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表层土壤中重金属含量测定方法研究进展

 
 
在我国工业经济不断发展的同时, 有大量重金属元素的废水废渣排放出来渗入土壤。土壤内重金属含量超标, 加上由于土壤自动调节性能遭到破坏, 进一步造成了土壤质量的恶化。除了工业活动, 部分人类活动也会造成土壤的重金属污染。目前工业化区域、交通区域、生活区域以及人为活动导致土壤重金属污染的区域, 都属于我国土壤检测部门重点检测的区域点。受污染的表层土壤中, 含有大量的有毒性金属元素, 例如铅、汞、铜、镉等等。长期接触受重金属污染的土壤, 会使人体的脑细胞以及肝脏受到严重的伤害引发头疼头晕、关节疼痛、失眠心悸等等现状, 严重者甚至会导致各种癌症的病变。因此, 表层土壤的重金属污染危害性极大, 需要国家相关部门加以大力整治。故综合各种针对性的表层土壤重金属含量测定方法, 对于重金属的整治工作而言势在必行。
1 样品测定前处理研究方法
 
采集适合的表层土壤样品后, 需要先将样品放置干燥处进行风干, 风干后进一步磨碎, 并且需要通过尼龙筛, 贮存过后放置等待备用。目前, 相关部门已研发了几种比较有代表性的土壤测定消解方法:
 
(1) 酸式消解法首先, 酸式消解法是较常见的土壤测定前处理方法, 在表层土壤重金属含量测定实验中有较大的借鉴价值。酸式消解法对消解时间与温度的控制要求比较高, 过于高温的消解容易蒸干试验溶液, 致使测定结果偏低。在通过酸式消解法消解过程中, 可以添加一些加速重金属成分溶解的氧化剂进行实验, 例如五氧化二钒或高锰酸钾等等, 具体需要根据实际实验的测定要求来定。
 
(2) 高压釜密闭消解法高压釜密闭消解法需要先将土壤样品浸湿, 并且加入混合酸充分混合, 再搁置于聚四氟乙烯坩埚中密封, 最后放入不锈钢套筒中用烘箱加热。高压釜密闭消解法由于放入坩埚中, 因此实验过程中的分解反应无法观察到, 因此实验有一定的受限。另外, 为保证消解完全, 需要注意这种消解方法采用的土壤样品不可超过1.0g, 在需要进行大剂量土壤样品检测的时候需要更换测定方法。
2 土壤重金属含量测定研究进展
 
(1) 原子吸收光谱测定法原子吸收光谱测定法, 更多的是用于测定表层土壤样品中微量或痕量组分, 便于检测实验的分析。其主要处于紫外光与可见光之间, 利用外层电子对原子共振辐射线的吸收强度, 来测定土壤样品中的重金属元素。由于原子吸收光谱法不易受外界干扰, 并且测定时间较短、测定结果准确等优势, 目前已逐渐被应用于其他领域的微量元素测定中。另外需要注意的是, 原子吸收光谱测定法主要用于单种元素的测定, 通常不适用于同时测定土壤中多种元素的实验, 因此需要根据具体实验需要来选用合适的测定方式。
 
(2) 电感耦合等离子体发射光谱法电感耦合等离子体发射光谱法, 主要以电感耦合等离子矩作为发光源。与原子吸收光谱测定法相比, 此法适用于同时测定土壤中多种元素的实验。因此此法在部分多元素测定实验中的分析范围更广, 其应用程度也更高。需要注意的是, 在利用此法测定时, 为了保证测定结果的精确度, 需要提前将固体土壤样品转化为溶液。这种固体转化溶液的步骤, 在一定程度上会模糊部分重金属元素的含量值, 容易导致部分的待测元素的分析结果不明显。此外, 电感耦合等离子体原子发射光谱法的设备与测定费用较高, 不适用于经费有限的小型实验室。
 
(3) 电感耦合等离子体质谱法电感耦合等离子体质谱法, 可通过混酸溶样进行微波消解, 同样适用于多种元素测定的实验, 分析范围也较广。同时, 此法不仅可以有效测定出表层土壤中的重金属元素含量, 还能提供高准确度的元素分子量, 应用程度比较高。此外, 此测定方法不仅可以测定多种重金属元素, 对于常见的无机元素、同位素等, 同样可以进行有效的定量分析。目前, 电感耦合等离子体质谱法越加普及, 其检测时间短、检出限低、准确度高的优点, 使其备受研究者的青睐.
3 研究结果与结论
 
研究分析表明:原子吸收光谱测定法适用于测定表层土壤样品中微量或痕量组分;电感耦合等离子体发射光谱法, 适用于同时测定土壤中多种元素的实验;电感耦合等离子体质谱法可对常见的无机元素、同位素等, 进行有效的定量分析。对表层土壤重金属含量的测定, 是我国整治受污染土壤前重要的调查分析工作内容。目前, 针对表层土壤重金属含量的测定与分析, 相关研发机构已研发出多种有效的测定方法, 但实验者仍需要根据具体实验需求选择正确的测定方法。在未来的土壤金属元素测定研究中, 会朝更加简单高效的前处理方式、超痕量的仪器联用发展。
 
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