[发明专利]一种高效浸取土壤中重金属镉离子的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境检测技术领域，具体涉及一种高效浸取土壤中重金属镉离子的方法。

背景技术

随着工业的不断发展，冶金和采矿工业产生了大量的重金属离子，例如：汞、镉、铬、 锌、铅、铜、镍等，这些重金属离子能够通过土壤、水、空气进行扩散，并且通过食物链进 行富集，对人类的健康构成不可逆的危害。

镉是对人体健康威胁最大的有害元素之一，它具有致癌、致畸、致突变作用，对人类健 康产生多方面的影响。因此实现镉离子的高效检测，对于保护人体健康具有重要意义。

镉离子的检测方法比较多，这些方法基于的原理不同，技术上也各具特点，例如，1)紫 外分光光度法：该方法基于镉离子与其他元素对紫外光的吸收光谱波长不同，实现定性和定 量分析的；2)原子吸收法：更具气化的基态原子对其特征光谱的吸收程度，实现对被测物质 的定量分析；3)电感耦合等离子体质谱法：利用电感耦合等离子体技术使样品企划，然后利 用质谱技术测定，能够同时分析多种重金属元素；4)阳极溶出伏安法：预先在设定的电位下 将被测物富集在电极上，然后使微电极的电位由负向正方向扫描，富集的物质反向移出，并 通过伏安曲线进行定量分析；5)荧光偏振免疫检测法：利用多克隆抗体免疫技术进行检测， 将过量螯合剂加入待测样品，使其与待测金属离子形成金属-螯合剂复合物，该复合物与已知 浓度且带有荧光标记的金属-螯合剂-荧光复合物金正多抗上的集合点，然后利用荧光偏振分 析仪进行分析；以及竞争性酶联免疫检测法和免疫胶体金快速层析法等。在土壤中镉离子的 检测过程中，无论采用哪种方法进行检测，都需要将土壤中的镉离子转移至液相中才能够完 成测量，因此实现土壤中镉离子高效转移至液相中是土壤中镉离子准确检测的关键。

本发明以实现土壤中镉离子准确检测为出发点和落脚点，建立一种高效浸取土壤中重金 属Cd²⁺离子的方法，实现土壤中镉离子的浸取效率达到90％左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效浸取土壤中重金属镉离子的方法，该方法能够实现土壤中 镉离子的准确检测。

本发明解决的第一个技术问题是提供了一种样品土壤的预处理工艺，本发明采用热处理 的方式对试样土壤进行预处理，热处理的目的有两个，一是烘干样品，去除试样中水分对结 果的影响，二是通过高温加热的方式，实现镉元素的充分氧化，便于镉离子的浸出。

本发明解决的第二个技术问题是提出了一种镉离子浸出液，本发明采用的浸取液是醋酸 和醋酸盐(铵和钠)组成的复合体系，该缓冲溶液的pH为3.5～6，当外部条件改变时溶液本 身的pH变化较小，能够克服土壤pH对镉离子浸出效果的影响。浸取液中的醋酸提供氢离子， 能够提高浸出效率，有效缩短浸出时间，采用本发明采用的复合浸出液一般在20分钟内即可 达浸出平衡。

本发明解决的第三个技术问题是提出了土壤中镉离子的浸出方法，该方法是为本发明提 供适宜的进出条件，其中，浸取过程中土壤的质量(克)与浸取液的体积(毫升)之比为1:10或 1:20；浸取过程中选用的搅拌方式可以为机械搅拌，机械振荡和超声振荡；浸取时间为20分 钟。

然后经离子分离残渣，并将上清液过滤，以备后续检测只用。

附图说明

图1为热处理工艺示意图；

图2为镉离子浓度随浸取时间的变化

具体实施方式

下面的将结合附图和实施例来对本发明作进一步说明，但其并不是对发明的限制。

实施例1

对试样土壤进行消解实验，利用电感耦合等离子体法检测土壤中重金属离子浓度。

土壤消解方法：称取土样2克，置于聚四氟乙烯坩埚中，加入少量水湿润。加入硝酸- 盐酸(3+1)混合酸8毫升，摇匀浸泡过夜。次日置于电热板上加热消解。电热板温度应调至 100℃左右较低温度，至残余酸量较少时，加入2毫升氢氟酸，稍调高温度继续消解。至残余 酸量较少时，计入3毫升高氯酸，调高温度继续消解。至坩埚内残余酸消耗殆尽，消解土样 呈半固态的滚动状态时，消解过程基本完成。滤除滤液，转移至100毫升容量瓶中，定容摇 匀。

表1样品土壤的消解分析结果(ppm)