一、分析意义

镉(Cd)是一种危险的环境污染物质，它能引起人类多种疾病，例如高血压、骨痛病等。Cd污染主要来自电镀、颜料、化学制品、塑料工业、合金等行业的排放物。受Cd污染的土壤必将影响到食物链，最终导致人类的疾病。

二、方法选择的依据

测定Cd的方法有原子吸收分光光度法和比色法。原子吸收分光光度法具有灵敏度高、选择性好、操作简便、快速的特点，是测定土壤重金属元素的主要方法之一，根据含量的高低可分别采用火焰法或无焰法来进行测定。比色法干扰因素较多，操作较繁琐，在没有原子吸收分光光度计时可采用。

三、方法原理

试样导入原子化器后，形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，即可得样品中被测元素的浓度。测定土壤中Cd的总量，可将土样消化后进行。Cd含量低时可用碘化钾一甲基异丁基酮萃取富集分离后测定，可以排除背景和基体效应的干扰。Cd含量较低时可用石墨沪无火焰法测定，含量较高时，可不经萃取，直接将消化液喷入空气-乙炔火焰中进行测定。

四、仪器与设备

原子吸收分光光度计及石墨炉无火焰装置;Cd元素空心阴极灯;仪器使用适宜条件可参照仪器说明书。

五、试剂

（1）浓硝酸、浓盐酸、高氯酸(优级纯);

（2）饱和碘化钾(分析纯)溶液；

（3）抗坏血酸(分析纯);

（4）甲基异丁基酮(C₆H₁₂O简称MIBK，分析纯);

（5） Cd标准贮备液:准确称取1.0000g金属Cd(99.99%)，加入少量稀HNO₃溶解，在水浴上蒸干后，加5 mL盐酸溶液[[c(HCI)=1 mo1·L^-1]，再蒸干，加HCI和H₂O溶解残渣，用H₂O稀至1000 mL，此溶液酸度为c(HCI)=0.5mo1·L^-1,p(Cd)=1000mg·L^-1。

六、操作步骤

1、土壤试样的消化

(1) HF-HCIO₄-HNO₃消化：称取经105^oC烘干(过0.149mm筛孔)土样0.5000g～1.0000g于30mL聚四氟乙烯坩埚内，加几滴蒸馏水湿润，加10mL HF，加5mL1∶1 HCl₄-HNO₃混合液，低温消化（100^oC以下)lh后，升高温度(低于250℃)继续消化至HC1O₄大量冒烟，再加5 mL HF和5mL1:1 HC1O₄-HNO₃混合液，消化至 HCIO₄冒大量烟并至干，再加5mL HNO₃消化至干，加5mL盐酸溶液［c(HC1)=2mo1·L^-1〕加热溶解，定容至25mL待测。

(2)王水-高氯酸法：称取经105^oC烘干(过0.149 mm孔筛)的土样2.0000g，放于100mL高型烧杯中,用少量水润湿〔如系石灰性土壤，可滴加适量 HCI至无大量气泡产生)，在通风柜中先加7.5 mL浓HC1，继加2.5mL浓HNO₄，放于电热板上低温加热，待激烈反应过后，添加5mL HCIO₄，蒸煮，直至近干(注意不要烧焦)，此时残留物为白色或灰白色沉淀。如颜色比较深，可再加5mL HCIO₄，继续消化至符合要求为止，在一般情况下，添加两次即已足够，取下烧杯，添加10 mL盐酸溶液压(HCI)=1mol·L]，用玻棒搅拌，并在搅拌下加热至微沸，冷却过滤至50mL容量瓶中，用去离子水洗涤数次，定容待测。

上述二种消化方法用于测定Cd，王水-高氯酸法结果偏低，尤其对测定背景值影响较大。故测定土壤背景值时建议采用HF-HCIO₄-HNO₃法，而测定Cd污染土壤可采用王水-高氯酸法。

2、标准曲线的绘制

(1)火焰法：用逐级稀释法配制成含Cd 10mg·L^-1的标准液，再配制成含Cd 0mg·L^-1,0.10 mg··L^-1,0.20mg·L^-1,0.30mg·L^-1,0.40 mg·L^-1,0.50mg·L^-1,1.0mg·L^-1 的标准系列，酸度为c（HC1）=0.5mo1·L^-1。

(2)石墨炉无火焰法：Cd的标准系列可配成0μg·L^-1,2 μg·L^-1,4μg·L^-1,6 μg·L^-1， 8μg·L^-1,10μg·L^-1，12μg·L^-1，16μg·L^-1，,20μg·L^-1，酸度c(HCI)二0. 2 mol·L^-1，。分别吸取标准系列溶液5 nil.于25 ml.具塞试管中，加4 ml，水，2 ml，盐酸溶液[[c(HCU=1 mol·L^-1〕，加0.2g抗坏血酸，摇溶，再加4 mL饱和碘化钾溶液，剧烈振荡半分钟后，准确加入5mL甲基异丁基酮萃取，剧烈振荡1min，静置分层后测定有机相。

3、试样的测定

含量高的试样可用火焰法直接测定土样消化液，含量低时可用石墨炉法测定。取适量消化液((5mL～10mL)按标准曲线法萃取，与标准曲线同时测定，按照仪器性能可以直接测元素浓度或先测定吸光度，然后在相应标准曲线上查得元素含量。

7、结果计算

式中: ω(Cd)——土壤镉的质量分数，mg·kg^-1;

P——测得的镉的质量浓度，mg·L^-1;

V——试样定容总体积,mL;

10^-3——将mL换算成L的系数;

ts——分取倍数;

m——样品质量，g。

8、注意事项

（1）若萃取液中Cd含量超出标准曲线范围时，不可用甲基异丁基酮稀释测定，而应减少消化液的量，重新萃取，否则将带来较大的误差。

（2）高氯酸的纯度对空白值影响很大，直接关系到结果的准确度，因此在消化时所加入的高氯酸的量应保持一致，并尽可能地少加，以便降低空白值。

（3）消化时应尽可能将高氯酸白烟驱尽，否则加入碘化钾时会产生大量高氯酸钾的沉淀，但少量沉淀并不影响测定。

（4）原子吸收分光光法的检出限与仪器性能有关。

9、测定允许误差

测定试样中精密度用平行样控制，允许的最大相对偏差见表42.1；测定中准确度用中国土壤标样(GSS系列)控制样品测试的准确度。

参考资料：土壤农业化学分析方法