《耕地土壤中水溶性硒的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法（报批稿）》编制说明

耕地土壤中水溶性硒的测定氢化物发生-原子荧光光谱法（报批稿）编制说明标准名称：耕地土壤中水溶性硒的测定氢化物发生-原子荧光光谱法编制单位：江苏省地质调查研究院、中国科学研究院南京土壤研究所项目负责人：李明、宋静技术委员会：江苏省土壤修复标准化技术委员会 1 1 3 4 5 5 6 8 9 9 9 9 11 13 13 15 18 18 20 24 24 25 26 27 281硒(Se)是由瑞典化学家JönsJacobBerzelius于1817年发现，且最初被认为是一种有毒元素。至20世纪70年代后，国内外一些专家学者发现硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性成分、有机体的保护因子，能有效预防克山病等，有关硒元素的研究才转移到营养功能方面。1973年,世界卫生组织宣布硒为人类和动物生命中所必需的微量元素，对人类和动物的抗氧化系统起关键作用。硒在维持机体正常生理功能、细硒才会表现出有益作用，缺乏或过量均易引发疾病，如摄入过量可引起生殖力下降、高畸胎率，甚至导致癌症；而硒缺乏可加速机体衰老，或导致癌症、心血管疾病(克山度缺硒；从东北到西南，克山病发生的地带正是缺硒地带，说明缺硒已严重影响到我效硒主要发生在土壤⇄植物这一环节，即土壤中的硒主要通过植物进而到人体发挥其作用。但是，土壤中硒的含量和植物中硒的含量并没有直接的相关性，只有有效性高的硒才能被植物所吸收，故土壤中有效硒含量的丰缺与人体健康密由于土壤本身是一个复杂的体系，硒在土壤中的迁移转化受到诸多因素的影响，而生物吸收硒的过程更是一个复杂的生理过程，所以硒的生物可利用性的研究比较困2关，认为水溶性硒可作为土壤硒有效性的评价指标；谭见安等通过对克山病和大骨节病的防治实践和对我国环境低硒带成因的研究，也证实土壤有效硒尤其是水溶性硒是彻落实《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》和《国务国家标准委会同26部委共同印发《社会管理和公共服务标准化发展规划（2017-2020年）》（以下简称《规划》），明确了“十三五”时期社会管理和公共服务工作的指同年，江苏省政府印发了《江苏省开展国家标准化综合改革试点工作方案》，确定了社会管理和公共服务领域标准化的工作重点，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大精神，认真落实习近平总书记对江苏工作的重要指示要求，自觉践行新发展理念，以供给侧结构性改革为主线，以提高发展质量和效益为中心，以开展国家标准化综合改革试点为抓手，创新标准化管理体制机制，加快建立适聚一高”新实践、建设“强富美高”新江苏提供有力保障，为国家标准化综合改革作3水溶性硒的含量是近些年来生态及土壤地球化学评价项目开展中重要的指令性测试指标，针对该方法的研究国内已有一些，但目前国家及行业标准中还没有测定土壤中水溶性硒的方法，相关规范中推荐的方法也只是条文是的说明，暂无详细的可供参考的标准化检测步骤，在此类项目开展过程中缺乏标准化的方法指导，在行业中出现过测试结果比对性差异、质量控制指标不合格的现象。为满足实际使用的需要，水溶性硒测试方法统一到一个水平线上，急需制定相关试验步骤的标该研究是顺应国家发展的理念，为贯彻落实国家和省委、省政府对标准化工作的系列部署和要求，满足经济社会发展需求，支撑高质量发展，全力构建江苏新型标准体系，项目由江苏省地质调查研究院和中国科学院南京土壤研究所共同完成，项目负《规划》指出，“提高保障和改善民生水平，加强和创新社会治理”是党的“十九大”报告中的重要战略部署。随着我国经济社会的快速发展，创新社会管理、促进标准化作为加强和创新社会管理、进一步提升公共服务水平的重要技术支撑，在国家治理能力和治理体系建设中发挥着越来越重要的作用。通过标准化建设，进一步提升社会管理和公共服务能力，对于完善公共服务体系，保障群众基本生活，不断满足人为贯彻落实党的十九大精神和新发展理念，全面完成国家标准化综合改革试点任务，以“推进高质量监管、助力高质量发展”为主线，以满足人民日益增长的美好生活需要、营造开放公平有序的市场环境为重点，有利于科学合理利用资源，推动创新成果共享、转化和运用，增加公益性地方标准供给，提升地方标准质量和4随着工业化水平的快速增长和城市化规模的急剧扩张，对土地的需求越来越大，人地矛盾更趋于紧张。我国在发展过程中出现了耕地面积大幅度减少、耕地资源质量严重退化等问题，因此耕地保护是我国当前一项重要的以标准助力创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展。目前为止，耕地土壤中的水溶性硒并没有国家标准来规定。因此，建立一个明确的、适用性更广泛、对环境友好的耕地土壤中可溶性硒的测定方法，正确评价硒的有效性，填补在耕地土壤质量评价检测技术中土壤有效态分析的标准方法的空白，规范及完善我省土地生态质量评价指标标准体系，从而为耕地质量保护和提升、耕地污染防治、保障农产品安全服务，通过划定优质农田和富硒农产品等可产生可观的经济效益；该标准为全省土地利用规划、产业结构调整、生态文明建设等提供决策依据，产生良好的社会效益和生态效益；对于缺硒地区合理补硒、环境中硒的风险评价及保护人体健康具有重要的科学意义，也为更好地开发和利用硒资源提供理论参考与技术支撑。符合推荐性标准定位，重点制定基础通用、突出公益属性。填补在土地质量评价检测技术中耕地土壤有效态分析的标准方法的空白。规范及完善我省土地生态质量评价指标标准体系。建立与之前的方法相比具有更低的检出限、更高的准确度和精密度，适用性更广泛、对第二章任务来源5第三章编制过程本项目的技术路线：采用资料收集、方法验证性试验、文字编写、精验、数理统计分析相结合的方法开展项目的工作，并对编写的标准方法进行征意见，在征求专家意见的基础上进行可能的试验和修订，最终形成报批稿。本点是在方法验证性试验和精密度协作试验、标准方法编写、征求意见。技术路图1技术路线框架图6按照标准制订工作程序的要求，成立了标准制订工作小组，从2021年4月开始，开展了资料收集、标准方法验证试验、编写方法初稿；2021年9月与选定的8家实验室签订了精密度协作试验的技术服务合同，编写方法征求意见稿和精密度协作试验作业指导书，并发放土壤样品进行水溶性硒测定方法精密度协作试验；2021年12月至按照合同和实施方案的工作部署及标准制订工作程序的要求，由江苏省地质调查研究院和中国科学院南京土壤研究所共同完成，成立了项目组，项目组由李明和宋静为项目负责人及技术负责人，成员主要由多年从事氢化物发生-原子荧光光谱法测定的同志组成，负责标准制订工作。按照分工，本部分标准制定和编制说明编写主要由袁（2）、资料收集工作目前已有的方法包括：DZ/T0279.14-2016《区域地球化学样品分析方法第14部分:硒量测定氢化物发生一原子荧光光谱法》，NY/T3420-2019发生原子荧光光谱法》，GB5009.93-2017《食品安全国家标准食品中硒的测定》，DB301/T117-2007《稻米中有机硒和无机硒含量的测定原子荧光光谱法》，NY/T1972-2010《水溶肥料钠、硒、硅含量的测定》。（3）、项目组人员培训按照项目组的总体安排，本项目小组人员参加了标准编写培训。其中2人参加了7悉和了解掌握标准编写规则，包括新版“GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》”和“GB/T1.2-2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标准化文件为基础的标准化文件起草规则》”，及新旧版标准起草规则的差异和相关的技术变化，具体的编写标准的总体要求和框架层次，以及如何规避文件表述（4）、方法验证从2021年4月至2021年8月，项目组开展了标准方法验证试验和试验室内的方2021年9月，项目组开始组织方法精密度协作试验工作，与选定的实验室陆续签订了技术服务合同，起草了《耕地土壤水溶性硒的测定氢化物发生-原子荧光光谱法标准方法协作试验作业指导书》，选用了6个耕地土壤样品和2个标准样品分别发往选定的8家实验室，对不同浓度水平的水密度试验分析数据，根据《测量方法与结果的的准确度(正确度与精密度)第4部分:确定标准测量方法正确度的基本方法》（GB/T（7）、编写方法和编制说明征求意见稿2021年12月，在进行相关标准的收集和调研的基础上，按依据标准制修订的基本原则要求进行标准文本的征求意见稿编写，同时编制方法的编8领域专家，收集汇总专家意见，逐条审阅，对采纳意见认真修改，对不采纳意见反馈（9）、研讨咨询总专家意见，逐条审阅，对采纳意见认真修改，对不采纳意见位相关专家对标准送审稿进行评审，汇总专家意见，2)贵州省地质矿产中心实验室；4)安徽省地质实验研究所；5)农业农村部农产品质量安全监督检验测试中心（南京）；9第四章标准编制原则和标准主要内容的确定依据本标准适用于耕地土壤样品中水溶性硒的氢化物发生-原子荧光现有的关于氢化物发生-原子荧光光谱法(AFS)测定土壤中的硒元素的方法比较成熟，法的耕地土壤中水溶性硒的浸提方式，以AFS进行测定,通过标准物质监控或者计化、可操作性好、重复性高、干扰少、准确高且环境友好的目前土壤和植物样品中重金属的检测方法主要有原子吸收光谱法(AAS)、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)及原子荧光光谱法(AFS)。但AAS、X射线荧光光谱法、ICP-AES及ICP-MS提方式，减少了化学试剂的使用和污染，实现环境用高能空心阴极灯，空白值低，灵敏度、精密度和准确度高，检出限低，分析时间较短，该方法通过分析条件验证试验、样品正确度和精密度试验等一系列基本测量为基础，也准确一致。因此在按照方法确定的条件下进行试验在正确度、精密度上都能得到按照实施方案要求，标准编写依据《标准化工作导则20001.1-2001）、《标准编写规则第2部分：符号标准》（GB/T20001.2-2015）、《标准编写规则第3部分：信息分类编码》（GB/T20001.3-2001）、《标准编写规则第4部分：试验方法标准》（GB/T20001.4-2015）和《分析化学术语》（GB/T14666-20类编码正确，通过精密度和正确度试验，确定了方法可重复与可再现，方法偏倚2线性范围（检测范围）线性范围是指方法的校准曲线的直线部分所对应的待测物质的浓度或量配制一系列的标准系列，由低到高分别检测，当有拐点出现时，即为曲线线性的最高点，根据8家实验室的精密度协作试验的数据，根据GB与再现性的基本方法》中相关内容进行统计计算，计算出各元素重复性r和重复性标准法与结果的准确度第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法》、G/T第五章标准方法主要条件试验验证几种提取剂的效果后，提出了0.1mol/LKH2PO4是酸性水稻土有效硒的最佳提取剂；朱的有机态硒则不能被提取，因此用水、KH2PO4和Na4P2O7分别提取土壤中的硒，并将合并测定值作为土壤有效硒的指标。选定一种土壤有效硒的提取剂，除考虑提取效果(提取的土壤Se与植物吸收Se之间要有良好的相关性、回收率等)外，还要考虑操作简便、剂，水的提取能力弱，水溶性硒的浸出量一般只占土壤全硒的1～5给分析测定也带目前土壤和植物样品中重金属的检测方法主要有原子吸收光谱法(AAS)、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)及原子荧光光谱法(AFS)。AAS虽然是单元素分析，但是空心阴极灯的灵敏度ICP-AES能实现多元素的快速分析，但对一些超低含量元素的测定，灵敏度也达不到要求。ICP-MS具有灵敏度高、检测限低、测定土壤中硒元素的经典方法是AFS，AFS测定硒，仪器便宜，干扰少，操作简便，而硒的测定氢化物发生原子荧光光谱法》，但是这个标准的有效硒，指的是土壤中物直接吸收利用的硒:包括水溶态和可交换态硒酸根离子、亚硒酸根离子及有机硒小分子地方特点的前提下合法合规的提出了针对耕地土壤水溶性硒的测定氢化物发生-原子荧光土水比，煮沸过滤，滤液经硝酸-高氯酸处理，盐酸提取后，以硼氢化钾还原，生成硒的氢化物，经氩气导入原子化器，用原子荧光光谱仪进行测定，计算水溶性本文的实验条件来源于土壤有效态成分分析标准物质GBW07412a-GBW07417a，中仅粗略提供提取方法和测定方法，提取方法参照LY/T1258-1999，NY/T1121.8-壤中有效硼的提取过程（沸水浸提，土液比），表1土壤有效态成分分析标准物质中水溶性硒含量的六价硒还原成四价硒，以硼氢化钾(KBH4)还原，将四价硒在盐酸介质中还原成硒化氢秒表准确计时5min，取下，在煮沸过的土壤溶液中加入4滴0.5mol/L氯化钙溶液，移入离心管中。将离心管对称地放入离心机中，在4000r/min分取滤液5mL于烧杯中，加入2mL硝酸，4滴高氯酸，电热板加热至冒白烟，取下加4mL（1+1）盐酸，盖表面皿煮沸取下，冷却后转入至10mL刻度比色管中，稀释液质量比。表2为不同土液质量比条件下土壤有效态成分分析标准物质水溶表2土壤有效态成分分析标准物质在不同土液质量比条件下测定水溶性硒含量结果现有的关于氢化物发生-原子荧光光谱法(AFS)测定土壤中的硒元素的方法比较成熟，表3仪器参考工作条件V℃ss80.5～1择时注意不应有对待测元素有干扰的物质存在，否则对结果测定有影响。配置过程按照GB/T602-2002《化学试剂杂质测定用标准溶液的配=1000.0μg/mL]，加入12.5mL硝酸，以纯水定容于250mL容量瓶并摇匀，配置成硒标（2）、校准溶液系列的配制0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3表4硒校准溶液系列单位为ng/mL硒01248按公式（1）计算n次试验的方法检出限，式中t值可参考表5，换算后各元素的检MDL（方法检出限）=t(n-1,0.99)×S（标准偏差）(1)表5t值表7687989点，保证标准曲线线性相关系数R>0.999，获得标准曲线最高点为0.8mg/kg，即为测定表6水溶性硒方法检出限及测定范围偏差RE，与《生态地球化学评价样品分析技术要求（试行）》（DD2005-03）中规定的表7土壤有效态成分分析标准物质中水溶性硒测定方法准确度统计mg/kgmg/kg按照GB/T6379.4规定的方法，分别选择了GBW07413a和GBW074表8水溶性硒方法正确度数据统计表参加实验室数目（p）88有效实验室数目（p）88总平均值（y）/（mg/kg）重复性标准差（Sr）（mg/kg）再现性标准差（SR）（mg/kg）δ-AsRa/（mg/kg）δ+AsRa/（mg/kg）aAsR为测量方法偏倚的95%置信区间。表9仪器精密度统计%（2）、实验室内精密度表10水溶性硒实验室内精密度统计mg/kgmg/kg%0.0032，0.0035，0.0032，0.0147，0.0149，0.0145，0.0051，0.0048，0.0047，（3）、实验室精密度协作试验结果分别选择了耕地土壤NJSE-1，NJSE-2，NJSE-3，NJSE-4，NJSE-5，NJSE-6共6个的样品的水溶性硒含量具有高低不等差异，含量也有梯度，保证方法能涵盖，见表11。表11精密度协作试验用样品信息NJSE-1NJSE-2NJSE-3NJSE-4NJSE-5NJSE-6（mg/kg）硒（mg/kg）表12水溶性硒均匀性检验结果NJSE-1NJSE-2NJSE-3NJSE-4NJSE-5NJSE-6（mg/kg）N影响，也不需要考虑样品长期稳定性影响，故不进行稳表13水溶性硒精密度协作试验数据汇总表单位：mg/kg实验室i水平jNJSE-1NJSE-2NJSE-3NJSE-4NJSE-5NJSE-61234实验室i水平jNJSE-1NJSE-2NJSE-3NJSE-4NJSE-5NJSE-65678表14水溶性硒精密度协作试验数据统计表NJSE-1NJSE-2NJSE-3NJSE-4NJSE-5NJSE-6888888888888总平均值（y）/（mg/kg）重复性标准差（Sr）（mg/kg）再现性标准差（SR）（mg/kg）重复性限（r）（mg/kg）再现性限（R）（mg/kg）精密度数据统计依据GB/T6379.2据用“*”标识、当数据为离群值时该数据用“**”标识。6个水平样品本次精密度协作试验数经过格拉布斯检验（Grubbs）和柯克伦（Cochron）检验（见表15-表16），有5个数m的关系计算得到精密度公式，见表17。线性图表15水溶性硒Grubbs检验计算结果NJSE-1NJSE-2NJSE-3NJSE-4NJSE-5NJSE-6表16水溶性硒Cochron检验计算结果NJSE-1NJSE-2NJSE-3NJSE-4NJSE-5NJ