臧娜

（天津國納產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司天津300457）

原子吸收方法在土壤檢測(cè)中的應(yīng)用研究

臧娜

（天津國納產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司天津300457）

在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，原子吸收光譜法是其中一項(xiàng)極為重要的技術(shù)，特別是隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及樣品處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)開始在土壤檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用也開始不斷拓展。本文首先分析了原子吸收光譜法的基本操作方法，以及相應(yīng)的樣品處理技術(shù)，最后對(duì)這項(xiàng)技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。

原子吸收方法；土壤檢測(cè)；應(yīng)用

1　原子吸收光譜法基本概念

在測(cè)量重金屬方面，原子吸收光譜法最為常用，這種方法主要是通過檢測(cè)蒸氣相中的被測(cè)元素中的基態(tài)原子所吸收原子共振輻射強(qiáng)度大小來確定這些元素的具體含量。當(dāng)前這種檢測(cè)方法有可以細(xì)分成三種不同的方法，分別是氫化物發(fā)生法、火焰原子吸收光譜法以及石墨爐原子吸收光譜法。

1.1火焰原子吸收光譜法

這種方法應(yīng)用極為廣泛，更多應(yīng)用在那些可原子化的基本元素領(lǐng)域，并敏感于大部分元素，檢測(cè)極限也相對(duì)較高，檢測(cè)速度相對(duì)較快，另外檢測(cè)模式簡(jiǎn)單，可重現(xiàn)性強(qiáng)，成本低。不過這種技術(shù)也受制于霧化器的霧化能力以及元素的原子化水平。只有達(dá)到ppm級(jí)才能夠進(jìn)行定量分析，也就是檢出的限制相對(duì)較高，靈敏度較差，如果土壤中的元素含量較低，那么很難直接檢測(cè)出。

1.2石墨爐原子吸收光譜法

為了有效提升元素的原子化，這種方法就通過利用石墨材料來實(shí)現(xiàn)，使用電流加熱技術(shù)促進(jìn)元素加速原子化。所以在這種裝置的作用下，該檢測(cè)方法只需要較少的樣品就可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，另外原子化溫度調(diào)節(jié)相對(duì)自由，操作安全系數(shù)較高等優(yōu)勢(shì)。不過這種檢測(cè)方法也存在著一定缺陷，主要表現(xiàn)在分析范圍窄，檢測(cè)成本高，耗時(shí)長，而且精度也不夠高，重現(xiàn)性相對(duì)較低。如果樣品成分相對(duì)復(fù)雜，那么在檢測(cè)時(shí)就會(huì)容易產(chǎn)生較為嚴(yán)重的干擾，進(jìn)而影響到檢測(cè)結(jié)果。

1.3氫化物發(fā)生法

這種檢測(cè)方法靈敏度更高，如果元素很容易形成氫化物，如Ce、Aa、Hg、Ph、Bi、Sb、Sn、Se等。然而這類元素如果使用第一種方法進(jìn)行檢測(cè)，往往靈敏度更低，此時(shí)在酸性環(huán)境中，應(yīng)用硼氫化物進(jìn)行處理，此時(shí)這些元素就可以通過化學(xué)反應(yīng)形成氫化物，狀態(tài)是氣態(tài)。此時(shí)檢測(cè)出元素的最低限度可以達(dá)到ppb級(jí)。利用這種分析法能夠讓被分析的元素和基體實(shí)現(xiàn)分離，那么在檢測(cè)過程中所受到的干擾就會(huì)下降，檢測(cè)的精度相對(duì)就會(huì)上升。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在As、Pb以及Hg等重金屬的檢測(cè)。

2　土壤樣品的處理技術(shù)分析

2.1電熱板濕法消解法

該處理方法相對(duì)容易操作，使用比較普遍，同時(shí)稱樣量也相對(duì)較大。但是這種方法消化時(shí)間長；加入的試劑量比較大，這些試劑大多是高純度強(qiáng)酸，因此在強(qiáng)酸的影響下，很容易產(chǎn)生更多的雜質(zhì)，直接影響到檢測(cè)結(jié)果的精確性；另外在消化過程中也會(huì)產(chǎn)生很多酸性氣體，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞效應(yīng)，并影響測(cè)試人員的身體健康；同時(shí)這種開放式的處理模式也會(huì)因?yàn)榭諝庵械念w粒物會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.2干灰化法

該方法優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在空白值相對(duì)較低，而且雜質(zhì)相對(duì)較少。應(yīng)用范圍廣，幾乎可應(yīng)用所有樣品，不過處理時(shí)間相對(duì)較長，另外也會(huì)容易產(chǎn)生環(huán)境污染和元素?fù)p失等問題。

2.3微波消解法

在微波作用下對(duì)樣品產(chǎn)生加熱效果，樣品在吸收微波能量之后，就能夠產(chǎn)生深層的加熱，并能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)溫度的提升。因此在此種處理模式下，樣品分解速度會(huì)上升，同時(shí)溶解速度也會(huì)上升。這種土壤處理方式能夠有效降低環(huán)境污染，并能降低能耗。而且這種處理技術(shù)是將土壤放在密閉空間中，所以也能夠有效規(guī)避樣品中元素的損失問題，測(cè)試的結(jié)果也會(huì)相對(duì)準(zhǔn)確。近年來，微波消解由于其簡(jiǎn)捷、快速高效及受基體干擾小而得到廣泛應(yīng)用。但是，由于微波消解要避免使用高氯酸，因此，易引起有機(jī)物殘留。

由于土壤類型繁多，土壤樣品的基質(zhì)可能存在較大的差異，因此要根據(jù)具體情況選擇合適的消解方法。質(zhì)控樣的使用，能很好的幫助實(shí)驗(yàn)人員評(píng)估所用消解方法是否得當(dāng)。

3　原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用

3.1在重金屬污染評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用

目前導(dǎo)致土壤重金屬污染的主要原因主要包括含重金屬的工業(yè)廢氣廢渣的無處理排放，含有重金屬廢水直接灌溉農(nóng)田，應(yīng)用含有重金屬農(nóng)藥等。而隨著土壤重金屬含量的不斷增多，那么這些重金屬元素就會(huì)在農(nóng)作物中開始聚集，人類一旦大量食用，必然會(huì)對(duì)群眾的身體健康帶來威脅。對(duì)此，可以利用原子吸收光譜法對(duì)土壤的重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)，比如對(duì)土壤中的金屬鎘的檢測(cè)，就可以使用二乙基二硫代氨基甲酸鈉作為檢測(cè)的絡(luò)合劑，接著使用四氯化碳作為萃取劑，然后利用硝酸-過氧化氫進(jìn)行反萃取，使之轉(zhuǎn)化成水相。接著就能夠使用火焰原子吸收光譜法來檢測(cè)金屬鎘。另外土壤鋁元素的含量則能夠通過石墨爐檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。

3.2在分析重金屬元素形態(tài)方面的應(yīng)用

元素形態(tài)主要指的是元素所存在的具體形式，重金屬污染的危害主要是因?yàn)槿N穩(wěn)定性差的狀態(tài)所致，也就是交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)以及鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)。分析重金屬的形態(tài)，相對(duì)于含量分析而言，技術(shù)難度更高。運(yùn)用此光譜法需要應(yīng)用靈敏度高的方法，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)元素的分離。要對(duì)土壤中的重金屬所存在著的不同形態(tài)中的具體含量進(jìn)行分析，然后還需要分析不同金屬有效態(tài)所占的比例，以及殘?jiān)鼞B(tài)含量，通過這種技術(shù)就能夠檢測(cè)出土壤中不同重金屬的污染物的具體形態(tài)特征。然后就可以據(jù)此進(jìn)行針對(duì)性的污染治理和修復(fù)，從而提升污染治理和修復(fù)的效果。參考文獻(xiàn)

[1]史久英,李曉蓉,胡梅,許文艷,徐美蓉,焦?jié)?隴南市中藥材基地土壤重金屬含量及評(píng)價(jià)[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技.2014(10).