP-OES的國外分析方法及土壤前處理方法
下表列出EPA關(guān)于ICP兩種儀器分析土壤重金屬的方法及土壤前處理方法，供小伙伴們參考。
三、原子吸收法
原子吸收主要有兩種方法，分別是石墨爐原子吸收法和火焰原子吸收法，其中，鉛和鎘采用石墨爐原子吸收法，銅、鋅、鎳和鉻采用火焰原子吸收法，這兩種方法主要的差別在于檢出限以及線性范圍不一樣。鉛和鎘采用石墨爐法的主要原因就在于火焰法的檢出限不能很好的滿足土壤樣品的檢測要求。
原子吸收法是非常經(jīng)典的元素分析方法，其儀器成本遠低于ICP質(zhì)譜與ICP光譜，在很多實驗室里面仍然是元素分析的主力儀器，而且石墨爐以及火焰兩種原子吸收技術(shù)很好的互補性，其中石墨爐的檢出限優(yōu)于ICP-OES。
但是原子吸收的局限性也非常明顯，無法多元素同時測定，使其在面對大批量多元素測定的樣品時顯得力不從心。對于某些儀器獨有的連續(xù)光源技術(shù)，其檢測速度較慢，類似于掃描型的ICP-OES，因此也只能應(yīng)用于火焰法的多元素檢測，而無法應(yīng)用在石墨爐上。
石墨爐原子吸收光譜儀
四、原子熒光
除砷、汞和銻外，目前環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用原子熒光方法檢測的元素還包括硒和鉍，詳見《土壤和沉積物汞、砷、硒、鉍、銻的測定微波消解/原子熒光法》（HJ 680-2013）。對于砷和汞的檢測，《技術(shù)規(guī)定》里采用的是經(jīng)典的國標(biāo)分析方法王水消解-原子熒光法。
原子熒光光譜主要通過測量待元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生熒光的發(fā)射強度，來測定待測元素含量，其中汞通過形成冷原子蒸汽進行檢測，砷、硒、銻、鉍通過形成氣態(tài)氫化物進行檢測。目前，全世界的原子熒光光譜儀主要都是由我國自主研發(fā)與生產(chǎn)，相關(guān)的儀器設(shè)備以及分析方法都處于國際領(lǐng)先地位。
原子熒光光譜儀
五、其他無機分析項目
除了金屬元素分析項目外，土壤詳查任務(wù)中，還有兩個無機分析項目，分別是氟化物以及氰化物。
氟化物（水溶性）
離子選擇電極法：參考《土壤質(zhì)量氟化物的測定離子選擇電極法》（GB/T 22104-2008）、《土壤水溶性氟化物和總氟化物的測定離子選擇電極法》（HJ 873-2017）
離子色譜法：參考《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別附錄F 固體廢物氟離子、溴酸根、氯離子、亞硝酸根、氰酸根、溴離子、硝酸根、磷酸根、硫酸根的測定離子色譜法》（GB 5085.3-2007附錄F）。
對于水溶性氟化物的測定，大多數(shù)實驗室采用離子選擇電極法，主要原因就是離子色譜法無論在儀器成本，前處理成本還是檢測通量上對比離子選擇電極法都有一定的劣勢。
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但是離子選擇電極法也并不像測pH那樣放個電極下去讀數(shù)這么簡單，需要對標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率（58.0±2.0mV），超聲設(shè)備的頻率（20~50kHz），超聲過程中溫度（20~30℃），測試時的環(huán)境溫度，讀數(shù)終點（0.2mV/min）等等進行控制，才能保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。
氰化物
采用異煙酸-巴比妥酸分光光度法法或異煙酸-吡唑啉酮分光光度法，參考《土壤氰化物和總氰化物的測定分光光度法》（HJ 745-2015）。
氰化物采用傳統(tǒng)的分光光度法進行分析，由于其不穩(wěn)定易揮發(fā)，因此是無機項目里面唯一直接進行鮮樣分析的項目。
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需要注意的是氫氰酸和氰化物屬于劇毒物質(zhì)。在酸性溶液中，劇毒的氫氰酸氣體（帶有刺鼻的杏仁味）會揮發(fā)出來。除非是在特定步驟下進行實驗，否則不應(yīng)酸化樣品。
整個實驗過程應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進行，實驗人員在處理被污染的樣品時應(yīng)戴上合適的防毒面具，在蒸餾過程中一定要時刻檢查蒸餾裝置的氣密性。蒸餾時，餾出液導(dǎo)管下端務(wù)必要插入吸收液液面下，使氰化氫吸收完全。
好啦，關(guān)于土壤無機項目的分析方法就介紹到這里，無機項目的分析主要還是以光譜以及質(zhì)譜為主，希望這篇文章讓小伙伴們能對土壤無機項目的分析方法以及儀器有一個大體上的了解，也希望對各位在分析方法的選擇上有所幫助。
其實除了上面提到的儀器外，對于無機項目的分析，還有很多分析儀器沒有涉及到，比如總有機碳分析儀，元素分析儀，波長色散X射線熒光光譜儀以及能量色散X射線熒光光譜儀等等，我們將在以后為大家一一道來。
