原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用分析

(整期优先)网络出版时间:2021-07-22
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原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用分析

李桥

凉山州越西生态环境监测站 四川省凉山州 616650

摘要:保护土壤环境的重要步骤之一就是对土壤环境的监测,而原子吸收光谱法因其分析范围较为广泛,具有较强的选择性,且检测灵敏度较高,在土壤环境的实践监测中得到了越来越广泛的运用。基于此,本文先是概述了原子吸收光谱的分类,分析了土壤样品的具体处理方法,并着重探讨了原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用,仅供同行参考和借鉴。

关键词:原子吸收光谱法;土壤环境监测;应用分析

地球表层最为主要的组成部分之一就是土壤,其也是人类赖以生存的物质基础。伴随着我国农业的不断发展,愈来愈多的污染物经降雨或者污灌等方式进行土壤,进而导致污染的情况日益严重。因此必须要高度重视并加强对环境的保护,通过运用原子吸收光谱法,有效测量土壤中的有害元素,继而开展土壤环境的治理工作。

  1. 原子吸收光谱的分类

  1. 火焰法

该方法在目前的土壤监测中运用较为广泛,并且是一项研究较为成熟的技术,不仅感染小,而且便于控制,可有效进行标准化的作业,并且设备价格比较低。但是此种方法也存在一定的局限性,例如:耐高温的V、B护Ta元素等,该方法不能将其进行有效分解。尤其是在包含碱土金属的样品中,金属元素没有办法被分解,进而致使分析结果缺乏一定的准确性。

2、石墨炉法

石墨炉法相较于火焰法区别非常大,其限度要比火焰法低1-2个数量级,而其绝对质量检测限要低于火焰法的三个数量级。并且石墨炉监测法具有较慢的检测速度,通常情况下只可测量单个元素,所分析的范围比较狭小,所以在进行检测时,没有办法满足火焰法的测量条件,才会运用石墨炉检测法进行检测。

3、氢化物法

此种方法具有较高的灵敏度,并且可进行自动化的测量,目前已在众多元素的测量过程中得到了较为广泛的运用。例如:在测量As及Se实验的过程中,具有比较低的灵敏度。在进行测量时,如果运用火焰法无法得到最为精确的测量结果,那么就可运用氢化物法进行检测。

  1. 土壤样品的处理方法

运用简单且有效的样品处理技术,是成功监测原子吸收光谱法在土壤环境监测中的关键。对不同处理方法在运用过程中的优缺点进行分析,可使工作人员按照具体情况选择不一样的处理样品的方法。

  1. 电热板湿法消解法

该种方法不仅简单容易操作,并且具有较大的样品取样量范围,但是具有较长的消化时间,并且所加入的试剂也有较大的体积,一般情况下必须要有10ml的高纯度强酸试剂,极有可能因为杂质太多,而导致测量结果不准确。同时在进行消化时,还会有大量的酸性气体出现,从而损害到周围的环境及人体的健康安全。此外在进行开放式消解过程中,样品也极有可能被空气中,所漂浮的颗粒所污染。

  1. 干灰化法

此种方法可对所有的样品进行处理,与电热板湿法消解法相比,此种方法所引入的杂质非常少,并且具有空白值较低等优势。但是有优势就有劣势,而其劣势就是消解时间长,且具有较大的称样量,在灰化时极易导致元素损失的情况发生,并且因为灰化时间较长,且操作不合理进而致使样品被污染。

三、原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用

1、在重金属元素形态分析中的应用

元素形态主要是指元素存在的具体方式,在土壤以及沉积物中都含有元素。重金属形态的主要存在方式为碳酸盐结合态、有机结合态及铁锰氧化物等。其中稳定性较弱的是碳酸盐结合态以及交换态,而这些现象的存在会对环境产生极为严重的重金属污染。因此与元素总量相比较,形态的分析更为复杂,并且其对于分析手段、及灵敏度都提出了更高的要求。想要对土壤及植物系统中重金属的形态及危害性进行详细了解,本文以某地区为例,对公路土壤进行取样,并检测了Zn、Pb及Ni等金属元素的化学形态及含量。从所检测的结果得知,有效态具有更大的占比,并且Zn元素具有最高含量的有效态。所以此地应对Zn元素对生态环境污染的影响进行高度重视。除此之外,并取样了某地10多个地区的特让样品进行了重金属的形态分析。研究结果表明,此地土壤被重金属严重污染、含量最高的是As、Cd、Zn及Cu。以残渣态存在的是As,以残渣及Fe-Mn氧化物结合态存在的是Zn,以残渣态及有机结合态存在的是Cu。本地最先治理的重金属污染对象为As和Cd。

2、在土壤重金属污染评价方面的应用

土壤是人民群众赖以生存的主要资源,同时也是日常生活中非常重要的物质基础,并且其在农业的生产中占据着不可替代的作用。近些年,伴随着我国城市化进程的不断加快,及工业的不断发展,土壤受到了不同程度及不同形式的污染,而土壤重金属污染问题是当前被大众持续关注的重点污染对象。导致土壤重金属污染的主要原因为工业废气、废液及废渣等,其占有较大的重金属比例,并且通过不同的方式进入到土壤中,还有一些会在农业土地中被灌溉,继而导致了非常严重的农业污染现象发生。例如:运用火焰吸收原子光谱法监测了大兴安岭某地土壤中Hg及As等重金属的污染情况,根据研究结果了解到,其重金属含量已经超过了国家的标准水平。相较于天然的林木土壤,该地的Cr及As等重金属元素含量也在逐步增长。因此对此地土壤进行治理时,应把土壤水分以及养分的限制问题,都进行充分重点的考虑。

四、结束语

总而言之,原子光谱吸收法在土壤环境的检测中,是较为常见的一种检测方法,已在众多领域得到了广泛的运用。有效运用原子吸收光谱法对土壤环境进行检测,并有效检查土壤环境中所存在的不同金属元素的含量,继而为土壤环境治理提供有效的支持。

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