消解及分步萃取步骤.doc

o 浓HF
o 浓HClO4
o 浓HNO3 65%左右,密度为1.4 g/cm3, 分子量63.01
o 1:1 HNO3溶液：
o 0.02 M HNO3：0.02mol/L*63.01g/mol/65%/1.4g/cm3=1.38 cm3浓HNO3/L
o 浓HCl，37%左右,密度为1.19 g/cm3, 分子量36.5
o 0.1% HCl
o 0.1% NH3 H2O:
o 30％ H2O2
o 1 M MgCl2(稀氨水和稀盐酸调节pH 7.0）：95.22 g/L
o 1 M CH3COONa溶液（1:1的CH3COOH调节pH 5.0）: 82.03 g/L
o 0.04 M NH2OH.HCl(盐酸羟胺 分子量：69.5) in 25 % CH3COOH (v/v) : NH2OH.HCl 2.78 g+250mL CH3COOH (冰醋酸) /L
o 3.2 M CH3COONH4(分子量77.083) in 20% (v/v) HNO3：246.666 g+20mL HNO3 /L

总量测定：
准确称取0.2～0.5g（精确至0.0002g）试样于50mL 聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后加入l0mL浓盐酸，于通风橱内过夜，使样品初步分解，然后加入5mL 硝酸，5mL 氢氟酸，3mL高氯酸，加盖后于电热板上中温加热(180～220 ℃)1h 左右，然后开盖，继续加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩埚。当加热至冒浓厚高氯酸白烟时，加盖，使黑色有机碳化物分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后，开盖，驱赶白烟并蒸至内容物呈粘稠状。视消解情况，可再补加3mL 硝酸，3mL 氢氟酸，1mL 高氯酸，重复以上消解过程。取下坩埚稍冷，加入1:1硝酸溶液3mL，温热溶解可溶性残渣，全量转移至50mL 容量瓶中，摇匀冷却后定容至标线。
五步连续萃取法重金属形态分析
1.可交换态（S1）：取经过干燥、过筛的底泥样品（淋洗后或者稳定后的土壤）1.00 g于40mL离心管中，加入1.0 M MgCl2溶液（稀氨水和稀盐酸调节pH 7.0）10.0 ml，盖紧水平固定于回旋水平振荡机上，调节频率为200次/min，进行振荡, 振荡时间为1小时，然后5000 rpm离心10 min，测定上层清液中各重金属的浓度。
2.碳结合态（S2）：在上步离心分离后所得的残渣中，加入1.0 M CH3COONa溶液（1:1的CH3COOH调节pH 5.0）10.0 ml，盖紧倾斜地固定在回旋水平振荡机上（因为有气体产生，水平固定将会导致泄漏），调节频率为200次/min，进行振荡, 振荡时间为5小时，然后5000 rpm离心10 min，测定上层清液中各重金属的浓度。
3.铁锰氧化物结合态（S3）：在上步离心分离后所得的残渣中，加入0.04 M NH2OH·HCl溶液（25%(v/v) CH3COOH定容）20.0 ml，水浴保温96±3 ℃，间歇搅拌（小心气体产生，防止液体泄漏），萃取6小时，5000 rpm离心10 min，测定上层清液中各重金属的浓度。
4. 有机物结合态（S4）：在上步离心分离后所得的残渣中，加入0.02 M HNO3 3.0 ml和30％ H2O2 5.0 ml,并用加入1：1HNO3一滴以使pH=2左右，水浴保温85±2 ℃，间歇搅拌（搅拌时按盖紧盖子，小心气体产生，防止液体泄漏），萃取2小时；再加30％ H2O2 3.0 ml，并用加入1：1HNO3一滴以使pH=2左右，水浴保温85±2 ℃，间歇搅拌条件下（搅拌时按盖紧盖子，小心气体产生，防止液体泄漏），萃取3小时；冷却后，加入3.2 M CH3COONH4（20%(v/v) HNO3定容）5.0 ml, 并继续加盖垂直固定在回旋水平振荡机上振荡30 min（200次/min）；5000 r min-1离心10 min，测定上层清液中各重金属的浓度。
注意：以上S1―S4各步骤，离心后均用玻璃滴管取上层清液，保存在30mL塑料瓶中，并用滴管加入1：1的HNO3溶液一滴使得pH<2，保存在冰箱中，以便用ICP测定其各类重金属的浓度。并在残留的土壤中再加入30mL去离子水，充分混合以便冲洗除去残留在表面的重金属，并用5000rpm的离心机上离心10min分离出土壤和溶液，并小心移去溶液。
5. 残渣（S5）：将上步离心分离后所得的残渣转移到50 mL聚四氟乙烯坩埚中，加入l0mL浓盐酸，于通风橱内过夜，使样品初步分解，然后加入5mL 硝酸，5mL 氢氟酸，3mL高氯酸（注意顺序），加盖后于电热板上中温加热(180～220 ℃)1h 左右，然后开盖，继续加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常用坩锅钳摇动坩埚。当加热至冒浓厚高氯酸白烟时，加盖，使黑色有机碳化物分解，开盖，驱赶白烟并蒸至内容物呈粘稠状。补加3mL 硝酸，3mL 氢氟酸，1mL 高氯酸，重复以上消解过程（必要时间重复两次）。直到坩埚壁上的黑色有机物消失，再取下坩埚稍冷，加入1:1硝酸溶液 3mL，温热溶解可溶性残渣，全量转移至50mL 容量瓶中，摇匀冷却后定容至标线。

浸出毒性实验（水平振荡法）
称取土壤试样1.0g，置于40mL离心管中，加入10 mL浸取剂，盖紧盖后水平固定于回旋水平振荡机上，调节频率为200±10次/min，在室温下振荡浸取18±2h，用5000rpm的离心机上离心10min分离出土壤和溶液，用玻璃滴管取上层清液，保存在30mL塑料瓶中，并用滴管加入1：1的HNO3溶液一滴使得pH<2，保存在冰箱中，以便用ICP测定其各类重金属的浓度。
浸取剂：将质量比为1：2的浓硫酸和浓硝酸的混合溶液加入到去离子水中，1L中大约两滴混合液，使得pH在3.20 ± 0.05范围内。
1. EDTA淋洗后土壤中重金属的形态分布
土壤污染过筛（60目），取其粘粉土部分1.00g，放在40mL离心管中用20mL不同浓度的EDTA（0.005,和0.001，0.0005 mol/L）溶液，水平固定于回旋水平振荡机上，调节频率为200次/min，进行振荡, 振荡时间为（0.5，1，2小时）（具体如表1）。每组2个平行样。然后，在5000rpm的离心机上离心10min分离出溶液和土壤。用玻璃滴管取上层清液，保存在30mL塑料瓶中，并用滴管加入1：1的HNO3溶液一滴使得pH<2，保存在冰箱中，以便用ICP测定其各类重金属的浓度，来计算出淋洗后的去除率。在残留的土壤中再加入10mL去离子清水，充分混合以便冲洗除去残留在表面的重金属，并用5000rpm的离心机上离心10min分离出土壤和溶液，并小心移去溶液。对残留的土壤采用五步连续萃取法来进行重金属形态分析。
表1 土壤淋洗参数

Washing Time
[EDTA] M
1
1(0.5h)
1(0.0005)
2
1(0.5h)
2(0.001)
3
1(0.5h)
3(0.005)
4
2(1h)
1(0.0005)
5
2(1h)
2(0.001)
6
2(1h)
3(0.005)
7
3(2h)
1(0.0005)
8
3(2h)
2(0.001)
9
3(2h)
3(0.005)

2. 化学稳定后土壤中重金属的形态分布
土壤污染过筛（60目）1.00g，取其粘粉土部分，40mL离心管中分别加入1.0mL不同浓度的NaH2PO4, Ca(OH)2, 以及FeSO4＋Ca(OH)2 和混合物NaH2PO4＋Ca(OH)2＋ FeSO4（如表2）等，混合均匀，间歇搅拌，稳定7天后，确定稳定后的土样用下面的五步连续萃取法来进行重金属形态分析。每组2个平行样。
表2 土壤稳定剂

稳定剂组合（按土壤的重量计算）
1
0. 5% Na2HPO4
2
1％ Na2HPO4
3
1.5％Na2HPO4
4
0.5％Ca(OH)2
5
1.0％Ca(OH)2
6
1.5％Ca(OH)2
7
2% FeSO4＋1.0％Ca(OH)2
8
1% FeSO4+1.0％Ca(OH)2
9
1% FeSO4+1.0％Ca(OH)2+1％ Na2HPO4

3. EDTA淋洗－化学稳定后土壤中重金属的形态分布
土壤污染过筛（60目），取其粘粉土部分1.00g，放在40mL离心管中加入20mL 0.005mol/L的EDTA进行振荡, 振荡时间为0.5小时。然后，转移到离心管中，在5000rpm的离心机上离心分离出溶液和土壤。小心去掉淋洗溶液，加10mL去离子水漂洗离心分离后，在土壤中加入1.0 mL不同浓度的NaH2PO4, Ca(OH)2, 以及FeSO4＋Ca(OH)2 和混合物NaH2PO4＋Ca(OH)2＋ FeSO4(如表2)等等，混合均匀，间歇搅拌，稳定7d后的土样用下面的五步连续萃取法来进行重金属形态分析。每组2个平行样。

4. EDTA淋洗/化学稳定后土壤中重金属的渗出毒性
土壤污染过筛（60目），取其粘粉土部分1.00g，放在40 mL离心管中用20 mL不同浓度的EDTA（0.005, 0.01和0.005mol/L），水平固定于回旋水平振荡机上，调节频率为200次/min, 进行振荡, 振荡时间为（0.5，1, 2小时）（表1）。然后，转移到离心管中，在5000 rpm的离心机上离心分离出溶液和土壤。用玻璃滴管取上层清液，保存在30mL塑料瓶中，并用滴管加入1：1的HNO3溶液一滴使得pH<2，保存在冰箱中，以便用ICP测定其各类重金属的浓度，来计算出淋洗后的去除率。在残留的土壤中再加入30 mL去离子清水，充分混合以便冲洗除去残留在表面的重金属，并用5000rpm的离心机上离心10min分离出土壤和溶液，并小心用玻璃滴管移去溶液。然后对洗后土样的进行渗出毒性试验。

土壤污染过筛（60目），取其粘粉土部分1.00g，加入1.0mL不同浓度的NaH2PO4, Ca(OH)2, 以及FeSO4＋Ca(OH)2 和混合物NaH2PO4＋Ca(OH)2＋ FeSO4(表2)等等，混合均匀，间歇搅拌，稳定7d后的土样用采用毒性渗出试验来确定其稳定性。

土壤污染过筛（60目），取其粘粉土部分1.00g，放在100mL锥形瓶中加入20mL 0.0005mol/L的EDTA, 水平固定于回旋水平振荡机上，调节频率为200次/min。淋洗时间为0.5h。然后，转移到离心管中，在5000rpm的离心机上离心分离出溶液和土壤。小心去掉淋洗溶液，加10mL去离子水漂洗后，加入1.0mL不同浓度的NaH2PO4, Ca(OH)2, 以及FeSO4＋Ca(OH)2 和混合物NaH2PO4＋Ca(OH)2＋ FeSO4(表2)等等，混合均匀，间歇搅拌，稳定7d后的土样采用毒性渗出试验来确定其稳定性。

浸出毒性实验（水平振荡法）
称取土壤试样1.0g，置于40mL离心管中，加入10 mL浸取剂，盖紧盖后水平固定于回旋水平振荡机上，调节频率为200±10次/min，在室温下振荡浸取18±2h，用5000rpm的离心机上离心10min分离出土壤和溶液，用玻璃滴管取上层清液，保存在30mL塑料瓶中，并用滴管加入1：1的HNO3溶液一滴使得pH<2，保存在冰箱中，以便用ICP测定其各类重金属的浓度。
浸取剂：将质量比为1：2的浓硫酸和浓硝酸的混合溶液加入到去离子水中，1L中大约两滴混合液，使得pH在3.20 ± 0.05范围内。