ICP3000在土壤監(jiān)測中的應(yīng)用解決方案
在“氣十條”和“水十條”相繼出臺后,經(jīng)過三年的等待,“土十條”終于落地,近年來,由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式總體粗放,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局仍不盡合理,污染物排放總量較高,土壤作為大部分污染物的zui終受體,其環(huán)境質(zhì)量受到顯著影響。當(dāng)前,我國土壤環(huán)境總體狀況堪憂,部分地區(qū)污染較為嚴(yán)重,通知提出,到2020年,全國土壤污染加重趨勢得到初步遏制,土壤環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定,農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到基本保障,土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)得到基本管控。到2030年,全國土壤環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)中向好,農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到有效保障,土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)得到全面管控。
天瑞儀器擁有二十多年的儀器研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品覆蓋光譜及質(zhì)譜,致力于為用戶提供完整、全面的實(shí)驗(yàn)室重金屬解決方案,天瑞儀器愿為保護(hù)我們的健康生活環(huán)境貢獻(xiàn)一份力量。參照HJ 350-2007 展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行),土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)限值為:
表1 土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 單位:mg/kg
序號 | 項(xiàng)目 | * | B級 |
無機(jī)污染物 | |||
1 | 銻 | 12 | 82 |
2 | 砷 | 20 | 80 |
3 | 鈹 | 16 | 410 |
4 | 鎘 | 1 | 22 |
5 | 鉻 | 190 | 610 |
6 | 銅 | 63 | 600 |
7 | 鉛 | 140 | 600 |
8 | 鎳 | 50 | 2400 |
9 | 硒 | 39 | 1000 |
10 | 銀 | 39 | 1000 |
11 | 鉈 | 2 | 14 |
12 | 鋅 | 200 | 1500 |
13 | 汞 | 1.5 | 50 |
全譜直讀電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP3000)在土壤分析中的應(yīng)用
ICP3000儀器簡介
ICP-3000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀是天瑞儀器公司經(jīng)多年技術(shù)積累開發(fā)出的一款性能優(yōu)異的全譜直讀型光譜儀,用于測定不同物質(zhì)(可溶解于鹽酸、硝酸、氫氟酸等)中的微量、痕量元素含量。自動化程度高,操作簡便,穩(wěn)定可靠。目前儀器廣泛應(yīng)用于稀土、地質(zhì)、冶金、化工、環(huán)保、臨床醫(yī)藥、石油制品、半導(dǎo)體、食品、生物樣品、刑事科學(xué)、農(nóng)業(yè)研究等各個(gè)領(lǐng)域。
ICP3000全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀
ICP3000的特點(diǎn)及優(yōu)勢
1.超快速測量:1048576像素的超大幅面上可分割成若干個(gè)關(guān)注子區(qū),利用隨機(jī)訪問技術(shù)可實(shí)現(xiàn)微秒量級的高速光譜讀出,可實(shí)現(xiàn)秒級快速測量。
2.超高動態(tài)范圍:采用無損讀出技術(shù),可針對同時(shí)測量的不同譜線實(shí)現(xiàn)各自積分時(shí)間的*化選取,能同時(shí)對*和極弱的光譜信號進(jìn)行探測,動態(tài)范圍可達(dá)10^8。
3.快速測量與全譜測量雙重模式可選:前者通過微秒超高速光譜讀出可將測量時(shí)間大大縮短,后者可離線自己添加譜線進(jìn)行再分析而無需進(jìn)行再次測量。
4緊湊的高分辨率光學(xué)系統(tǒng):全新的中階梯光柵+棱鏡垂直交叉色散光路,全部采用球面反射鏡進(jìn)行光路優(yōu)化設(shè)計(jì),在全波長范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了相對均衡的分辨率(7pm@200nm,8pm@279nm) ;在保證高光學(xué)分辨率的前提下,使系統(tǒng)光通量zui大化,并提供了顯著的信噪比。
5.自動標(biāo)定:智能的波長校正及標(biāo)定算法,無需額外光源及動件。
6.真正意義上的連續(xù)覆蓋175-780nm全波段,測量范圍可擴(kuò)展至870nm。
7.采用CID檢測器,可對樣品溶液進(jìn)行定性分析。
ICP3000性能參數(shù)
測試速度:每分鐘73元素
分辨率: 在200nm處優(yōu)于7pm,279nm處優(yōu)于8pm
波長范圍:真正意義上的連續(xù)覆蓋175-780nm全波段,測量范圍可擴(kuò)展至870nm
光 柵:52.67 lp/mm,63.5°閃耀角
棱 鏡:9.5°頂角,超純紫外熔融石英
焦 距:440mm,緊湊型光室
探測器: 百萬像素,27.6mm×27.6mm超大幅面CID
固態(tài)電源:頻率27.12MHz,700-1600W ,效率高于75%
測試性能:短期重復(fù)性≤0.5%,長期穩(wěn)定性≤1.0%
光室恒溫:35±0.1℃
氮?dú)獯祾撸焊咚俅祾?L/min,正常吹掃2L/min
ICP3000測定土壤中重金屬元素含量
(1)參考標(biāo)準(zhǔn)
HJ 350—2007 展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
(2)范圍
本方法規(guī)定了土壤中銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈和鋅的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析方法。
(3)原理
土壤樣品經(jīng)過消解后加入內(nèi)標(biāo)溶液,樣品溶液通過進(jìn)樣裝置被引入到電感耦合等離子體中,根據(jù)元素的發(fā)光強(qiáng)度測定其濃度。
(4)試劑
硝酸(優(yōu)級純);鹽酸(優(yōu)級純);30%過氧化氫(優(yōu)級純);各元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液;
(5)儀器設(shè)備
全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP3000);分析天平(稱量精度到0.1mg);超純水機(jī);溫控加熱板;微波消解儀。
(6)樣品處理
樣品消解分為濕式消解法和加壓容器消解法,樣品經(jīng)消解后制備成樣品溶液。
(7)測定
表2 各元素推薦得測試波長
元素 | 波長(nm) | 元素 | 波長(nm) |
銻 | 206.833 | 鉛 | 220.353 |
砷 | 193.696 | 鎳 | 231.604 |
鈹 | 313.042 | 硒 | 196.026 |
鎘 | 226.502 | 銀 | 328.068 |
鉻 | 267.716 | 鉈 | 190.864 |
銅 | 324.754 | 鋅 | 213.856 |
儀器功率:1000W,等離子氣流量:12L/min,輔助氣流量:0.6L/min,載氣流量:0.7L/min。
在 ICP-AES正常運(yùn)行后,將樣品溶液通過進(jìn)樣系統(tǒng)引入到電感耦合等離子體中,分析波長測定各元素的光譜強(qiáng)度。
小結(jié):ICP3000測定土壤中12種金屬元素具有較高的靈敏度和較低的檢出限,分析過程中的實(shí)驗(yàn)條件易于控制,能夠滿足土壤批量樣品的分析要求。
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