土壤中重金屬測定方法的研究

王越

（長春市農產品質量安全與檢測中心，吉林長春130000）

土壤中重金屬測定方法的研究

王越

（長春市農產品質量安全與檢測中心，吉林長春130000）

隨著社會經濟的發展，土壤重金屬的污染問題日趨嚴重，給人們的身體健康帶來了危害。綜述了近些年應用在土壤重金屬方面的光譜檢測技術，如原子吸收光譜法、X射線熒光光譜法、電感耦合等離子體質譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法等，并對其發展進行了展望。

土壤；重金屬；光譜

土壤是農產品生長的基礎和關鍵，也是人類極其珍貴的自然資源。土壤重金屬污染問題直接關系到農產品的質量安全，進而嚴重威脅到人類的身體健康。因此，研究和探索土壤重金屬的檢測技術對預防和治理農產品污染問題具有重要意義。

重點闡述原子吸收光譜法、X射線熒光光譜法、電感耦合等離子體質譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法在土壤重金屬檢測中的應用。

1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)是測定土壤中重金屬常用的方法之一。其基本原理是通過測定樣品中金屬的氣態基態原子的外層電子對紫外光和可見光范圍內相對應的原子共振輻射的吸收強度，來確定樣品中重金屬的含量。原子吸收光譜法具有精密度好、靈敏度高、選擇性好、檢出限低等特點。顧佳麗等[1]利用原子吸收光譜法測定了土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 6種重金屬的含量，檢出限為0.002～0.013 mg/L，加標回收率為92.0%～110%。張恒文等采用火焰原子吸收光譜法對甘肅省花牛村蘋果種植區的土壤進行測定，其中Zn的含量為26.27 mg/kg，Cu的平均含量為11.67 mg/kg，Hg的平均含量為0.617 mg/kg。

2 X射線熒光光譜法

X射線熒光光譜法(X-ray Fluorescence,XRF)是目前極具發展前景的一種重金屬檢測技術。其基本原理是入射X射線與土壤樣品作用產生了特征X熒光強度，依據熒光強度與待分析重金屬元素含量的關系，進而測定出各待測重金屬元素的含量。X射線熒光光譜法具有分辨率高、適應性廣、檢測快速、操作簡便等特點。張思沖等[2]利用X射線熒光光譜法測定了哈爾濱市城郊菜地的As、Cr、Cu、Pb、Zn等重金屬含量，相對標準偏差（RSD）分別為0.005%、0.006%、0.013%、0.003%和0.011%。曹發明等采用X射線熒光光譜法對西南、華南、華東3個地區城鄉接合部的土壤進行了6種重金屬的檢測，結果表明XRF的RSD均在5%以內。

3 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法(Inductively Coupled Plasma Massspectrometry，ICP-MS)是一種測定重金屬的高靈敏度的分析技術。其基本原理是將樣品離子化，生成質荷比不同的帶電離子，經過質量分析器，根據離子質荷比的不同將其分離，最后被檢測器檢測，得到質譜圖，從而確定重金屬在樣品中的含量。電感耦合等離子體質譜法具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬、準確性高等特點。田媛等利用電感耦合等離子體質譜法檢測了北京地區3個再生水灌溉區域土壤，對Cd、Ni、Cu、As、Pd、Zn、Cr、Hg 8種重金屬元素進行了含量測定。李自強等改進了土壤重金屬的前處理方法并利用ICP-MS測定了土壤中Cr、Cu、Cd、Pb等重金屬含量，檢出限分別為1.74 μg/g、0.89 μg/g、0.015 μg/g、0.08 μg/g。

4 電感耦合等離子體原子發射光譜法

電感耦合等離子體原子發射光譜法(Inductively CoupledPlasmaAtomicEmissionSpectrometry,ICP-AES)是一種等離子體光源與原子發射光譜相結合的檢測方法。其基本原理是樣品溶液在等離子體光源內加熱升溫逐漸蒸發，最后電離發射出特征波長，根據不同元素所發射的特征波長不同進行定性分析，根據輻射的強度與樣品濃度成比例進行定量分析。電感耦合等離子體原子發射光譜法具有分析速度快、干擾小、線性范圍寬、檢出限低等特點。周小春等利用微波消解將土壤樣品進行前處理后，通過ICP-AES測定了Cu、Zn兩種重金屬元素，相對標準偏差分別為2.1%、2.8%，加標回收率為94.0%～104%。范怡麟等利用電感耦合等離子體原子發射光譜法對工業區域土壤樣品進行了重金屬元素含量的測定，其中Zn、Cu、Mn、Cr的含量分別為36.05 mg/kg、3.898 mg/kg、217.06 mg/kg、13.03 mg/kg。

5 展望

隨著人們對農產品質量安全的逐漸重視，對土壤金屬污染的預防和治理迫在眉睫。

目前，光譜技術仍然是測定土壤重金屬最主流和最常規的方法，但是隨著科技的發展，已經有包括酶分析法、免疫分析法、生物傳感器、太赫茲光、環境磁學等一系列新型的檢測技術正逐漸發展起來。未來重金屬檢測技術將向著簡便、高效、快速、自動化、智能化的方向發展。

[1] 顧佳麗，趙剛，徐娜.超聲波提取-原子吸收光譜法測定油區土壤中重金屬的含量[J].化學研究與應用,2012(11):1 705-1 710.

[2] 張思沖，周曉聰，葉華香，等.X射線熒光光譜法測定哈爾濱城郊菜地土壤重金屬[J].中國農學通報,2009(13):230-233.

1005-2690（2017）11-0027-02

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2017-10-16）