一、概述
本标准物质加工基体为天然土壤样品,主要用于土壤普查、土壤污染调查、土壤地力调查与评价及生态环境研究土壤样品测试的量值和质量控制标准,亦可供其他部门分析类似物质使用。样品信息如下表 1 所示:
表 1 样品信息
| 标准物质编号 | 土壤类型 | 采样地点 |
| GBW(E)070405 | 紫色土 | 四川遂宁大英县 |
| GBW(E)070406 | 灌淤土 | 甘肃武威凉州区 |
| GBW(E)070407 | 褐土 | 山东济南平阴县 |
| GBW(E)070408 | 水稻土 | 湖北荆门钟祥市 |
| GBW(E)070409 | 黄潮土 | 江苏宿迁宿豫县 |
二、样品制备
将候选土壤经风干、去杂,用高铝球磨机轻度球磨2h,过0.85mm筛(20目),于105℃烘24h去负水、灭菌,再用球磨机细碎至0.074mm以下粒径占99%以上,混匀、分装。储存于阴凉、干燥、通风处。用后应立即盖紧密封,置于干燥器内保存。
三、均匀性和稳定性
样品的均匀性检验:随机抽取 30 瓶样品,对 21 个元素(成分)用定值分析方法进 行双份测定。分析结果在实测变异系数小于 10%的测试精度下,经方差分析检验符合要 求(置信水平 95%),表明样品的均匀性良好,本系列标准物质最小取样量为 0.1 g。
样品的稳定性检验:在 2022-2024 年,对 21 个代表性元素(成分)在不同时间进行 6 次稳定性检验。测试方法与定值分析方法一致。分析结果未发现统计学意义上的差 异,表明本系列标准物质稳定性良好,参考同类标准物质,有效期至 2029 年 01 月。研 制单位将持续进行跟踪监测,量值如有变化,将及时通知用户。
四、认定值与不确定度
本标准物质由 10 家长期承担土壤样品检测且具有国家计量认证资质的实验室协作定值,定值方法基本为两种以上的不同原理的分析方法,前处理和定值分析方法详见表2,定值结果的数据组为 6~13 组数据,测试结果精密度较高且符合标准值认定原则的数据,取算术平均值作为标准值。标准值不确定度由均匀性、稳定性和定值过程引入的不 确定度合成,k 为包含因子,取 k=2(置信概率为 95%),量值汇总见表 3。
五、计量溯源性
由多家实验室采用经确认的测量程序、经检定/校准的天平、容量瓶等计量器具和测量仪器完成定值测试,过程中用到的仪器校准的标准溶液为国家有证标准物质,建立 不间断的溯源链,可溯源至 SI 基本单位。
六、包装、储存及使用
土壤全量成分分析标准物质以密封良好的高密度聚乙烯瓶包装,70g/瓶。储存于阴凉、干燥、通风处。用后应立即盖紧密封,置于干燥器内保存。
表 2 定值分方法
| 测试项目 | 前处理方法 | 测试方法 | 测试项目 | 前处理方法 | 测试方法 | |||||||||||
| 全氮(%) | DS | DSC | COB | VOL | KDN | GC | 氧化铝(%) | DFNC | DF3 | DF4 | DAF | ICP-AES | ICP-MS | |||
| 全磷(mg/kg) | DFNC | DF3 | DF4 | DAF | ICP-AES | COL | 二氧化硅(%) | DAF | FUS | DPP | ICP-AES | ICP-MS | XRF | |||
| 氧化钾(%) | DFNC | DF3 | DF4 | DAF | ICP-AES | ICP-MS | 氧化钙(%) | DFNC | DF3 | DF4 | DAF | ICP-AES | ICP-MS | |||
| 全硫(mg/kg) | DFN | DF4 | DNC | COB | ICP-AES | COL | IR | VOL | 氧化镁(%) | DFNC | DF3 | DF4 | DAF | ICP-AES | ||
| 全硼(mg/kg) | DFNC | DAF | DP | ICP-AES | ICP-MS | ES | 总汞(mg/kg) | DAC | DAO | AFS | CV-AAS | |||||
| 全硒(mg/kg) | DFN | DF2 | DMA | AFS | 总砷(mg/kg) | DAC | DAO | DF1C | AFS | ICP-MS | ||||||
| 三氧化二铁(%) | DFNC | DF3 | DF4 | DAF | ICP-AES | ICP-MS | 总铅(mg/kg) | DFNC | DF3C | DF4 | ICP-AES | ICP-MS | ||||
| 全锰(mg/kg) | DFNC | DF3C | DF4 | DAF | ICP-AES | ICP-MS | 总镉(mg/kg) | DFNC | DF3 | DF4 | ICP-AES | ICP-MS | ||||
| 全铜(mg/kg) | DFNC | DF3C | DF4 | ICP-AES | ICP-MS | 总铬(mg/kg) | DFNC | DF3 | DF4 | ICP-AES | ICP-MS | |||||
| 全锌(mg/kg) | DFNC | DF3C | DF4 | ICP-AES | ICP-MS | 总镍(mg/kg) | DFNC | DF3 | DF4 | ICP-AES | ICP-MS | |||||
| 全钼(mg/kg) | DFNC | DF3C | DF4 | ICP-AES | ICP-MS | —— | —— | —— | —— | —— | —— | —— | — | |||
注:前处理方法:DF2 高氯酸-硝酸,DF3 高氯酸-硝酸-氢氟酸,DF3C 高氯酸-硝酸-氢氟酸封闭酸溶,DF4 高氯酸-硝酸-氢氟酸-盐酸,DFN 硝酸-盐酸-氢氟酸,DFNC 硝酸-盐酸-氢氟酸封闭酸溶,DNC 硝酸+硝酸镁,DS 硫酸,DSC 硫酸+催化剂,DMA 高氯酸-硝酸-盐酸,DAC 王水-封闭水浴,DAO 王水-敞开水浴,DAF 碱熔,FUS 熔片,DP 直接粉末,DPP 直接粉末压片,COB 氧化燃烧。
测定方法:ICP-MS 电感耦合等离子体质谱法,ICP-AES 电感耦合等离子体发射光谱法,XRF X-射线荧光光谱法,ES 发射光谱法,AFS 原子荧光光谱法,VOL 容量法,COL 分光光度法,GC 气相色谱法,IR 红外光谱法,KDN 全自动定氮法,CV-AAS 冷原子吸收光谱法 。
表 3 土壤成分分析标准物质认定值与不确定度
| 测试项目 | GBW(E)070405(CTI-SC-002) | GBW(E)070406(CTI-GS-003) | GBW(E)070407(CTI-SD-001) | GBW(E)070408(CTI-HB-003) | GBW(E)070409(CTI-JS-002) |
| 标准值及不确定度 | 标准值及不确定度 | 标准值及不确定度 | 标准值及不确定度 | 标准值及不确定度 | |
| 全氮 (%) | 0.107±0.007 | 0.181±0.009 | 0.096±0.005 | 0.192±0.012 | 0.237±0.008 |
| 全磷 (mg/kg) | 1171±75 | 2033±199 | 749±42 | 612±36 | 1129±55 |
| 全硫 (mg/kg) | 214±12 | 910±27 | 155±16 | 357±34 | 857±62 |
| 全硼 (mg/kg) | 83.1±5.6 | 57.2±4.7 | 52.7±7.3 | 61.6±3.3 | 50.2±4.1 |
| 全硒 (mg/kg) | 0.135±0.022 | 0.494±0.042 | 0.187±0.027 | 0.221±0.035 | 0.206±0.023 |
| 全锰 (mg/kg) | 854±41 | 565±25 | 606±34 | 357±33 | 477±31 |
| 全铜 (mg/kg) | 32.3±2.1 | 27.9±2.1 | 22.7±1.1 | 26.2±2.8 | 19.4±1.2 |
| 全钼 (mg/kg) | 1.03±0.12 | 1.07±0.09 | 0.54±0.03 | 0.54±0.07 | 0.43±0.07 |
| 全锌 (mg/kg) | 99.2±5.2 | 69.5±2.8 | 63.7±3.1 | 56.3±6.2 | 62.1±3.9 |
| 总汞 (mg/kg) | 0.066±0.009 | 0.061±0.007 | 0.023±0.006 | 0.199±0.029 | 0.046±0.009 |
| 总砷 (mg/kg) | 11.7±0.7 | 10.7±0.7 | 11.5±1.4 | 12.9±1.7 | 10±0.7 |
| 总铅 (mg/kg) | 28.6±1.2 | 22.4±1 | 24.4±3.5 | 29.5±2 | 24.7±1.8 |
| 总镉 (mg/kg) | 0.371±0.032 | 0.316±0.021 | 0.153±0.035 | 0.14±0.019 | 0.197±0.03 |
| 总铬 (mg/kg) | 73.4±3.8 | 58.7±2.2 | 63.6±2.8 | 69.7±3.9 | 53.3±2.9 |
| 总镍 (mg/kg) | 41.9±2.8 | 30.2±1.8 | 29.8±2.1 | 29.6±2.6 | 24.4±1.2 |
| 氧化钾 (%) | 2.86±0.07 | 2.13±0.07 | 2.17±0.07 | 1.89±0.06 | 1.99±0.08 |
| 三氧化二铁 (%) | 5.58±0.14 | 3.7±0.08 | 4.65±0.13 | 4.87±0.11 | 3.57±0.25 |
| 氧化铝 (%) | 14.1±0.5 | 10.3±0.2 | 12.4±0.6 | 12.3±0.8 | 10.8±0.2 |
| 二氧化硅 (%) | 55.2±1.2 | 51.2±1.3 | 64.9±1.7 | 67.9±1.3 | 63±0.9 |
| 氧化钙 (%) | 5.96±0.3 | 10.81±0.28 | 3.38±0.24 | 0.672±0.038 | 4.98±0.19 |
| 氧化镁 (%) | 2.07±0.09 | 3.71±0.11 | 1.43±0.11 | 0.95±0.06 | 1.83±0.05 |