[发明专利]采用两步电沉积和溶出步骤的土壤重金属伏安检测方法

说明书

本发明提出一种采用两步电沉积和溶出步骤的土壤重金属伏安检测方法，包括步骤：1)土壤浸提液中加入铋离子，以石墨粉‑石蜡油碳糊电极为工作电极，采用原位镀膜的方法在电极上镀铋膜；2)用石墨粉‑石蜡油碳糊电极组成碳糊三电极传感器，通过溶出伏安法对待测土壤浸提液中的重金属进行500～1000s首次沉积；3)通过溶出伏安法使沉积在电极表面的重金属溶出至电解池中，4)电解池内放入由多壁碳纳米管‑Nafion修饰的玻碳电极组成的玻碳三电极传感器，对电解池中的重金属离子进行第二次沉积和溶出，获得重金属溶出伏安信号。本发明方法可便携化程度高，易于携带，操作简单，成本低，检测范围广，可以广泛的应用于各领域实际检测当中。

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种土壤中的重金属离子的检测方法。

背景技术

随着我国工业化进程的不断发展，重金属污染已成为危害最大的环境问题之一，其中土壤重金属污染又具有强富集性，可经食物链在生物体中富集，并且短期内不易发现，最后对人的健康造成更大的危害。因此建立快速和可靠的痕量重金属离子检测方法，在食品、药物和环境监测等方面都具有非常重要的意义。与实验室的大型光谱设备检测方法相比，阳极溶出伏安法一直以来被认为是一种有效的痕量重金属离子的测定方法，该方法具有操作方便、成本低，一次可连续测定多种金属离子等特点，是重金属现场快速检测技术的重要发展方向之一。该技术是先将待测物质通过阴极还原富集在工作电极上，然后改变电极的电位，使富集在该电极上的物质重新溶出，再根据溶出过程中所得到的伏安曲线来进行定量分析。

但是由于土壤组分复杂，实验室检测环境和土壤样品实际测量环境间存在很大差异，比如土壤中存在较高的背景电解质和复杂的干扰物质，并且重金属浓度多为痕量，不易检测，因此对方法的检测灵敏度和抗干扰性要求较高。常规的阳极溶出伏安法由沉积、静置、溶出、清洗四个过程组成，由于上述土壤重金属检测的复杂性，应用常规的溶出伏安法对土壤中的重金属进行检测还存在一定问题，限制了其在土壤重金属检测中的应用。因此，利用溶出伏安法对土壤重金属进行检测也是电化学检测研究的重点。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种采用两步电沉积和溶出步骤的土壤重金属伏安检测方法。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种采用两步电沉积和溶出步骤的土壤重金属伏安检测方法，包括步骤：

1)土壤浸提液中加入铋离子，以石墨粉-石蜡油碳糊电极为工作电极，采用原位镀膜的方法在石墨粉-石蜡油碳糊电极上镀铋膜；

2)用石墨粉-石蜡油碳糊电极组成碳糊三电极传感器，通过溶出伏安法对待测土壤浸提液中的重金属进行500～1000s首次预沉积；3)电解池内放置pH值为4.0～6.0的缓冲溶液，将步骤2)预沉积后的碳糊三电极传感器放入电解池，通过溶出伏安法使沉积在电极表面的重金属溶出至电解池中，

4)将电解池内的碳糊三电极传感器取出，放入由多壁碳纳米管-Nafion修饰的玻碳电极组成的玻碳三电极传感器，对电解池中的重金属离子进行第二次沉积和溶出，获得重金属溶出伏安信号。

步骤1)沉积过程中用搅拌子进行搅拌。

其中，土壤浸提液的制取方法为：土壤样品干燥后，分散于pH值为4.0～6.0的缓冲溶液中，充分混合后静置、过滤，得到土壤浸提液；土壤样品与缓冲溶液质量体积比为10～20g：500mL；土壤浸提液用电化学方法去除其中的重金属离子，得空白土壤浸提液。

其中，土壤浸提液用碳糊三电极传感器进行电化学沉积，至没有重金属离子的峰值信号为止，即得所述空白土壤浸提液；向所述空白土壤浸提液中加入铋离子、铅离子和镉离子，制成系列浓度梯度的铅标准溶液和镉标准溶液，用玻碳三电极传感器检测，获得铅标准曲线和镉标准曲线。