談常用的土壤檢測方法

鄭江

（江西藍(lán)盈環(huán)保科技有限公司，江西 南昌 330000）

我國作為農(nóng)業(yè)大國，土壤質(zhì)量直接決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)值，同時(shí)，土壤作為人們居住與活動(dòng)的基礎(chǔ)，土壤中重金屬污染問題將直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人們正常生活，因此，對(duì)于土壤中重金屬進(jìn)行檢測相當(dāng)重要，當(dāng)然，隨著土壤中重金屬檢測方法的應(yīng)用，逐漸暴露出檢測方法存在的不足，故改進(jìn)土壤中重金屬檢測方法迫在眉睫。

一、原子熒光光譜法

使用這種方法來檢測土壤重金屬主要原理是：原子在輻射能量激發(fā)下發(fā)射光譜分析法，主要利用激發(fā)光源發(fā)射光照射一定濃度待測元素的原子蒸汽，這種情況下會(huì)發(fā)生原子熒光，在一般的條件下，熒光強(qiáng)度與被測溶液中待測元素濃度關(guān)系需遵循Lambeer-Beer定律，使用熒光強(qiáng)弱度可以有效測出土壤中的元素。

采用原子熒光光譜法檢測土壤重金屬時(shí)，可以使用兩種分析方法，一種是原子發(fā)射分析法，另一種是原子吸收法。原子熒光光譜法主要特點(diǎn)是靈敏度高，譜線簡單。在現(xiàn)在已知的元素中，有20種元素可以使用本方法檢測出來;當(dāng)檢測物濃度低時(shí)，校準(zhǔn)曲線范圍可以在3到5數(shù)量級(jí)，如果是用激光作為激發(fā)光源時(shí)效果更加。但是該方法也有著一定缺陷，主要是會(huì)出現(xiàn)散光干擾問題，還會(huì)出現(xiàn)熒光淬滅效應(yīng)。原子熒光光譜法主要使用在重金屬元素的檢測上，但是應(yīng)用范圍非常廣泛，醫(yī)藥學(xué)、礦物質(zhì)、環(huán)境科學(xué)等方面均可使用。而且使用原子熒光光譜法檢測土壤重金屬，有著高效準(zhǔn)確的特點(diǎn)，檢測周期一般會(huì)在2個(gè)小時(shí)左右，操作簡單、抗干擾能力強(qiáng)、精密度好。

二、技術(shù)處理

測定土壤中重金屬需要用混合酸，混合酸的配比即消解土壤樣品時(shí)酸的選擇還要考慮所測金屬元素的性質(zhì)，加酸量的多少則由土壤樣品的性質(zhì)和量決定。一般而言，建議在對(duì)銅元素、鉛元素、鋅元素等金屬進(jìn)行處理的過程中，利用硝酸+ 鹽酸、氫氟酸和雙氧水。硝酸+ 鹽酸可控制消解時(shí)間在5-6 個(gè)小時(shí)，氫氟酸和雙氧水則要可以控制在2-3 個(gè)小時(shí)，能保證土壤樣品消解完全；硝酸+鹽酸則更加適宜消解處理土壤中總鉻。近幾年，多數(shù)濕法消解都被全自動(dòng)消解儀取代，加酸量也在減少，升溫范圍也擴(kuò)大了（0-300）℃ 。在實(shí)際技術(shù)處理工序中，消解前要了解樣品性質(zhì)和根據(jù)所測金屬元素的特性，然后判定加何種酸，所加酸先后順序要滿足要求。在應(yīng)用濕法消解的方式時(shí)按照正確的消解步驟，在自動(dòng)化完成石墨消解工作后，就能自動(dòng)設(shè)定升降數(shù)值，有效進(jìn)行加酸處理、定容處理以及搖勻處理等，消解基礎(chǔ)時(shí)間要控制在5 個(gè)小時(shí)到6 個(gè)小時(shí)之間，不僅能減少人工看管時(shí)間，也能有效提高消解數(shù)量。

三、原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光和可見光范圍的相對(duì)應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來定量被測元素含量為基礎(chǔ)的分析，測定的范圍是特定氣態(tài)原子對(duì)光輻射的吸收。采用基本原理是在空心陰極燈中發(fā)射特定波長的射光，這種射光在通過需要檢測的元素原子蒸汽時(shí)，有一部分光會(huì)被吸收，再穿透的光線使用檢測儀器檢測被吸收的程度，也就是吸光度，根據(jù)元素對(duì)光的吸收多少可以判斷出該元素濃度情況。原子吸收光譜法在農(nóng)業(yè)檢測上運(yùn)用非常廣泛。主要使用在農(nóng)業(yè)環(huán)境評(píng)價(jià)分析、農(nóng)業(yè)水質(zhì)分析、土壤成分分析、土壤背景值調(diào)查，肥料和植物微量元素分析中也可以使用。這種方法主要有著這些方面優(yōu)點(diǎn)：開展農(nóng)業(yè)檢測時(shí)能夠呈現(xiàn)高精密度且抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)使用范圍廣泛、靈敏度高，最為明顯的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是選擇性強(qiáng)。但是使用原子吸收光譜法也有著很多缺點(diǎn)，比如在對(duì)多元素測定時(shí)有一定的困難，而且在非金屬元素檢測及復(fù)雜樣品分析時(shí)有困難。

四、不斷創(chuàng)新應(yīng)用檢測方法

針對(duì)土壤中重金屬檢測方法守舊的問題，需要從如下幾點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)：①轉(zhuǎn)變守舊的思想觀念，需要意識(shí)到先進(jìn)檢測方法應(yīng)用的重要性，積極引進(jìn)先進(jìn)的檢測技術(shù)與設(shè)備，加強(qiáng)先進(jìn)檢測設(shè)備的操作能力培養(yǎng)，保證檢測方法發(fā)揮出其實(shí)效性;②加大檢測的經(jīng)費(fèi)支持力度，投入足量的資金用于檢測設(shè)備的采購以及檢測設(shè)施的建設(shè)，構(gòu)建出強(qiáng)勁有力的檢測系統(tǒng)，使得檢測方法能夠有堅(jiān)實(shí)的保障基礎(chǔ);③針對(duì)檢測方法存在的弊端，需要進(jìn)行有效地創(chuàng)新改進(jìn)與嘗試應(yīng)用，汲取不同檢測方法的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行補(bǔ)充融合，有效發(fā)揮檢測方法的應(yīng)用效果。

五、微波消解應(yīng)用及發(fā)展

土壤中重金屬檢測樣品微波消解不僅具有消解能力強(qiáng)且樣品污染少等問題，也可以有效提升分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且整體處理工作能有效完善消解工作的方法，最重要的是，借助微波消解對(duì)土壤中重金屬檢測樣品進(jìn)行前處理，相較于傳統(tǒng)加熱技術(shù)能實(shí)現(xiàn)快速的深層次加熱，借助交變磁場就能使介質(zhì)分子發(fā)生極化，在高頻磁場中交替排列的基礎(chǔ)上，保證能在高頻磁場環(huán)境中形成高速震蕩。與此同時(shí)，在實(shí)際處理工序建立的過程中，正是因?yàn)檎袷幏肿訜徇\(yùn)動(dòng)以及能有效完成分子間的相互作用，就能對(duì)震蕩差社會(huì)功能干擾，獲得較高的能量，為后續(xù)處理工作和樣品表面層破裂工作奠定基礎(chǔ)。值得一提的是，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，微波消解應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，能科學(xué)化提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。正是借助實(shí)踐操作，能有效完善技術(shù)管理效果，需要操作人員結(jié)合微波消解處理原理對(duì)后續(xù)消解條件進(jìn)行優(yōu)化。一方面，要確保其快速加熱的優(yōu)勢(shì)得以完善，因?yàn)槲⒉ㄏ饽苡行p少溶解時(shí)間，這就需要在進(jìn)行處理的過程中，合理性完善微波加熱管理水平，將相應(yīng)操作工序控制在規(guī)定范圍內(nèi)，提高工作的基本效率。另一方面，因?yàn)槲⒉ㄏ獗旧砗馁M(fèi)的酸性溶液較少，因此，空白數(shù)值較低，這就需要技術(shù)人員對(duì)具體操作過程和檢測樣品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

當(dāng)前的研究熱點(diǎn)集中在對(duì)高光譜遙感探測等方面研究，并且具有一定的創(chuàng)新性和理論基礎(chǔ)，但是這些技術(shù)還處在研究實(shí)驗(yàn)階段，因此對(duì)于這些技術(shù)推廣，還需要繼續(xù)研究和驗(yàn)證。