HJ1315编制说明: ICP-MS测试土壤中元素的10点意见

本文参考资料土壤和沉积物中金属元素测定的标准研究报告，为各位梳理出土壤测试时的十个关键技巧与指导，文中穿插个人点评。

01. 样品制备粒径选择

为保证样品的代表性和分析效率，土壤和沉积物样品应制备成100目。实验证明，100目与200目样品的测定结果无显著性差异，但100目兼顾了制备效率与成本。

02. 前处理方法的选择

根据分析目的选择消解方式：
* 全分解（如HF-HNO₃-HClO₄体系）：适用于了解元素总量、背景值调查。
* 酸浸提（如王水）：适用于污染事故调查、动态观察。
* 微波消解：试剂用量少、速度快、精密度高，目前应用广泛。

* 电热板消解：经典方法，设备廉价，适合大批量处理，但耗时较长。

电热板的消解方法我没学明白，微波消解的方法逐渐在实践中琢磨明白了，能把土壤标样中的元素大部分做到中值90%-110%。

03. 消解酸体系的优化

* 微波消解推荐体系：HNO₃-HCl-HF-HClO₄。此体系消解效果最理想，相对误差平均值最低。

不加盐酸，其实也还行。【年度盘点】ICP-MS分析土壤中多元素的认识

* 电热板消解推荐体系：HNO₃-HCl-HF-HClO₄。加入HF有利于破坏晶格、飞硅，加入HClO₄有助于赶尽盐酸和氢氟酸，减少干扰。

* 注意：赶酸温度控制在140℃~160℃，高于170℃可能导致Cr、Sb、Th、Tl等元素损失。

前两天刚吐槽过: 低温赶酸，时间真的要命，个人认为3h的赶酸时间比较合适。参考:消解土壤，你的赶酸时间是多久？

04. 仪器调谐的关键指标

在土壤样品测试前，必须针对土壤基体优化仪器调谐参数，重点关注背景及干扰最低，而非单纯追求灵敏度。关键指标包括：

* 氧化物干扰（156/140）必须 < 3‰，否则严重影响Ag、Cd的准确度。

达不到也不用太担心，条件合适与否还是要看标准物质的情况，毕竟这个氧化物常常有假的，参考:ICP-MS氧化物问题的简单与复杂

用P家仪器的朋友，可以看这篇文章有操作关键点ICPMS爱好者解读HJ1315，没有特意优化氧化物到0.3%。

在我看来，氧化物可能有错误判断，灵敏度不会错，把握气溶胶稀释倍数即可，这一点和我说的看赶酸温度不如看赶酸时间是一样的。

大家一定要重视这类具有实战价值的方法论总结，而不要过度沉迷于一些有的没的理论之中，无法自拔。

* 双电荷干扰（70/140）应 < 2%。

双电荷同样无关紧要:单纯技术角度看：双电荷超了就超了吧

05. 干扰的识别与消除

* 质谱干扰：Ag、As、Cd、Cr、V等元素受干扰严重。可采用碰撞/反应模式降低或消除。

其实被干扰的主要是Ag，Cd，As。每日一题第61期  HJ 1315-2023 土壤和沉积物新标准容易出问题的八个元素

* 非质谱干扰：由高盐溶液引起。可采用稀释样品和内标校正法减小干扰。

实际上，关键在于减小雾化器流量以控制样品引入量，正常人不会再去做二次稀释的。

06. 内标元素的选择与使用

* 选择土壤或沉积物中不含或含量极少的元素作为内标，如⁶Li、⁴⁵Cs、⁷⁴Ge、⁸⁹Y、¹⁰³Rh、¹¹⁵In、¹⁵⁹Tb、¹⁸⁷Re和²⁰⁹Bi等。

* 常用Rh、Ge和Re，浓度一般为1~10 µg/L。

这里写得有待商榷，消解好的样品中可能含有几个ppb Ge，哪怕三通1比1进样，我一般会把Ge的浓度搞到500或1000ppb，其他元素一般50ppb。

* 若内标回收率出现异常，应考虑样品中可能含有该内标元素，需更换其他内标。

也可能是老化时间不够，哪怕做过土壤，第二天不做老化有时也会出现内标回收率的异常。甚至有时候是内标回收率往上飘。

07. 标准曲线的分组建立

根据土壤中元素背景值分布，将目标元素分成四组建立标准曲线，以避免因浓度范围差异大导致测试不准确：
* 第一组：Ag、Cd、Bi、Tl（低含量组）
* 第二组：Sb、Mo、Be、U
* 第三组：As、Co、Th、Cu、Pb、Ni、Li、Cr、Zn、V
* 第四组：Sr、Ba、Mn（高含量组）

这里分组是合理的，但是肯定要进一个溶液里的，否则ccv回读太麻烦。直接混有风险，参考:ICP-MS同时测试几十个元素必须考虑的若干问题

我建议直接搞混标，等度的也能做，想做得更合理可以定制混标，国产的厂家就行。

08. 质量控制措施

* 空白试验：每批样品至少做2个空白试样，结果应低于测定下限。

* 精密度控制：平行样测定相对偏差应满足要求（如无机元素≤10 MDL时相对偏差≤30%）。

* 准确度控制：通过加标回收实验（回收率通常要求80%~120%）和有证标准物质验证。

HJ1315里明确规定有证标准物质正确度±25%，证书不确定度内，能做，但不能强求。像Mn，Cr想测准要靠点运气。

一定要做进去，也可以，你就一直反复做呗，早早晚晚能做进去。

09. 结果计算与表示

* 土壤和沉积物样品需分别测定干物质含量和含水率，并在结果计算中扣除。

* 测定结果的小数位数应与方法检出限保持一致，最多保留三位有效数字。

10. 方法验证与人员要求

* 操作人员必须熟悉ICP-MS原理和去干扰技术。
* 部分元素（如Ag、As）存在严重干扰，若本方法测定困难，可选用其他合适方法。Ag开更大氦气流量，As则需要校正方程。

* 注意试剂纯度、器皿清洁，避免污染；前处理过程中注意转移损失和定容误差。