原子吸收方法在土壤檢測中的應用研究

臧娜

（天津國納產品檢測技術服務有限公司天津300457）

原子吸收方法在土壤檢測中的應用研究

臧娜

（天津國納產品檢測技術服務有限公司天津300457）

在土壤環境監測領域，原子吸收光譜法是其中一項極為重要的技術，特別是隨著這項技術的不斷發展，以及樣品處理技術的進一步發展，這項技術開始在土壤檢測領域的應用也開始不斷拓展。本文首先分析了原子吸收光譜法的基本操作方法，以及相應的樣品處理技術，最后對這項技術在土壤環境監測方面的應用進行了綜述。

原子吸收方法；土壤檢測；應用

1　原子吸收光譜法基本概念

在測量重金屬方面，原子吸收光譜法最為常用，這種方法主要是通過檢測蒸氣相中的被測元素中的基態原子所吸收原子共振輻射強度大小來確定這些元素的具體含量。當前這種檢測方法有可以細分成三種不同的方法，分別是氫化物發生法、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

這種方法應用極為廣泛，更多應用在那些可原子化的基本元素領域，并敏感于大部分元素，檢測極限也相對較高，檢測速度相對較快，另外檢測模式簡單，可重現性強，成本低。不過這種技術也受制于霧化器的霧化能力以及元素的原子化水平。只有達到ppm級才能夠進行定量分析，也就是檢出的限制相對較高，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現，使用電流加熱技術促進元素加速原子化。所以在這種裝置的作用下，該檢測方法只需要較少的樣品就可以實現檢測，另外原子化溫度調節相對自由，操作安全系數較高等優勢。不過這種檢測方法也存在著一定缺陷，主要表現在分析范圍窄，檢測成本高，耗時長，而且精度也不夠高，重現性相對較低。如果樣品成分相對復雜，那么在檢測時就會容易產生較為嚴重的干擾，進而影響到檢測結果。

1.3氫化物發生法

這種檢測方法靈敏度更高，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行檢測，往往靈敏度更低，此時在酸性環境中，應用硼氫化物進行處理，此時這些元素就可以通過化學反應形成氫化物，狀態是氣態。此時檢測出元素的最低限度可以達到ppb級。利用這種分析法能夠讓被分析的元素和基體實現分離，那么在檢測過程中所受到的干擾就會下降，檢測的精度相對就會上升。目前已經廣泛應用在As、Pb以及Hg等重金屬的檢測。

2　土壤樣品的處理技術分析

2.1電熱板濕法消解法

該處理方法相對容易操作，使用比較普遍，同時稱樣量也相對較大。但是這種方法消化時間長；加入的試劑量比較大，這些試劑大多是高純度強酸，因此在強酸的影響下，很容易產生更多的雜質，直接影響到檢測結果的精確性；另外在消化過程中也會產生很多酸性氣體，對環境產生破壞效應，并影響測試人員的身體健康；同時這種開放式的處理模式也會因為空氣中的顆粒物會對檢測結果產生負面影響。

2.2干灰化法

該方法優勢體現在空白值相對較低，而且雜質相對較少。應用范圍廣，幾乎可應用所有樣品，不過處理時間相對較長，另外也會容易產生環境污染和元素損失等問題。

2.3微波消解法

在微波作用下對樣品產生加熱效果，樣品在吸收微波能量之后，就能夠產生深層的加熱，并能在短時間內實現溫度的提升。因此在此種處理模式下，樣品分解速度會上升，同時溶解速度也會上升。這種土壤處理方式能夠有效降低環境污染，并能降低能耗。而且這種處理技術是將土壤放在密閉空間中，所以也能夠有效規避樣品中元素的損失問題，測試的結果也會相對準確。近年來，微波消解由于其簡捷、快速高效及受基體干擾小而得到廣泛應用。但是，由于微波消解要避免使用高氯酸，因此，易引起有機物殘留。

由于土壤類型繁多，土壤樣品的基質可能存在較大的差異，因此要根據具體情況選擇合適的消解方法。質控樣的使用，能很好的幫助實驗人員評估所用消解方法是否得當。

3　原子吸收光譜法在土壤環境監測中的主要應用

3.1在重金屬污染評價方面的應用

目前導致土壤重金屬污染的主要原因主要包括含重金屬的工業廢氣廢渣的無處理排放，含有重金屬廢水直接灌溉農田，應用含有重金屬農藥等。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在農作物中開始聚集，人類一旦大量食用，必然會對群眾的身體健康帶來威脅。對此，可以利用原子吸收光譜法對土壤的重金屬含量進行檢測，比如對土壤中的金屬鎘的檢測，就可以使用二乙基二硫代氨基甲酸鈉作為檢測的絡合劑，接著使用四氯化碳作為萃取劑，然后利用硝酸-過氧化氫進行反萃取，使之轉化成水相。接著就能夠使用火焰原子吸收光譜法來檢測金屬鎘。另外土壤鋁元素的含量則能夠通過石墨爐檢測法進行檢測。

3.2在分析重金屬元素形態方面的應用

元素形態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為三種穩定性差的狀態所致，也就是交換態和碳酸鹽結合態以及鐵錳氧化物結合態。分析重金屬的形態，相對于含量分析而言，技術難度更高。運用此光譜法需要應用靈敏度高的方法，同時能夠實現元素的分離。要對土壤中的重金屬所存在著的不同形態中的具體含量進行分析，然后還需要分析不同金屬有效態所占的比例，以及殘渣態含量，通過這種技術就能夠檢測出土壤中不同重金屬的污染物的具體形態特征。然后就可以據此進行針對性的污染治理和修復，從而提升污染治理和修復的效果。參考文獻

[1]史久英,李曉蓉,胡梅,許文艷,徐美蓉,焦潔.隴南市中藥材基地土壤重金屬含量及評價[J].甘肅農業科技.2014(10).