原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用效果分析

李文文 劉 倩 鄭 雪 賈夢(mèng)瑩

(山東省煤田地質(zhì)局第五勘探隊(duì)，泰安 271000)

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原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用效果分析

李文文 劉 倩 鄭 雪 賈夢(mèng)瑩

(山東省煤田地質(zhì)局第五勘探隊(duì)，泰安 271000)

本文分析原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)條件，提出其應(yīng)用途徑，闡述原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用時(shí)的土壤樣品處理方法，以期從根本上提升土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)水平。

土壤；環(huán)境監(jiān)測(cè)；原子吸收光譜法

重金屬污染物不僅不易察覺(jué)，還具有極強(qiáng)的毒性，且無(wú)法被生物降解。因此，近年來(lái)許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者都在積極探索解決重金屬污染的方法，并從土壤中重金屬的類(lèi)別、形態(tài)與污染程度等各方面進(jìn)行分析與檢測(cè)，其原子吸收光譜法的應(yīng)用最為廣泛。該技術(shù)能有效檢測(cè)土壤環(huán)境，對(duì)土壤環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用與研究具有十分重要的意義[1]。

1 原子吸收光譜法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 選擇性強(qiáng)

原子吸收光譜法的吸收帶寬相對(duì)較寬，因此，相較于其他土壤檢測(cè)方法，該方法具有較快的測(cè)定速度，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。此外，其他土壤檢測(cè)方法需分析發(fā)射光譜，而在對(duì)發(fā)射光譜的分析方面，若出現(xiàn)共存元素輻射線與待測(cè)元素輻射線分離的情況，極易影響表觀強(qiáng)度。對(duì)此，采用原子吸收光譜法便不易受譜線的干擾，原因便在于采用原子吸收光譜法，其譜線只能基于主線轉(zhuǎn)變，且譜線相對(duì)較窄，因此線不易出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，自然也就避免了干擾。

1.2 分析范圍廣

就原則測(cè)定的手段方面而言，僅原子吸收光譜法便有70多種檢測(cè)的方法。此外，原子吸收光譜法不僅能檢測(cè)土壤中主量元素含量，還能檢測(cè)到微量以及超痕量元素；就元素屬性方面而言，該方法不僅能檢測(cè)到金屬元素與類(lèi)元素，還能檢測(cè)檢測(cè)到非金屬元素以及大部分有機(jī)物。

1.3 靈敏度高

相較于其他檢測(cè)手段，原子吸收光譜法具有極高的靈敏度。尤其是在常規(guī)檢測(cè)中，該方法對(duì)絕大多數(shù)元素的檢測(cè)都能達(dá)到PPM級(jí)，除此之外還能準(zhǔn)確檢測(cè)出PPM數(shù)量級(jí)的濃度范圍。由此可見(jiàn)，原子吸收光譜法不僅具有極高的靈敏度，其操作方法也十分便捷，有效縮短了檢測(cè)分析周期，進(jìn)一步加快了測(cè)量的速度。

2 原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用

2.1 在土壤重金屬污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的重要生產(chǎn)資料。然而隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快以及工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，許多地區(qū)的土壤都受到了不同程度的污染與破壞。其中，工業(yè)的廢渣、廢氣中的重金屬、含重金屬的農(nóng)藥以及磷肥的使用是造成土壤污染的最主要原因[2]。近年來(lái)，隨著環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，土壤的重金屬污染問(wèn)題也受到了人們的密切關(guān)注。胡亞林博士就曾采用火焰吸收原子光譜法對(duì)大興安嶺古利庫(kù)砂金礦廢棄地土壤中Hg，A的含量及污染情況進(jìn)行了檢測(cè)，其結(jié)果現(xiàn)實(shí)，該地區(qū)的各種重金屬含量均低于我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值，相較于我國(guó)其他地區(qū)的天然林土壤，該地區(qū)Hg含量同比多出了83%，而Cd的含量則多出了78%，而Cr的含量則達(dá)到了恐怖的101%。其內(nèi)梅羅指數(shù)為0.7

2.2 重金屬兀素形態(tài)的分析所謂元素形態(tài)，即元素存在的具體形式。通常情況下，土壤中的重金屬會(huì)與土壤沉積物交換形態(tài)，或是以碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、硫化物有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)刃问酱嬖?。其中，前三種形態(tài)的穩(wěn)定性相對(duì)較差，而后兩種的穩(wěn)定性則極強(qiáng)，而穩(wěn)定性差的重金屬污染物形態(tài)便是造成土壤污染的罪魁禍?zhǔn)住４送猓趯?duì)元素形態(tài)的分析方面，分析元素的元素形態(tài)遠(yuǎn)比分析元素總量要復(fù)雜得多，所以對(duì)分析方法提出了較高的要求。其不僅要求分析的方法應(yīng)具有較強(qiáng)的分離能力，而且還要具備較高的靈敏度[3]。

就以鄂爾多斯地區(qū)公路沿線地區(qū)為例，為探究土壤植物系統(tǒng)中重金屬生物的危險(xiǎn)，智穎飄等專(zhuān)家便曾在鄂爾多斯地區(qū)公路沿線的216個(gè)表層土壤樣品中進(jìn)行了不同化學(xué)形態(tài)重金屬含量進(jìn)行了測(cè)定，研究表明，土壤中的重金屬大多為有效形態(tài)，這些有效形態(tài)以Fe—Mn氧化結(jié)合態(tài)居多。此外，在主要檢測(cè)的五種金屬，即Pb，Zn，Cu，Ni，Cr，其中Zn的含量相對(duì)較高，殘?jiān)暮縿t相對(duì)較低。針對(duì)這種生態(tài)環(huán)境，應(yīng)注重影響生態(tài)系統(tǒng)的潛在因素。

再如，在分析惠溪河濱岸周邊土壤重金屬形態(tài)分布及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀況時(shí)，李如忠等人采取了源于惠溪河濱岸不同河段的12份土壤樣品。其結(jié)果表明，該地區(qū)土壤受重金屬污染程度較為嚴(yán)重，包括As、Cd、Gn在內(nèi)的7種重金屬以及Cu的含量都明顯超標(biāo)，其中，As便是以殘?jiān)螒B(tài)呈現(xiàn)，Gn與Fe—Mn以氧化物結(jié)合態(tài)為主，根據(jù)惠溪河濱岸土壤的實(shí)際情況，應(yīng)以治理與修復(fù)為主。

3 原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用時(shí)土壤樣品處理

3.1 電熱板濕法消解法

在處理土壤樣品時(shí)采用電熱板濕法消解法，其樣品范圍大、操作方便等特點(diǎn)使得該方法在應(yīng)用方面具有很好的優(yōu)勢(shì)，但由于其在處理同等數(shù)量的土壤時(shí)，往往需要更多的高純度強(qiáng)酸試劑，且反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，從而導(dǎo)致樣品雜質(zhì)過(guò)多，測(cè)定準(zhǔn)確性也較差。此外，該方法在消化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的酸性氣體，這些氣體也會(huì)污染周遭環(huán)境。

3.2 干灰化法

使用干灰法處理土壤樣品，雖有引入雜質(zhì)少、空白值較低等優(yōu)勢(shì)，但其與電熱板濕法消解法相同，同樣需要較長(zhǎng)的消解時(shí)間，很容易因稱(chēng)樣量大而造成元素?fù)p失，從而對(duì)環(huán)境造成污染。

3.3 微波消解法

該方法是采用內(nèi)加熱的形式，借由樣品與酸混合物混合到一起后的微波吸收過(guò)程來(lái)進(jìn)行加熱，從而加快溫度的提升速度。使用微波消解法不僅能快速分解土壤樣品，縮短溶樣時(shí)間，加之該方法是在密閉的容器中進(jìn)行的微波消解，可有效避免分析目標(biāo)物的損失，從而保證了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。

4 結(jié) 論

總之，目前我國(guó)在土壤環(huán)境檢測(cè)中對(duì)原子吸收光譜法的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題，仍需廣大專(zhuān)家更加努力的研究，從而提升原子吸收光譜法的樣品處理技術(shù)水平，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，為保護(hù)我國(guó)土壤環(huán)境創(chuàng)造良好的條件。

[1]陸泗進(jìn)，何立環(huán).淺談我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2013(3)：6-8+12.

[2]王業(yè)耀，趙曉軍，何立環(huán).我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)路線研究[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2012(3)：116-120.

[3]王增煥，王許諾，柯常亮，林欽.基于原子光譜法的元素形態(tài)分析技術(shù)進(jìn)展[J].光譜學(xué)與光譜分析，2013(12)：3377-3382.

[4]溫圣平.微型液相萃取—原子光譜聯(lián)用技術(shù)在元素形態(tài)分析中的應(yīng)用研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2014(12)：78-79.

On Application Effect Analysis of Atomic Absorption Spectrometry in Soil Environmental Monitoring

LI Wenwen LIU Qian ZHENG Xue JIA Mengying

(The Fifth Prospecting Team of Shandong Coal Geology Bureau，Taian 271000)

This paper analyzes the advantages of atomic absorption spectrometry in application of soil environmental monitoring，puts forward the application way，this soil sample processing method of atomic absorption spectrometry in application of soil environmental monitoring，in order to fundamentally improve the level of soil environmental monitoring.

soil；environmental monitoring；atomic absorption spectrometry

李文文，碩士，中級(jí)職稱(chēng)，研究方向?yàn)槊嘿|(zhì)化驗(yàn)、環(huán)境檢測(cè)

X81

A

1673-288X(2016)06-0130-02

引用文獻(xiàn)格式：李文文 等.原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用效果分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(6)：130-131.