《土壤和沉積物22種無機(jī)元素的測(cè)定酸溶-電感耦合等離子發(fā)射光譜法》編制說明

附件3

《土壤和沉積物22種無機(jī)元素的測(cè)定

酸溶/電感耦合等離子發(fā)射光譜法

（征求意見稿）》

編制說明

《土壤和沉積物22種無機(jī)元素的測(cè)定酸溶/電感耦合

等離子發(fā)射光譜法》標(biāo)準(zhǔn)編制組

二○一八年五月

《土壤和沉積物22種無機(jī)元素的測(cè)定酸溶/電感耦合

等離子發(fā)射光譜法》編制說明

1.項(xiàng)目背景

1.1.任務(wù)來源

2007年6月國家環(huán)境保護(hù)總局（環(huán)辦函[2007]544號(hào)《關(guān)于下達(dá)2007年度國家環(huán)境保

護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》）下達(dá)了編制《土壤·沉積物痕量金屬元素的測(cè)定酸溶/

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》（電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，以下簡稱ICP-AES

法）的國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃，項(xiàng)目統(tǒng)一編號(hào)為1056，任務(wù)承擔(dān)單位為江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)

中心。

2008年2月國家環(huán)境保護(hù)總局（環(huán)辦函[2008]44號(hào)《關(guān)于開展2008年度國家環(huán)境保護(hù)

標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目工作的通知》）下達(dá)了編制《土壤·沉積物痕量金屬元素的測(cè)定微波酸

溶/電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》（電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，以下簡稱

ICP-AES法）的國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃，項(xiàng)目統(tǒng)一編號(hào)為1057，任務(wù)承擔(dān)單位為江蘇省環(huán)

境監(jiān)測(cè)中心。

1.2.工作過程

1.2.1.成立標(biāo)準(zhǔn)編制組和編寫開題報(bào)告

2007年6月2008年2月，江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心接到制訂《土壤·沉積物痕量金屬元

素的測(cè)定酸溶/電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》、《土壤·沉積物痕量金屬元素的測(cè)定

微波酸溶/電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》的任務(wù)后，成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組。隨后標(biāo)準(zhǔn)編

制組查閱了國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)資料，以及對(duì)省內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站的儀器設(shè)備進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合

本中心的實(shí)際情況、科技工平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)方法課題研究內(nèi)容及已有的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，確定標(biāo)準(zhǔn)研

制方向、標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)路線。

因國家環(huán)境保護(hù)總局下達(dá)的計(jì)劃要求是轉(zhuǎn)化ISO14869-1Soilquality–Dissolutionfor

thedeterminationoftotalelementcontent–Part1:Dissolutionwithhydrofluoricandperchloric

acids，ISO14869-1方法是測(cè)定土壤中元素總量的消解方法，樣品制備后，可用AAS、ICP-AES

及ICP/MS等方法檢測(cè)其中的鋁、鋇、鎘、鈣、銫、鉻、鈷、銅、鐵、鉀、鋰、鎂、錳、鈉、

鎳、磷、鉛、鍶、釩和鋅等元素。方法編制組曾參照此方法及土壤金屬元素系列方法消解土

壤樣品，使用原子吸收、ICP-AES法測(cè)定，認(rèn)為除上述元素外，還可測(cè)定鈹、鑭、鉬、鈦等

元素，因而方法編制組建議制定《土壤、沉積物痕量金屬元素的測(cè)定酸溶/電感耦合等

離子體原子發(fā)射光譜法》，測(cè)定土壤、沉積物中鋁(Al)、鋇(Ba)、鈹（Be）、鈣(Ca)、鈷(Co)、

鉻(Cr)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鉀(K)、鑭（La）、鋰(Li)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鈉(Na)、鎳

(Ni)、磷(P)、鉛(Pb)、鍶(Sr)、鈦(Ti)、釩(V)及鋅(Zn)等22個(gè)元素總量的測(cè)定；微波酸溶后

測(cè)定了土壤、沉積物中鋁(Al)、鋇(Ba)、鈹（Be）、鈣(Ca)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鐵(Fe)、

鉀(K)、鑭（La）、鋰(Li)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鈉(Na)、鎳(Ni)、磷(P)、鉛(Pb)、鍶(Sr)、

1

鈦(Ti)、釩(V)及鋅(Zn)等22個(gè)元素總量。土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中鐵、鈣等并不是規(guī)定的監(jiān)測(cè)

指標(biāo)，測(cè)定土壤、沉積物中鐵、鈣等常量元素，是為了校正對(duì)痕量元素的干擾。

1.2.2.開題論證會(huì)

2009年6月，由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織召開了《土壤、沉積物痕量金屬元素的測(cè)

定酸溶/電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（1056）》和《土壤、沉積物痕量金屬元素的

測(cè)定微波酸溶/電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（1057）》的開題論證會(huì)，會(huì)上專家建議：

鑒于方法的適用性，建議將土壤、沉積物痕量金屬元素的測(cè)定酸溶/電感耦合等離子體

原子發(fā)射光譜法（1056）和土壤、沉積物痕量金屬元素的測(cè)定微波酸溶/電感耦合等離

子體原子發(fā)射光譜法（1057）標(biāo)準(zhǔn)文本合并，方法名稱改為土壤、沉積物無機(jī)元素的測(cè)定

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；增加聚四氟乙烯消解罐-烘箱消解法；實(shí)驗(yàn)室內(nèi)驗(yàn)證選

擇能夠代表多種土壤類別和沉積物類別的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室間驗(yàn)證選擇一種統(tǒng)一樣品；

精密度和準(zhǔn)確度指標(biāo)以實(shí)驗(yàn)室間驗(yàn)證數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

1.2.3.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究工作和組織5家實(shí)驗(yàn)室方法驗(yàn)證

2008年2月2010年9月，編制組結(jié)合開題論證會(huì)的會(huì)議意見，修改完善本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)

路線，開展了大量的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)方法研究工作，形成了標(biāo)準(zhǔn)草案和編制說明，以及方法驗(yàn)證方

案，并組織5家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了方法驗(yàn)證。

1.2.4.編寫標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明

2010年9月2011年3月，標(biāo)準(zhǔn)編制組在標(biāo)準(zhǔn)草案基礎(chǔ)上，按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法

標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ168-2010）的相關(guān)要求，編寫完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明。

1.2.5.征求意見稿技術(shù)審查會(huì)

2018年1月19日，在北京召開了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿技術(shù)審查會(huì)，會(huì)上專家建議：標(biāo)準(zhǔn)

名稱改為“土壤和沉積物22種無機(jī)元素的測(cè)定酸溶/電感耦合等離子發(fā)射光譜法”；檢出

限按取樣量和定容體積以及消解方法分類重新整理；稱樣量和標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中的稱量強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)

確至0.1mg；鐵、鋁等以氧化物表示的均改為以元素表示；試樣的制備補(bǔ)充備注；編制說明

中補(bǔ)充HJ781-2016和HJ350附錄A；根據(jù)HJ168和HJ565的要求對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編輯性修改。

2.標(biāo)準(zhǔn)制修訂的必要性分析

2.1.無機(jī)元素的環(huán)境危害

鉛（Pb）、鋅（Zn）：在自然界中不是以單一元素形態(tài)存在，鉛多與鋅礦伴生，如鉛鋅

礦。在地殼中含量，鎘約為0.15mg/kg，鉛約13mg/kg，鋅約為50mg/kg。在地殼中含量，

鉛約為13mg/kg，鋅約為50mg/kg。鉛被用于蓄電池、電線電纜、鉛管鉛板，顏料涂料和

汽油添加劑等。鋅的用途如合金、電鍍、電池、化纖、橡膠和醫(yī)藥等。由此以及在采礦和冶

煉過程中所產(chǎn)生的未經(jīng)處理的廢水排入水體時(shí)，可使這類金屬在水體中濃度明顯增高，造成

污染。兩種重金屬的毒性各異，在土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中不盡相同，但這些金屬在環(huán)境中不會(huì)消失

而只是遷移和形態(tài)或價(jià)態(tài)的變化，屬持久性污染物?！锻寥拉h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、控

制標(biāo)準(zhǔn)中，鉛、鋅均為常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

2

銅（Cu）：一種比較豐富的金屬，地殼中銅的平均豐度為55mg/kg。自然界中銅主要以

硫化物礦和氧化物礦形式存在，分布很廣。銅是動(dòng)植物所必需的微量元素。人體缺銅會(huì)造成

貧血、腹泄等癥狀；但過量的銅對(duì)人和動(dòng)植物都有害。人體吸入過量銅，表現(xiàn)為威爾遜氏癥，

這是一種染色體隱性疾病?？赡苡捎隗w內(nèi)重要臟器如肝、腎、腦沉積過量的銅而引起。主要

表現(xiàn)是膽汁排泄銅的功能紊亂，引起組織中銅貯留。首先蓄積在肝臟內(nèi)、引起肝臟損壞，出

現(xiàn)侵性、活動(dòng)性肝炎癥狀。當(dāng)銅沉積于腦部引起神經(jīng)組織病變時(shí)，則出現(xiàn)小腦運(yùn)動(dòng)失常和帕

金森氏綜合癥。銅沉積在近側(cè)腎小管，則引起氨基酸尿、糖尿、蛋白尿、磷酸鹽尿和尿酸尿。

《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、控制標(biāo)準(zhǔn)中，銅也是規(guī)定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。

鉻（Cr）：自然界中主要以鉻鐵礦FeCr2O4形式存在。按照在地殼中的含量，鉻屬于分

布較廣的元素之一。鉻是生物體所必須的微量元素之一。鉻的毒性與其存在的狀態(tài)有極大的

關(guān)系。六價(jià)鉻具有強(qiáng)烈的毒性，已確認(rèn)為是致癌物，并能在體內(nèi)積蓄。由于六價(jià)鉻有強(qiáng)氧化

性，對(duì)皮膚和粘膜有劇烈的腐蝕性。通常認(rèn)為六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻高100倍，但即使是六

價(jià)鉻，不同的化合物毒性也不相同。鉻的工業(yè)污染源主要是含鉻礦石的加工、金屬表面的處

理、皮革鞣制、印染、照相材料等行業(yè)。由于鉻的污染源很多，而且毒性較強(qiáng)。所以是一項(xiàng)

重要的污染控制指標(biāo)?！锻寥拉h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、控制標(biāo)準(zhǔn)中，鉻是規(guī)定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之

一。

鎳（Ni）：環(huán)境中鎳主要以二價(jià)離子狀態(tài)存在。Ni2+能與許多無機(jī)和有機(jī)絡(luò)合物生成溶

2+2+

于水的絡(luò)鹽，例如形成[Ni(CN)4]、[Ni(NH3)4]等，鎳在這些絡(luò)鹽中經(jīng)常為二價(jià)，但也有一

些絡(luò)合物含有較高氧化態(tài)（+3價(jià)和+4價(jià)）的鎳。鎳一般出現(xiàn)在合金中，有服裝產(chǎn)品中用作

金屬配飾，如鈕扣、拉鏈、鉚釘、金屬耳環(huán)、項(xiàng)鏈、戒指等。有些人對(duì)鎳會(huì)產(chǎn)生過敏性反應(yīng)，

如果長期接觸含鎳的飾品，就會(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生嚴(yán)重的刺激。每天攝入可溶性鎳250mg會(huì)引起

中毒。有些人比較敏感，攝入600μg即可引起中毒?！锻寥拉h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、控制

標(biāo)準(zhǔn)中，鎳是規(guī)定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。

鈹（Be）：鈹有劇毒。鈹?shù)幕衔锶缪趸?、氟化鈹、氯化鈹、硫化鈹、硝酸鈹?shù)葘?duì)人

體的毒性較大，而金屬鈹?shù)亩拘韵鄬?duì)比較小些。鈹不溶于冷水，微溶于熱水，生成氫氧化鈹

和氫氣，灼熱的鈹跟水蒸氣反應(yīng)生成氧化鈹和氫氣。可以跟鹵素化合生成鹵化物?？扇苡谙?/p>

鹽酸、稀硫酸和氫氧化鉀溶液并放出氫氣。鈹在自然界中含量為6mg/kg。鈹進(jìn)入人體后，

難溶的氧化鈹主要儲(chǔ)存在肺部，可引起肺炎。可溶性的鈹化合物主要儲(chǔ)存在骨骼、肝臟、腎

臟和淋巴結(jié)等處，它們可與血漿蛋白作用，生成蛋白復(fù)合物，引起臟器或組織的病變而致癌。

鈹從人體組織中排泄出去的速度極其緩慢。鈹及化合物可用于制造特種鋼材，用于核動(dòng)力工

程、火箭和飛機(jī)的制造。鈹合金也廣泛用于電子工業(yè)和儀表零件的生產(chǎn)。因此，鈹?shù)墓I(yè)污

染主要來自治煉、采礦以及特種材料、無線電器材和儀表零件的生產(chǎn)廢水?！墩褂[會(huì)用地土

壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（暫行）》、《工業(yè)企業(yè)通用土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基準(zhǔn)》等均涉及鈹?shù)?/p>

監(jiān)測(cè)。

鈷（Co）：人體和植物所必須的微量元素之一，在人體內(nèi)鈷主要通過形成維生素B12發(fā)

揮生物學(xué)作用及生理功能。此外鈷對(duì)鐵的代謝、血紅蛋白合成、細(xì)胞發(fā)育等均有重要生理功

能。有色金屬冶煉廠和加工廠等企業(yè)的廢水中常含高濃度的鈷，例如鉛鋅工廠廢水鈷的濃度

可達(dá)0.5mg/L～1.0mg/L。經(jīng)常注射鈷或暴露于過量的鈷環(huán)境中，可引起鈷中毒。兒童對(duì)鈷

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的毒性敏感，應(yīng)避免使用每千克體重超過1mg的劑量。在缺乏維生素B12和蛋白質(zhì)以及攝

入酒精時(shí)，毒性會(huì)增加，這在酗酒者中常見。吸入鈷化合物有時(shí)會(huì)出現(xiàn)支氣管哮喘；研磨鈷

化物能引起急性皮炎，有時(shí)皮膚表面形成潰瘍。金屬鈷和氧化鈷的最高容許濃度為0.5

mg/m3。硫酸鈷粉塵對(duì)眼、鼻、呼吸道及胃腸道粘膜有刺激作用，引起咳嗽、嘔吐、腹絞痛、

體溫上升、小腿無力等，皮膚接觸可引起過敏性皮炎、接觸性皮炎。在全國土壤污染狀況調(diào)

查中，鈷是必測(cè)項(xiàng)目之一，也是《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）

（征求意見稿）涉及的污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值（其他項(xiàng)目）項(xiàng)目之一。

釩（V）：我國是釩資源比較豐富的國家，釩礦主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，

大多數(shù)是以石煤的形式存在。釩是人體必需的微量元素之一，可減少齲齒發(fā)病率，對(duì)造血過

程有一定的積極作用，并減弱合成膽固醇的作用，使血管收縮，增強(qiáng)心室肌的收縮力，并有

降低血壓的作用。釩常作為合金鋼的添加劑和化學(xué)工業(yè)中的催化劑使用，因此鋼鐵、石油、

化工、染料、紡織、陶瓷、照相、電子等工業(yè)廢水中釩含量較多，往往造成污染。釩在體內(nèi)

不易蓄積，因而由食物攝入引起的中毒十分罕見，但每天攝入10mg以上或每克食物中含釩

（10-20）微克，可發(fā)生中毒。通?？沙霈F(xiàn)生長緩慢、腹瀉、攝入量減少和死亡。在全國土

壤污染狀況調(diào)查中，釩是必測(cè)項(xiàng)目之一。

錳（Mn）：巖石和土壤組成部分，常與鐵同時(shí)存在，但巖石中錳的豐度很小。錳的污染

可能來自礦山、冶金、化工等工業(yè)廢水。錳是人體必需的一種微量元素，在許多酶系統(tǒng)中起

著重要的作用。在全國土壤污染狀況調(diào)查中，錳是必測(cè)項(xiàng)目之一。

鉬（Mo）：一切固氮植物所必需的營養(yǎng)成分，對(duì)植物內(nèi)維生素C的合成與分解具有一定

作用。鉬也是人體黃呤氧化酶、醛氧化酶、亞硫酸氧化酶等多種酶的重要成分，也是人體必

需的微量元素。鉬在地殼中的平均豐度為1.3ppm，多存在于輝鉬礦、鉬鉛礦、水鉬鐵礦中。

礦物燃料中也含鉬。冶金、電子、石油加工、陶瓷和紡織等工業(yè)廢水中常含鉬，有的銅冶煉

廠廢水鉬含濃度可達(dá)0.047mg/L，有色金屬加工廠廢水鉬濃度約為0.057mg/L?？梢姀U水中

鉬的含量一般比較低。人和動(dòng)物體內(nèi)含鉬過多可使鈣、磷和銅的代謝受到影響，發(fā)生病變。

磷（P）：常量元素，在地殼中的重量百分含量約為0.118％。磷在自然界都以各種磷

酸鹽的的形式出現(xiàn)。磷存在于細(xì)胞、蛋白質(zhì)、骨骼和牙齒中，是動(dòng)、值物和人體所必需的重

要組成成分。在全國土壤污染狀況調(diào)查中，磷是理化指標(biāo)中必測(cè)項(xiàng)目之一。

鋇（Ba）：地殼中含量較多的元素。鋇用于制鋇鹽、合金、焰火等；也是精制煉銅時(shí)的

優(yōu)良去氧劑。鋇鹽除硫酸鋇外都有毒，如碳酸鋇被用來作為毒鼠藥。鋇中毒會(huì)引起低血壓癥

狀，使肌肉痙攣和抽搐等。鋇為飲用水中監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一，地表水水源水則為特定監(jiān)測(cè)指標(biāo),

其標(biāo)準(zhǔn)限值為0.7mg/L。

鍶（Sr）：地殼中含量較多的元素。不過鋇和鍶在地殼中的含量與鈣、鎂相比，還是較

少的質(zhì)量數(shù)90的鍶是一種放射性同位素，可作β射線放射源，具有放射性。碘酸鍶對(duì)皮膚、

粘膜有刺激作用。

鈦（Ti）：是一種銀白色的過渡金屬，鈦被認(rèn)為是一種稀有金屬，這是由于在自然界中

其存在分散并難于提取。但其相對(duì)豐富，在所有元素中居第十位。鈦及其化合物應(yīng)用廣泛，

如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件和火箭、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)件，鈦合金可作燃料和氧化劑的儲(chǔ)箱以及高壓容器、石

油工業(yè)中各種容器、反應(yīng)器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電極和發(fā)電站

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的冷凝器以及環(huán)境污染控制裝置等。金屬鈦、氧化鈦和碳化鈦屬低毒類。有研究表明有機(jī)鈦

有致癌性。鈦是飲用水監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一，在地表水中是水源地特定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，其標(biāo)準(zhǔn)限值為

0.1mg/L。目前，在土壤監(jiān)測(cè)相關(guān)規(guī)范中無測(cè)定要求。

鋰（Li）：銀白色金屬，是最輕的金屬。自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透

鋰長石和磷鋁石等，在人和動(dòng)物機(jī)體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到鋰。

鋰的工業(yè)用途廣泛，主要有原子反應(yīng)堆中制備氚、潤滑脂中的增稠劑，陶瓷制品中的助溶劑，

冶金工業(yè)中的脫氧劑或脫氯劑，以及合金等。鋰與生活日用息息相關(guān)的是鋰離子電池。有研

究表明，動(dòng)脈硬化性心臟病的發(fā)病率，與該地區(qū)飲食中鋰的含量成反比。目前，在土

壤監(jiān)測(cè)相關(guān)規(guī)范中無測(cè)定要求。

鋁（Al）：鋁在地殼中的分布量在全部化學(xué)元素中僅次于氧和硅，占第三位，在全部金

屬元素中占第一位。鋁合金質(zhì)輕而堅(jiān)韌，是制造飛機(jī)、火箭、汽車的結(jié)構(gòu)材料。純鋁大量用

于電纜。廣泛用來制作日用器皿。人體內(nèi)的鋁主要是通過消化道、呼吸道以及皮膚等途徑吸

收進(jìn)入的。鋁及其化合物有一定的慢性毒性，長期攝入鋁及其化合物后，在體內(nèi)可造成鋁的

蓄積，導(dǎo)致慢性中毒，鋁可影響磷的代謝，是肝、腎、脾中的磷脂、DNA、RNA均減少，

導(dǎo)致骨軟化病及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒。鋁為飲用水中監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一，地表水水源水則為選定監(jiān)

測(cè)項(xiàng)目。

鐵（Fe）：地殼中存在的大量元素，豐度值排列在氧、硅、鋁之后，是含量豐富的第四

個(gè)元素。但是鐵在水體中含量卻很低，主要是因?yàn)樽畛Ｒ姷腇e3+在近中性至弱堿性的環(huán)境水

中極易水解沉淀。天然水中鐵以不同形態(tài)存在，例如地表水則以Fe3+的無機(jī)、有機(jī)絡(luò)合物形

式存在，還有相當(dāng)部分以懸浮態(tài)或膠體態(tài)形式存在；而地下水中則有相當(dāng)部分的鐵是以Fe2+

形式存在。水中鐵主要來源可分為天然源和人為污染源。天然源主要是雨水地面徑流從土壤、

巖石中溶解出來的鐵，形成鐵的無機(jī)絡(luò)合物和有機(jī)絡(luò)合物。人為污染源主要是選礦、金屬冶

煉、機(jī)械加工、表面處理、酸洗產(chǎn)生大量含鐵廢水而排入環(huán)境水體中。由于Fe3+易水解，常

使水著淺黃色或顯渾濁，不僅影響感官(如使人覺得水不干凈，且有鐵腥味)，而且影響造紙、

漂洗、印染工業(yè)的使用，因此各國對(duì)飲水和工業(yè)用水的含鐵量都作了較嚴(yán)格的規(guī)定。

鉀（K）：地殼中的含量約為2.09%，居第八位。在天然水中含量相通對(duì)也較高。鉀是維

持生命不可或缺的必需物質(zhì)。

鎂（Mg）：在自然界中分布最廣的十個(gè)元素之一，天然水中含量也較高。鎂是一種參與

生物體正常生命活動(dòng)及新陳代謝過程必不可少的元素，但過量鎂攝入，對(duì)人體健康有一定影

響。高鎂血癥可引起低血鈣，對(duì)血管功能可能有潛在的影響，高鎂血癥還可影響骨和血液凝

固。在尿毒癥時(shí)，骨中鎂含量顯著增高。一般測(cè)定水的硬度等，鎂和鈣是其主要指標(biāo)。

鈉（Na）：在自然界中分布最廣的十個(gè)元素之一，天然水中含量也較高。人體內(nèi)鈉在一

般情況下不易缺乏。正常情況下，鈉攝入過多并不蓄積，但某些情況下，如誤將食鹽當(dāng)食糖

加入嬰兒奶粉中喂養(yǎng)，則可引起中毒甚至死亡。

鈣（Ca）：在自然界中分布最廣的十個(gè)元素之一，主要以化合物的形態(tài)存在。鈣用作合

金的脫氧劑、油類的脫水劑、冶金的還原劑、鐵和鐵合金的脫硫與脫碳劑以及電子管中的吸

氣劑等。

鑭（La）：稀土金屬中最活潑的金屬，也是稀土元素中含量最豐富的一個(gè)，在地殼中的

5

含量為0.00183%?？芍坪辖?，亦可做催化劑，也常用來制造昂貴的照相機(jī)鏡頭。

2.2.相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保工作的需要

目前土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要測(cè)定《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T15618-1995）中規(guī)定的項(xiàng)目

（見表1），在全國土壤污染狀況調(diào)查中，增加了一些理化性質(zhì)以及無機(jī)必測(cè)項(xiàng)目及選擇性

項(xiàng)目。對(duì)于普查點(diǎn)中必測(cè)項(xiàng)目增加了鈷、釩等?！墩褂[會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（暫行）》

（HJ350-2007）中對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量提出了相應(yīng)要求。在《工業(yè)企業(yè)通用土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)

評(píng)價(jià)基準(zhǔn)》（HJ/T25-1999）中，對(duì)總鉛、總銅等規(guī)定了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值?！妒秤棉r(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)

地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（HJ332-2006）及《溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（HJ333-2006）

均規(guī)定了土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)限值?！锻寥拉h(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管

控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）（征求意見稿）（代替GB15618-1995）、《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染

風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）（征求意見稿）對(duì)鉛、鉻、銅、鋅、釩等規(guī)定了風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管制值。

《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T15618-1995）、《全國土壤污染狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)定》等

相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中涉及無機(jī)元素的限值見表2-1至表2-10。

表2-1土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（GB/T15618-1995）

單位：mg/kg

級(jí)別

土壤二級(jí)

一級(jí)三級(jí)

pH

項(xiàng)目<6.56.5-7.5>7.5

銅農(nóng)田≤3550100100400

果園≤-150200200400

鉛≤35250300350500

鉻水田≤90250300350400

旱地≤90150200250300

鋅≤100200250300500

鎳≤40405060200

表2-2土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值（無機(jī)類項(xiàng)目）

標(biāo)準(zhǔn)值（mg/kg）

序評(píng)價(jià)項(xiàng)

耕地、草地、未利用地參考值來源

號(hào)目林地

<6.56.5-7.5>7.5

1鉛808080100—

鉻400—

2旱地150200250

水田250300350

3銅50100100400—

4鋅200250300500—

6

5鎳405060200—

6錳*1500———澳大利亞保護(hù)土壤及地下水調(diào)研值

7鈷*40———加拿大土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)值

8釩*130———加拿大土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)值

注：①注*的項(xiàng)目，表中所列為評(píng)價(jià)參考值。

2重金屬和砷均按元素量計(jì)，適用于陽離子交換量＞5cmol（+）/kg的土壤；陽離子交換量≤5

cmol（+）/kg的土壤，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值為表內(nèi)數(shù)值的半數(shù)。

3地、未利用地，評(píng)價(jià)砷時(shí)執(zhí)行旱地標(biāo)準(zhǔn)。

表2-3《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（暫行）》涉及的標(biāo)準(zhǔn)限值

單位：mg/kg

序號(hào)項(xiàng)目級(jí)別A級(jí)B級(jí)

1鈹16410

2鉻190610

3銅63600

4鉛140600

5鎳502400

6鋅2001500

表2-4工業(yè)企業(yè)通用土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值

（1）（2）

序號(hào)化學(xué)物質(zhì)名稱土壤基準(zhǔn)直接接觸（mg/kg）土壤基準(zhǔn)遷移至地下水（mg/kg）

1總鋇265000nc20500

2總鈹15c1.2

3三價(jià)鉻1000000nc293000

4六價(jià)鉻18900nc1470

5總銅144000nc11100

6總錳531000nc13800

7總鎳75800nc5860

8總鋅1000000nc87900

注：（1）nc表示以非致癌作用為依據(jù)的基準(zhǔn)；c表示以致癌風(fēng)險(xiǎn)為依據(jù)的基準(zhǔn)。

（2）NA表示該項(xiàng)目無基準(zhǔn)值。

（3）對(duì)于無基準(zhǔn)的化學(xué)物質(zhì)的土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)執(zhí)行土壤基準(zhǔn)直接接觸。

7

表2-5《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》涉及的標(biāo)準(zhǔn)限值

單位：mg/kg

項(xiàng)目pH值<6.5pH值6.5-7.5pH值>7.5

土壤環(huán)境質(zhì)量基本控制項(xiàng)目

總鉛水作、旱作、果樹等≤808080

蔬菜≤505050

總鉻旱作、蔬菜、果樹等≤150200250

水作≤250300350

總銅水作、旱作、蔬菜、柑桔等≤50100100

果樹≤150200200

土壤環(huán)境質(zhì)量選擇控制項(xiàng)目

總鋅≤200250300

總鎳≤405060

表2-6《溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》涉及的標(biāo)準(zhǔn)限值

單位：mg/kg

pH

項(xiàng)目

<6.56.5-7.5>7.5

土壤環(huán)境質(zhì)量基本控制項(xiàng)目

總鉛≤505050

總鉻≤150200250

土壤環(huán)境質(zhì)量選擇控制項(xiàng)目

總銅≤50100100

總鋅≤200250300

總鎳≤405060

表2-7《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）（征求意見稿）

（代替GB15618-1995）涉及的污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值（基本項(xiàng)目）

單位：mg/kg

土壤pH值

序號(hào)常規(guī)項(xiàng)目

pH≤5.55.5<pH≤6.56.5<pH≤7.5pH>7.5

水田80100140240

1鉛

其他7090120170

水田250250300350

2鉻

其他150150200250

果園150150200200

3銅

其他5050100100

8

4鎳6070100190

5鋅200200250300

注：①重金屬均按元素總量計(jì)。

②對(duì)于水旱輪作地，采用其中較嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)篩選值。

表2-8《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）

（征求意見稿）（代替GB15618-1995）涉及的污染風(fēng)險(xiǎn)管制值

單位：mg/kg

土壤pH值

序號(hào)污染物項(xiàng)目

pH≤5.55.5<pH≤6.56.5<pH≤7.5pH>7.5

1鉛4005007001000

2鉻80085010001300

表2-9《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）

（征求意見稿）涉及的污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管制值（基本項(xiàng)目）

單位：mg/kg

污染物篩選值管制值

序號(hào)CAS編號(hào)

項(xiàng)目第一類用地第二類用地第一類用地第二類用地

1銅7440-50-8200018000800036000

2鉛7439-92-14008008002500

3鎳7440-02-01509006002000

表2-10《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）

（征求意見稿）涉及的污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值（其他項(xiàng)目）

單位：mg/kg

污染物篩選值管制值

序號(hào)CAS編號(hào)

項(xiàng)目第一類用地第二類用地第一類用地第二類用地

1鈹7440-41-7152998290

2鈷7440-48-420①70①190350

3釩7440-62-2165①7523301500

注：①具體地塊土壤中污染物檢測(cè)含量超過篩選值，但不高于土壤環(huán)境背景值水平的，不納入污染

地塊管理。

3.國內(nèi)外相關(guān)分析方法研究

3.1.主要國家、地區(qū)及國際組織相關(guān)分析方法研究

國外方法基體上分前處理及儀器測(cè)定方法。

EPAMethod6010D方法是用ICP-AES法測(cè)定溶液中30多個(gè)金屬及非金屬元素，可分

9

析飲用水、地表水、生活及工業(yè)廢水、土壤底泥、固體廢體物以及生物體中鋁、銻、砷、砷、

鋇、鈹、硼、鎘、鈣、鉻、鈷、銅、鐵、鉛、鋰、鎂、錳、汞、鉬、鎳、磷、鉀、硒、二氧

化硅、銀、鈉、鍶、鉈、錫、鈦、釩、鋅計(jì)31個(gè)元素。

EPAMethod200.7是用ICP-AES法測(cè)定溶液中金屬及部分非金屬。可測(cè)定水、廢水及

固體廢棄物等中鋁、銻、砷、鋇、鈹、硼、鎘、鈣、鉻、鈷、銅、鐵、鉛、鋰、鎂、錳、汞、

鉬、鎳、磷、鉀、硒、可溶性硅（二氧化硅）、銀、鈉、鍶、鉈、錫、鈦、釩、鋅、（鈰、

釔）計(jì)31個(gè)元素。

EPAMethod6010D、EPAMethod200.7方法均需對(duì)樣品進(jìn)行前處理，與之匹配的方法有

EPAMethods3005、3010、3015、3031、3040、3050、3051、3052等。Method3005酸解地

表水、地下水，火焰原子吸收光譜法或電感耦合等離子光譜法測(cè)定鋁、砷等23個(gè)元素總可

回收元素。Method3010測(cè)定遷移過程的提取物、含有懸浮物的廢棄物等，樣品酸解后采用

火焰原子吸收光譜法或電感耦合等離子光譜法分析鉛等21個(gè)元素總量。Method3015酸解

測(cè)定遷移過程的提取物、含有懸浮物的廢棄物等樣品，采用火焰原子吸收光譜法、石墨爐原

子吸收光譜法、電感耦合等離子光譜法電感耦合等離子光譜法測(cè)定鉛等23個(gè)元素的總量。

Method3031酸解石油、含油污泥、瀝青、石蠟等樣品，火焰原子吸收光譜法或電感耦合等

離子光譜法測(cè)定鉛、鈹?shù)?6個(gè)元素。Method3040為石油、動(dòng)植物油、石蠟等提取程序，

樣品中鉛等12個(gè)可溶性元素采用火焰原子吸收光譜法或電感耦合等離子光譜法測(cè)定。

Method3050B方法使用硝酸、鹽酸和過氧化氫，加熱回流消解土壤等樣品，消解后的樣品

用FLAA、ICP-AES或GFAA、ICP-MS測(cè)量鋁、鉛等元素。EPAMethod3051A使用硝酸、

鹽酸，微波消解沉積物、底泥、土壤和石油樣品，消解后的樣品用FLAA、ICP-AES或GFAA、

ICP-MS測(cè)量鉛、鈹?shù)仍?。Method3052方法使用硝酸、鹽酸，微波消解沉積物、底泥、

土壤和石油等樣品，消解后的樣品用FLAA、ICP-AES或GFAA、ICP-MS測(cè)量鉛、鎳等元

素。這些方法分別用酸或微波酸溶沉積物、污泥、土壤、油脂類以有硅土和有機(jī)體類介質(zhì)樣

品，GFAA、FLAA、ICP-AES或ICP-MS法測(cè)定銅、鉛、鎘等多個(gè)元素，但均未測(cè)定總量。

ISO14869-1方法是測(cè)定土壤中元素總量的消解方法，樣品制備后，可用AAS、ICP-AES

及ICP-MS等方法檢測(cè)其中的鋁、鋇、鎘、鈣、銫、鉻、鈷、銅、鐵、鉀、鋰、鎂、錳、鈉、

鎳、磷、鉛、鍶、釩和鋅等元素。與《巖石礦物分析》（第二分冊(cè)）前處理方法類似，僅多

了灰化步驟，只是在其中所述及的元素未包括鈹。

具體方法見表3-1。

表3-1主要國家、地區(qū)及國際組織相關(guān)分析方法一覽表

方法名稱方法原理適用范圍或測(cè)定元素

水樣及固體樣品中的元素Al等31個(gè)元素：鋁、

銻、砷、砷、鋇、鈹、硼、鎘、鈣、鉻、鈷、

EPAmethod6010DICP-AES銅、鐵、鉛、鋰、鎂、錳、汞、鉬、鎳、磷、

鉀、硒、二氧化硅、銀、鈉、鍶、鉈、錫、鈦、

釩、鋅。

水、固廢中鋁、銻、砷、鋇、鈹、硼、鎘、鈣、

EPAMethod200.7ICP-AES

鉻、鈷、銅、鐵、鉛、鋰、鎂、錳、汞、鉬、

10

方法名稱方法原理適用范圍或測(cè)定元素

鎳、磷、鉀、硒、可溶性硅（二氧化硅）、銀、

鈉、鍶、鉈、錫、鈦、釩、鋅、（鈰、釔）計(jì)

31個(gè)元素。

AAS、ICP-AES、ICP-MS測(cè)定Al,Ba,Cd,Ca,Cs,

ISO14869-1氫氟酸-硝酸-高氯酸，電熱板消解Cr,Co,Cu,Fe,K,Li,Mg,Mn,Na,Ni,P,Pb,Sr,

V,Zn等元素

FLAA、ICP-AES、GFAA、ICP-MS測(cè)量Al、

硝酸、鹽酸和過氧化氫，加熱回流Ba、Ca、Fe、Mg、Mn、K、V、Sb、As、Be、

EPAMethod3050B

消解土壤等樣品，消解后的樣品用Cd、Cr、Co、Cu、Zn、Pb、Mo、Ni、Se、Ag、

Na、Tl等元素

硝酸、鹽酸，微波消解法沉積物、

Al、Ba、Ca、Fe、Mg、Mn、K、Sr、V、Sb、

底泥、土壤和石油樣品，消解后的

EPAMethod3051AAs、Be、B、Cd、Cr、Co、Cu、Zn、Pb、Hg、

樣品用FLAA、ICP-AES或GFAA、

Mo、Ni、Se、Ag、Na、Tl

ICP-MS測(cè)量

CVAA、GFAA、ICP-AES、ICP-MS等方法測(cè)定

硝酸、氫氟酸（也可選鹽酸及過氧

Al、Cd、Fe、Mo、Na、Ti、Ca、Pb、Ni、Sr、

EPAMethod3052化氫等其他酸組合）土壤、沉積物

As、Cr、My、K、Tl、B、Co、Mn、Se、V、

等的微波消解

Ba、Cu、H、Ag、Zn、Be等元素

Al、Sb、As、Ba、Be、Bi、B、Cd、Ca、Ce、

C、Cr、Co、Cu、Dy、Er、Eu、Gd、Ga、Ge、

Au、H、Ho、In、Ir、Fe、La、Pb、Li、Lu、

使用硝酸的微波消解微生物消化污

ISO16729:2013Mg、Mn、Hg、Mo、Nd、Ni、Pd、P、Pt、K、

泥、土壤等樣品的前處理方法

Pr、Rb、Re、Rh、Ru、Sm、Sc、Se、Si、Na、

Sr、S、Te、Tb、Tl、Th、Tm、Sn、Ti、W、U、

V、Yb、Y、Zn、Zr

王水微波消解土壤中的多種元素，

ISO12914-2012試樣可使用原子吸收、ICP-OES或未指定

ICP-MS測(cè)定

ASTMMethod

硝酸，微波消解土壤與沉積物As、Cu、Cd、Pb、Mg、Mn、Ni

D5258-92

ISO11466:1995王水提取土壤樣品中金屬元素未指定元素

EPAMethod6010DInductivelyCoupledPlasma-AtomicEmissionSpectrometry[2]，該方法

較6010C法刪除了推薦使用的測(cè)定波長下估算出的儀器檢出限。該方法推薦使用的測(cè)定波

長、一定濃度干擾組分對(duì)待測(cè)元素干擾情況見表3-2，混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配置分組情況見表3-3，

7家實(shí)驗(yàn)室采用ICP技術(shù)對(duì)加有各種金屬濃度的酸-消解化水樣中鈹、錳、釩等14種元素進(jìn)

行測(cè)定，其精密度及準(zhǔn)確度見表3-4，多家實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用此方法測(cè)定水溶液和固體樣品，測(cè)定

數(shù)據(jù)詳見表3-5。

11

表3-2100mg/L濃度下潛在的干擾和相當(dāng)（質(zhì)量）濃度單位：mg/L

波長干擾a,b

分析物

（nm）AlCaCrCuFeMgMnNiTiV

鋁308.215——————0.21——1.4

銻206.8330.47—2.9—0.08———0.250.45

砷193.6961.3—0.44——————1.1

鋇455.403——————————

鈹313.042————————0.040.05

鎘226.502————0.03——0.02——

鈣317.933——0.08—0.010.010.04—0.030.03

鉻267.716———0.003—0.04—0.04

鈷228.616——0.03—0.005——0.030.15

銅324.754————0.003———0.050.02

鐵259.940——————0.12———

鉛220.3530.17————————

鎂279.0790.020.11—0.13—0.25—0.070.12

錳257.6100.005—0.01—0.0020.002————

鉬202.0300.05———0.03—————

鎳231.604—————————

硒196.0260.23———0.09—————

鈉588.995————————0.08—

鉈190.8640.30————————

釩292.402——0.05—0.005———0.02—

鋅213.856———0.14———0.29——

注：a破折號(hào)表示，干擾物在如下水平下不產(chǎn)生干擾：Al-1000mg/L、Ca-1000mg/L、Cr-200mg/L、Cu-200

mg/L、Fe-1000mg/L、Mg-1000mg/L、Mn-200mg/L、Ti-200mg/L、V-200mg/L。

b以上所顯示的分析物濃度值并非樣品實(shí)際濃度,而是加入了上述濃度的干擾物后的所測(cè)濃度。

c背景選擇會(huì)影響干擾,并可能引起其它干擾。

表3-3混合標(biāo)準(zhǔn)溶液分組情況

溶液分組元素

ⅠBe、Cd、Mn、Pb、Se、Zn

ⅡBa、Co、Cu、Fe、V

ⅢAs、Mo

ⅣAl、Ca、Cr、K、Na、Ni、Li、Sr

ⅤAga、Mg、Sb、Tl

ⅥP

注：a混合溶液中濃度2mg/L在此酸度條件下可保存30天。

12

表3-4ICP精密度和準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)a