电感耦合等离子体光谱法测定土壤有效硼

电感耦合等离子体光谱法测定土壤有效硼

曹荭1,2,3,4

1陕西省土地工程建设集团有限责任公司，西安710075

2陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，西安710075

3自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，西安710075

4陕西地建土地工程质量检测有限责任公司，西安710075

摘要:目前检测土壤有效硼的方法主要有紫外分光光度计法和电感耦合等离子体发射光谱法。其中紫外分光光度计法的检测存在流程长、操作繁琐、大批量样品检测分析效率较低、且易带来环境污染导致结果不稳定的问题。本文现使用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）对浸出液直接进行上机测定，采用了三个不同浓度水平的国家一级土壤有效态成分分析标准物质对该方法进行验证，测定结果与标准值基本吻合，精密度及正确度能够满足土壤样品中有效硼的分析要求。

关键词：有效硼；土壤；电感耦合等离子体发射光谱法

1样品制备

称取通过2 mm孔径筛的风于试样10.00 g于250mL石英三角瓶中，加入20.0 mL水，轻微晃动三角瓶使土壤分散开，装好回流装置，文火煮沸并保持5 min，移开热源，继续回流冷凝5 min，取下三角瓶，冷却。在煮沸过的样品溶液中加入2滴硫酸镁溶液澄清，一次倾入滤纸上，滤液承接于塑料杯中。同时做空白试验。

2校准曲线

吸取一定体积的硼准使用液，于100 mL容量瓶中加入10滴硫酸镁溶液，用无硼水定容，配制能够覆盖样品浓度范围的至少5个度点的校准系列溶液。试验分析前，用硝酸液冲洗系统直到空白强度值降至最低，待分析信号稳定后在与建立校准曲线相同条件下分析试样。试样测定过程中，若待测元素浓度超过校准曲线范围，试样需用无硼水稀释，并根据稀释倍数确定补加等量的硫酸镁溶液后重新测定。

以电感耦合等离子发射光谱法测定土壤有效硼的浓度标准溶液绘制标准曲线，相关系数为0.9999，满足《第三次全国土壤普查土壤检测技术培训教材》中（相关系数大于0.999）要求。

表1标准曲线汇总表

3精密度

以电感耦合等离子发射光谱法对3个含量水平的同类型土壤样品进行了分析测试，其有效硼含量的绝对相差分别是：0.00~0.04mg/kg、0.00~0.06mg/kg、0.00~0.03mg/kg，均满足《第三次全国土壤普查土壤检测技术培训教材》土壤有效硼的测定中0.2mg/kg＜重复试验结果＜0.5mg/kg时，允许绝对相差≤0.05mg/kg；重复试验结果＞0.5mg/kg时，允许绝对相差≤0.06mg/kg的要求。

表2 精密度测试数据

4正确度

以电感耦合等离子发射光谱法对3个含量水平的有证标准物质的土壤样品（有效硼含量水平为0.280mg/kg，0.620mg/kg和0.375mg/kg）进行分析测试有效硼测定含量，相对误差分别：11.79%、1.61%、1.33%。测定结果分别满足标准证书允许相对误差0~21.43%、0~16.13%、0~8.00%的要求。以电感耦合等离子发射光谱法测定土壤有效硼的浓度标准溶液绘制标准曲线，相关系数为0.9993，满足《第三次全国土壤普查土壤检测技术培训教材》中（相关系数大于0.999）要求。以电感耦合等离子体发射光谱法测定样品中有效硼检出限为0.01 mg/kg，满足检出限为0.01 mg/kg的测定要求。

表3 正确度测试数据

5方法检出限、测定下限的测定

根据《环境监测分析方法标准制订技术导则》（HJ 168-2020）相关规定。该检出限采用空白加标方法，按照样品分析的全部步骤进行测定，重复n（n≥7）次实验，计算7次平行测定的标准偏差，按公式1计算方法检出限。数据汇总表见表7详细过程数据见附件原始记录单。

                              （公式1）

式中：式中：MDL—方法检出限；

n—样品的平行测定次数；

t—自由度为n-1，置信度为99%的t分布（单侧)；

S—n次平行测定的标准偏差。

其中，当自由度为6时，置信度为99%的t值为3.143。

表4方法检出限测试数据表

以电感耦合等离子体发射光谱法测定样品中有效硼检出限为0.01 mg/kg，满足《第三次全国土壤普查土壤检测技术培训教材》检出限为0.01 mg/kg的测定要求。

6实际样品测定

依据检验检测机构资质认定生态环境监测机构评审补充要求第十七条要求：根据标准适用范围，选取不少于一种实际样品进行测定。对实际样品进行验证实验，土壤中平行样绝对相差为0.02mg/kg，在允许偏差范围内，满足《第三次全国土壤普查土壤检测技术培训教材》土壤有效硼的测定中0.2mg/kg＜重复试验结果＜0.5mg/kg时，允许绝对相差≤0.05mg/kg的检测要求。选取西安市浐灞生态区滋水公园土壤样品进行检测，并按要求添加平行样，全部样品按照分析的全部步骤进行测定，数据汇总表详见表4。

表4  实际样品测试数据