一种土壤或沉积物中Sb（Ⅲ）的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，包括如下步骤：(1)样品采集和前处理：采集土壤或沉积物样品，依次进行风干、研磨和过筛，在氮气保护下采用柠檬酸和抗坏血酸的混合溶液对样品进行提取，经过超声处理、离心和上清液过滤后得到提取液；(2)采用高效液相色谱‑氢化物发生‑原子荧光法建立不同浓度Sb(Ⅲ)的标准曲线；(3)回收率的测定；(4)对所述提取液进行检测，计算出土壤中Sb(Ⅲ)的浓度。本发明专利技术所述土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法回收率高，易于操作，实现了对土壤或沉积物介质中微量的Sb(Ⅲ)的准确分析方法。

Method for detecting Sb (III) in soil or sediment

The invention discloses a soil or sediment in Sb (III) detection method, which comprises the following steps: (1) the sample collection and pretreatment: collecting soil or sediment samples, followed by drying, grinding and sieving, the mixed solution of the samples extracted by citric acid and ascorbic acid under the protection of nitrogen after ultrasonic treatment, centrifugation and filtration supernatant obtained after extraction; (2) by high performance liquid chromatography hydride generation atomic fluorescence spectrometry establish different concentrations of Sb (III) standard curve; (3) recovery measurement; (4) of the extracts were detected, calculated in the soil (Sb III) concentration. The method for detecting Sb (III) in soil or sediment of the invention has high recovery rate and easy operation, and realizes accurate analysis method of trace Sb (III) in soil or sediment medium.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法
本专利技术涉及一种锑的检测方法，特别是涉及一种土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法。
技术介绍
锑是一种全球分布的金属元素，在元素周期表中属于与砷同族的第15族元素，其也是具有重要战略意义的金属元素，在现代工业中起到了不可替代的作用，主要用途为用于制造铅蓄电池，含溴或含氯阻燃剂，半导体，陶瓷，子弹，其有机化合物也被用作农药或药物中。工业革命后现代工业对于锑元素的需求急剧增加，因此在矿产开采、工业生产和使用过程中的锑污染也呈现越来越严重的趋势。由于锑广泛的存在性和潜在的致癌性，其在最近几十年引起了广泛的关注。锑作为地壳中的天然成分，全球土壤中平均含量约为1mg/Kg，而在中国，这一含量为1.34mg/Kg。在一些Sb人为干扰较为严重的污染区域，环境介质中的锑含量较未受污染的土壤高出多个数量级，如在湖南锡矿山区域土壤中检测出的Sb的浓度高达5045mg/kg。虽然Sb近些年收到的关注较多，但是相对于同族元素As来说，对Sb的研究还相对滞后。锑对于人体来说是一种非必需元素，可对机体造成损伤，并被认为是一种疑致癌的物质，过量的锑可能会肝脏、皮肤和呼吸系统的疾病，锑可通过生物富集作用存在于生物机体中，环境中的锑主要以Sb(Ⅲ)和Sb(V)的形式存在，其对于生物机体的生理毒性也有所差异，具体表现为：Sb(Ⅲ)>Sb(Ⅴ)，其中Sb(Ⅲ)易于通过红细胞的细胞膜而表现出高度亲和性，并且Sb(Ⅲ)可以阻碍细胞内DNA的修复，其生物毒性约为Sb(Ⅴ)的十倍。因此Sb被USEPA和欧盟列为优先控制污染物，同时也被巴塞尔公约列为危险废物。因此有关政府和机构对于土壤中Sb的含量有很多规定，在德国规定人体每天Sb的吸入量不得超过23μg/d。美国环保局规定人体对Sb和Sb(Ⅲ)的每日允许摄入量为0.4μg/Kg，荷兰科学家建议土壤中锑的最大允许浓度分别为3.5mg/Kg。鉴于锑元素的广泛存在，并表现出的致癌性引起了研究者对于该污染物的关注。土壤或沉积物是人类吸收积累锑元素的的环境介质，但是土壤或沉积物中基质复杂，提取土壤或沉积物中的锑并进行检测具有较大的难度，因此有必要对土壤或沉积物中的锑的浓度展开研究，目前土壤或沉积物中的锑的检测方法主要集中于其总量的研究，对不同价态锑的提取较为少见，而常用的提取剂如草酸、磷酸或酒石酸等对Sb(Ⅲ)的提取效率只有20～30％，且提取过程中并未考虑到Sb(Ⅲ)容易发生转化的特性，不能准确获取土壤或沉积物中锑的的价态信息。鉴于Sb(Ⅲ)与其他价态锑之间较明显的环境行为和生理毒性差异，有必要开展对环境中Sb(Ⅲ)的检测方法的研究。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)价态不稳定和提取困难的特点，开发出一种回收率高，易于操作的分析技术，实现对土壤或沉积物介质中微量的Sb(Ⅲ)的准确分析方法。本专利技术通过选择合适的提取剂和色谱分离柱可以较好的提取土壤或沉积物中的三价锑，结合氢化物发生-原子荧光法(HPLC-HG-AFS)建立回收率高、重现效果好且较为简便的方法，有利于保持土壤中三价锑的价态稳定，达到较高的提取率，具有准确稳定的特点，是土壤或沉积物中三价锑准确分析测定的实用方法。该方法相对于传统提取剂可对Sb(Ⅲ)达到相对较高的提取率，使用的高效离子色谱分离技术可以弥补目前对土壤或沉积物中不同价态锑检测方法的缺失。一种土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，包括如下步骤：(1)样品采集和前处理：采集土壤或沉积物样品，依次进行风干、研磨和过筛，在氮气保护下采用柠檬酸和抗坏血酸的混合溶液对样品进行提取，再依次经过超声处理、离心和上清液过滤后得到提取液；(2)采用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法建立不同浓度Sb(Ⅲ)的标准曲线；(3)加标回收率的测定；(4)采用步骤(1)的方法对样品进行采集和前处理，并采用步骤(2)的方法对得到的所述提取液进行检测，计算出土壤中Sb(Ⅲ)的浓度。本专利技术所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其中，所述混合溶液采用无氧水配制，所述柠檬酸的浓度为0.1mol/L，所述抗坏血酸的浓度为1％(m/v)。本专利技术所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其中，步骤(1)具体包括如下步骤：采集土壤或沉积物样品在室温下风干，研磨后过100目筛待测；称取0.2g样品于聚乙烯离心管中，加入0.1mol/L柠檬酸和1％抗坏血酸(m/v)的混合溶液10ml，在离心管中充入氮气，所述混合溶液采用无氧水配制，并超声处理30min，得到的溶液在3500rpm的转速下离心20min，取上清液过0.22μm滤膜后得到提取液。本专利技术所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其中，在步骤(2)中还包括标准溶液的配制：称取一定量的酒石酸锑钾，用0.2mol/L的酒石酸铵溶液配制成Sb(Ⅲ)的1000mg/L母液，用酒石酸铵溶液稀释Sb(Ⅲ)的母液制成Sb(Ⅲ)的标准溶液：0μg/L，5μg/L，10μg/L，20μg/L，40μg/L，100μg/L。本专利技术所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其中，步骤(2)高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法中用于分离水体中的色谱柱为阴离子分离柱PRP-X100，250mm×4.1mm，10μm，流动相为0.2mol/L的酒石酸铵溶液，过0.22μm尼龙滤膜后调整pH值为5，流速设定为1.5mL/min，每次溶液的进样量为200μL，高纯氩气的压力设置为2068.4Pa。本专利技术所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其中，步骤(2)高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法中，锑的检测使用原子荧光分光光度计PSA-10.055测定，称取4g的NaOH溶液溶解，再加入8g的NaBH4，超纯水定容至1L作为还原剂，另外用浓盐酸和硫脲配制含有1％硫脲的1.8mol/L的HCl溶液作为试剂空白，其中，试剂空白的流速设置为7.5mL/min，还原剂的流速为3.75mL/min，使用高性能Sb空心阴极灯。本专利技术所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其中，步骤(2)高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法中，Sb的检测使用SAMS软件进行，方法的检测时间设置为9min，获取值(Gain)值设置为10，流动泵的转速都设置为75％，灯电流设置为主电流(Primary)：17.5mA，增压电流(Boost)：15mA，在检测过程中，Sb(Ⅲ)的出峰时间在5～7min，标准曲线的绘制使用SAMSCalc软件进行，绘制的标准曲线的线性相关系数R须大于0.999，每次检测前仪器预热30min，每个样品检测完成后用流动相平衡色谱柱1min以恢复柱效。本专利技术所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其中，在步骤(3)中，选取土壤或沉积物成分分析标准物质(GBW07406或GBW07312)，通过添加Sb(Ⅲ)标准物质的加标回收实验计算Sb(Ⅲ)的加标回收率：对比以下两组试验：(A)未添加20μg/LSb(Ⅲ)的标准溶液的土壤或沉积物成分分析标准物质；(B)添加20μg/LSb(Ⅲ)的标准溶液的土壤或沉积物成分分析标准物质；采用以上两种溶液作为土壤或沉积物样品，按照步骤(4)分别进行检测，检测得出的浓度为C0和C；并按照以下公式计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)样品采集和前处理：采集土壤或沉积物样品，依次进行风干、研磨和过筛，在氮气保护下采用柠檬酸和抗坏血酸的混合溶液对样品进行提取，再依次经过超声处理、离心和上清液过滤后得到提取液；(2)采用高效液相色谱‑氢化物发生‑原子荧光法建立不同浓度Sb(Ⅲ)的标准曲线；(3)加标回收率的测定；(4)采用步骤(1)的方法对样品进行采集和前处理，并采用步骤(2)的方法对得到的所述提取液进行检测，计算出土壤中Sb(Ⅲ)的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)样品采集和前处理：采集土壤或沉积物样品，依次进行风干、研磨和过筛，在氮气保护下采用柠檬酸和抗坏血酸的混合溶液对样品进行提取，再依次经过超声处理、离心和上清液过滤后得到提取液；(2)采用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法建立不同浓度Sb(Ⅲ)的标准曲线；(3)加标回收率的测定；(4)采用步骤(1)的方法对样品进行采集和前处理，并采用步骤(2)的方法对得到的所述提取液进行检测，计算出土壤中Sb(Ⅲ)的浓度。2.根据权利要求1所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其特征在于：所述混合溶液采用无氧水配制，所述柠檬酸的浓度为0.1mol/L，所述抗坏血酸的浓度为1％(m/v)。3.根据权利要求2所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其特征在于：步骤(1)具体包括如下步骤：采集土壤或沉积物样品在室温下风干，研磨后过100目筛待测；称取0.2g样品于聚乙烯离心管中，加入0.1mol/L柠檬酸和1％抗坏血酸(m/v)的混合溶液10ml，在离心管中充入氮气，所述混合溶液采用无氧水配制，并超声处理30min，得到的溶液在3500rpm的转速下离心20min，取上清液过0.22μm滤膜后得到提取液。4.根据权利要求1所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其特征在于：在步骤(2)中还包括标准溶液的配制：称取一定量的酒石酸锑钾，用0.2mol/L的酒石酸铵溶液配制成Sb(Ⅲ)的1000mg/L母液，用酒石酸铵溶液稀释Sb(Ⅲ)的母液制成Sb(Ⅲ)的标准溶液：0μg/L，5μg/L，10μg/L，20μg/L，40μg/L，100μg/L。5.根据权利要求4所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其特征在于：步骤(2)高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法中用于分离水体中的色谱柱为阴离子分离柱PRP-X100，250mm×4.1mm，10μm，流动相为0.2mol/L的酒石酸铵溶液，过0.22μm尼龙滤膜后调整pH值为5，流速设定为1.5mL/min，每次溶液的进样量为200μL，高纯氩气的压力设置为2068.4Pa。6.根据权利要求5所述的土壤或沉积物中Sb(Ⅲ)的检测方法，其特征在于：步骤(2)高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光法中，锑的检测使用原子荧光分光光度计PSA-10.055测定，称取4g的NaOH溶液溶解，再加入8g的NaBH4，超纯水定容至1L作为还原剂，另外用浓盐酸和硫脲配制含有1％硫脲的1.8mol/L的HCl溶液作为试剂空白，其中，试剂空白的流速设置为7.5mL/min，还原剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：符志友，郭文景，吴丰昌，冯承莲，白英臣，廖海清，郭飞，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11