1.2.1研究现状
随着全球污染问题的日益突出,土壤环境质量受到了人们的广泛重视。近年来,国内外工作者主要针对土壤中锑的总量及其影响因素做了大量研究。侯逸众等[6]建立了双阳极电化学氢化物发生法与原子荧光法联用技术来对土壤中的锑进行测定,分析结果表明锑的浓度为0.47mg/kg,回收率为99%;赵振平等[7]用原子荧光法对山东省内的绿色生产食品基地中的砷、锑和汞进行测定,结果表明山东省省内各区域土壤砷的含量在3.88-11.2mg/kg,汞的含量在0.019-
0.094 mg/kg之间,锑的含量在0.48-4.49mg/kg之间,最高含量是最低含量的10倍左右;Hammel等[8]分析了胡萝卜、洋葱、番茄、甜菜等19 种蔬菜及粮食作物各组分中锑的浓度分布,根中锑的浓度为0.02-0.09 mg/kg,茎叶中锑的浓度为0.02 -2.2 mg/kg,果实中锑的浓度为0.02-0.06 mg/kg ,特别是在莴苣、芹菜及菠菜中锑的浓度高达212 mg/kg, 且与土壤中有效态锑含量呈正相关。
目前,国内外对于城市蔬菜基地土壤中的重金属分析的文章研究比较多,但是对于城市蔬菜基地土壤中锑的形态分析基本处于起步阶段,且大多数锑的形态分析仅仅针对矿区和交通干道旁和植物[9-10]。在仅有的两篇关于土壤中锑形态分析的报道中,刘成佐等[9]采用原子荧光法对德安矿区周边土壤中锑的存在形态和生物可利用性进行了研究;何孟常等[10]采用ICP-AES对锑矿区周围的土壤中锑的形态了进行测定。但这两篇文章均未对土壤进行分层分析,得出的结论也较为笼统。针对这些不足,本文着重对成都市蔬菜基地锑的形态进行了分层(耕作层及非耕作层)研究,以寻找不同形态锑的分布、迁移和转化规律。
1.2.2 实验原理
氢化物发生-原子荧光法测定锑的基本原理为:样品经处理后,以硫脲-抗坏血酸为预还原剂(将五价锑转变为三价锑),KBH4为还原剂,生成的氢化物由载气(氩气)带入原子化器中进行原子化,在锑特制空心阴极灯的照射下,基态的锑原子被激发至高能态,在其去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度与元素的含量成正比关系。氢化物发生-原子荧光法是基于下列反应,将分析元素转化为气态的氢化物。
KBH4 + 3H2O + H+ → H3BO3 + K+ + 8H•→ EHn + H2↑(过剩)
(m可以等于或者不等于n)
氢化物的形成决定于两个因素,一是被测元素与氢结合的速度;二是硼氢化钾在酸性溶液中分解的速度。
BH4- + H+ + 3H2O → H3BO3 + 4H2↑
应用氢化物发生—原子荧光光度法可以简单快捷地对能生成氢化物的元素进行测定,此方法成本低,灵敏度高和检出限低,选择性好,特别适合于某些含量极低的元素的形态测定,如锑的形态测定。
目前检测锑的方法有荧光法[11-17]、电化学法[18]、
原子吸收法[19-20]、光度法[21],
电感耦合等离子体质谱法[22]等。比色法灵敏度低,试剂不稳定;电化学法,基体干扰严重;石墨炉
原子吸收分光光度法灵敏度虽高,但仪器成本高,而且操作难度大;氢化物
原子吸收法灵敏度高,但线性范围很窄,样品用量大,消耗严重。电感耦合等离子体虽有很多的优点,但其费用昂贵。与上述方法相比,氢化物发生-原子荧光光谱法具有灵敏度高、选择性好、检出限低及分析成本低等优点,因此得到了广泛的应用。