【地方标准】 土壤和沉积物 14种金属元素总量的测定 电感耦合等离子体质谱法

ICS 13.080
C CS Z18
DB37
山东省地方标准
DB37/T 4435-2021

土壤和沉积物 14种金属元素总量的测定 电感耦合等离子体质谱法
Soil and sediment — Determination of total amount of 14 metal elements — Inductively coupled plasma mass spectrometry

2021-11-17发布
2021-12-17实施
山东省市场监督管理局 发布

前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由山东省生态环境厅提出并组织实施。
本文件由山东省环保标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：山东省生态环境监测中心。
本文件主要起草人：岳太星、侯晨晓、侯聪、张存良、王文雷、丁波涛、王桂勋、翟振国、刘金芝、夏传真。

1 范围
本文件规定了测定土壤和沉积物中14种金属元素总量的电感耦合等离子体质谱法。
本文件适用于土壤和沉积物中铍（Be）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、钼（Mo）、镉（Cd）、锑（Sb）、铊（Tl）、铅（Pb）、铀（U）共14种金属元素总量的测定。
当取样量为0.10 g，定容体积为50 mL时，方法检出限为0.07 mg/kg～1 mg/kg，测定下限为0.28 mg/kg～4 mg/kg。详见附录A。

警示：配制铊、铍等剧毒物质的标准溶液时，应避免与皮肤直接接触。实验中使用的硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸具有挥发性和腐蚀性，实验过程应在通风橱中进行，操作时应按规定要求佩戴防护用具。

2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB 17378.3 海洋监测规范 第3部分：样品采集、贮存与运输
GB 17378.5 海洋监测规范 第5部分：沉积物分析
HJ 25.2 建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则
HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范
HJ/T 166 土壤环境监测技术规范
HJ 613 土壤干物质和水分的测定 重量法

3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

4 方法原理
土壤和沉积物样品用硝酸-盐酸-氢氟酸-过氧化氢混合溶液经微波消解，或用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸混合溶液经全自动消解后，用电感耦合等离子体质谱仪进行检测。根据元素的质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。

5 干扰与消除
5.1 质谱型干扰
质谱干扰主要包括多原子离子干扰、同量异位素干扰、氧化物和双电荷离子干扰等。多原子离子干扰是电感耦合等离子体质谱法最主要的干扰来源，可利用干扰校正方程、仪器优化以及碰撞反应池技术降低干扰，常见的多原子离子干扰参见附录B中表B.1。
同量异位素干扰可使用干扰校正方程进行校正，或选用次灵敏度的质量数，或在分析前对样品进行化学分离等方法进行消除，主要的干扰校正方程参见附录B中表B.2。
氧化物干扰和双电荷干扰可通过调节仪器参数降低影响。

5.2 非质谱型干扰
非质谱型干扰主要包括基体抑制干扰、空间电荷效应、物理效应干扰等。非质谱型干扰程度与样品基体性质有关，可通过稀释、内标法、仪器测量条件优化或标准加入法等降低干扰。

6 试剂与材料
本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的优级纯，实验用水应符合GB/T 6682一级水的相关要求。
6.1 硝酸：ρ(HNO₃)=1.42 g/mL。
6.2 盐酸：ρ(HCl)=1.19 g/mL。
6.3 氢氟酸：ρ(HF)=1.16 g/mL。
6.4 过氧化氢：ω(H₂O₂)=30%。
6.5 高氯酸：ρ(HClO₄)=1.764 g/mL。
6.6 硝酸溶液（1+1）：于400 mL水中加入500 mL硝酸（6.1），用水稀释至1 L。
6.7 硝酸溶液（1+99）：于400 mL水中加入10 mL硝酸（6.1），用水稀释至1 L。
6.8 硝酸溶液（5+95）：于400 mL水中加入50 mL硝酸（6.1），用水稀释至1 L。
6.9 多元素标准贮备液：ρ=10.0 mg/L，有证标准溶液。
6.10 多元素标准使用液：ρ=1000 μg/L。用硝酸溶液（6.7）稀释标准贮备液（6.9）配制成多元素混合标准使用液。
6.11 内标标准贮备液：ρ=10.0 mg/L。内标元素可根据内标回收率情况选择⁶Li、⁴⁵Sc、⁷⁴Ge、¹⁰³Rh、¹¹⁵In、¹⁵⁹Tb、¹⁷⁵Lu、¹⁸⁵Re、²⁰⁹Bi等，推荐使用¹⁰³Rh、¹⁸⁵Re，使用有证标准物质进行配制，介质为硝酸溶液（6.7）。
6.12 内标标准使用液
根据需要，用硝酸溶液（6.7）稀释内标贮备液（6.11）配制成适宜浓度的内标标准使用液。
6.13 调谐液：ρ=10.0 μg/L。根据仪器使用要求选用含有Li、Y、Be、Mg、Co、In、Tl、Pb和Bi元素的溶液为质谱仪的调谐溶液。
6.14 高纯氩气：纯度大于等于99.999%。

7 仪器与设备
7.1 电感耦合等离子体质谱仪：质量范围为5 amu～250 amu，分辨率在10%峰高处对应的峰宽应优于1 amu。
7.2 微波消解仪：具有程式化温度、功率设定功能，配备全氟烷氧基树脂（PFA）、聚四氟乙烯（PTFE）或同级材质的50.0 mL～100 mL微波消解罐。