原子吸收光譜法在土壤環境監測中的應用

胡 寧

（山東省聊城生態環境監測中心，山東 聊城 252000）

0 引言

隨著社會經濟的不斷發展，我國的農業和重工業的經營水平也隨之提高，但與此同時，環境污染問題也愈發嚴峻，其中土壤的污染問題成為我國關注的重點。產生土壤污染的途徑有很多種，例如降雨、垃圾填埋、重金屬、污水排放等，并且部分污染不可逆，導致土壤中金屬元素的含量不斷增加。而土壤作為人類生存的必然條件之一，需要加強對土壤污染問題的重視程度，并提出一套完備、科學且可行性高的解決措施，有助于保護土壤免受污染的侵害。土壤監測是保護土壤的第一步，因此本文主要通過的原子吸收光譜法的分析和研究，對土壤環境的監測應用展開討論，以期改善我國目前的土壤環境。

1 原子吸收光譜法的常見類型

1.1 火焰原子吸收法

目前，我國對于火焰原子吸收法的研究已經取得一定的成果，可以有效地對土壤中涵蓋的重金屬元素進行監測。火焰原子吸收法，具有操作簡單、不容易受到外界因素干擾、監測范圍小等特點，因此被土壤環境監測的工作人員廣泛使用。但若土壤中存在耐高溫元素或遠紫外區元素時，火焰原子吸收法就不適用于土壤環境的監測工作。火焰原子吸收法的原理是對土壤進行取樣、研磨、處理后，再利用火焰原子吸收法對土壤中的元素含量進行監測，同時，需要對土壤樣本進行嚴格限制，有助于檢驗結果的準確性。

1.2 石墨爐原子吸收法

石墨爐原子吸收法的監測原理是通過電流加熱的方式，使元素原子在熱反應下分解。在實際的監測過程中，工作人員會對水墨爐進行均勻加熱，并以此提升元素原子化的效率。相比于火焰原子吸收法，石墨爐原子吸收法具有安全性強、原子化效率高、靈敏度高等特定。但石墨爐原子吸收法也存在部分缺點，例如監測成本較高、精準度較低，實驗速度緩慢等，同時石墨爐原子吸收法容易受到外界條件的干擾，容易對最終的監測結果產生一定的影響。

1.3 氫化物法

氫化物法是一種靈敏度極高的檢查方法，通常用在土壤中含有As、Pb、Se、Sn 等元素的監測中，由于部分元素無法通過火焰原子吸收法監測出來，因此可以用氫化物法對土壤環境進行監測。其原理主要是通過將集體與元素相分離的方式實現元素的原子化，不僅可以提升檢驗率，還可以避免外界環境產生的影響。此外，在土壤環境監測的過程中，部分工作人員還會通過流動注射氫氧化物的方式，對河流中的沉淀物進行收集。目前，通過監測相關報告可知，氫化物的檢監測率高達100%，可見氫化物法具備極高的精準度和準確度[1]。

2 原子吸收光譜法在土壤環境監測中的應用

2.1 判斷土壤中受重金屬污染的情況

由于我國重工業的發展規模逐漸擴大、建設數量逐漸增多，部分企業直接將廢水或化學污水排放到土壤，或土壤周圍的河水中，使土壤中的重金屬含量逐漸增多，導致土壤污染日趨嚴重。部分受到污染的土壤會直接反映在農作物身上，導致農作物的食品質量嚴重不符合國家規定的標準，對食用者的健康產生一定的影響。并且，農作物中的重金屬超標后，會通過自身的氣孔排放到空氣中，從而對人類的身體健康形成安全隱患。在這種情況下，就必須加大對土壤環境的監測力度，并通過對土壤中的污染元素的分析，從而研制出針對性的解決辦法，在幫助土壤恢復健康的同時，為人類的身心健康提供安全保障。

由于原子吸收光譜法具有靈敏度和監測效率較高、對土壤樣本的采集量較小，因此，被土壤環境的工作人員廣泛使用。而原子吸收光譜法的原理是利用空心陰極燈，對土壤樣本發射光線，從而保障發射的光線波長固定，再利用原子化器對原子進行蒸汽化處理，根據原子對蒸汽的吸收效果，計算出原子的吸光度，并制成光譜便于分析，從而得出土壤中重金屬的具體含量[2]。可見，重金屬元素對土壤造成的污染危害程度較大，不僅會影響土壤的肥力，還會影響農作物的正常生長，進而危害人類的身心健康。因此，土壤環境的工作人員需要利用原子吸收法監測土壤中的重金屬含量，并采取針對性的解決辦法，為農作物和人類的健康提供安全保障。

2.2 分析污染元素的具體形態及評價

元素形態是指土壤中涵蓋的重金屬元素的存在形式，例如：土壤中的部分重金屬的形態較為穩定，部分土壤中的重金屬元素是通過有機結合態的形式存在于土壤之中，此外，還有一部分重金屬元素在土壤當中缺乏穩定性，會以交換形態的方式存在。通常情況下，大部分的重金屬元素都缺乏穩定性，并且由于重金屬的形態較為復雜，在實際監測的過程中，會為工作人員增加一定的難度，若利用原子光譜吸收法就可以有效地將重金屬的形態分析出來，再采取針對性的解決措施，減少土壤中的重金屬含量。

部分企業會與農作物種植者進行合作，尤其是菌類植物，由于菌類植物可以有效地促進土壤循環作用，起到凈化土壤的效果，使土壤中的重金屬含量不斷下降。并且部分菌類具有相當高的市場價值，可以使企業產生更大的經濟效益，若土壤中的重金屬含量嚴重超標，就無法實現企業的實際利益，基于此，企業會在種植菌類前對土壤進行監測分析，從而確定土壤是否滿足菌類的生長需求。此外，原子吸收光譜法還可以對土壤污染情況作出評價，以便于投資者了解土壤的各項信息，為投資者的判斷給予數據支持，由此可見，原子吸收光譜法在土壤污染評價方面的運用也十分廣泛[3]。

2.3 處理和測量樣品

1）樣品處理。在對土壤中含有的元素進行分析時，需要先將樣品進行處理。首先，工作人員需要通過消化、熔融等方式將礦物質的晶格破壞掉，再將待測元素轉移到特定溶液當中。目前對于樣本處理系統主要包含兩種，分別是堿融和酸溶。對于堿溶系統而言，其原理主要是通過K2CO3、Na2CO3、NaOH 等堿性物質對土壤樣品進行處理；對于酸溶系統而言，其主要原理是通過HF、H2SO4、HCLO4等酸性物質進行處理。兩者相比，酸溶系統的使用率更高，工作人員也可以根據土壤環境的實際情況對兩種系統進行搭配處理樣品，實現從固態轉為液態的效果。

2）樣品測量。對土壤樣品進行測量時，需要對溶液的元素成本進行分析，再將有效元素提取出來。部分元素可以直接盡心測量，如Mg、K、Ga 等元素。并通過火焰原子吸收法得到各元素的數據含量。而對于部分有效態元素而言，如Fe、Zn、Mn 等元素等，可以采用一次性浸提劑對其含量進行測量[4]。

2.4 干擾處理

1）光譜干擾。在對土壤的監測過程中，若土壤樣本的吸收線一致，就會對突然監測產生光譜干擾。由于重金屬元素所吸收的光線各不相同，導致對檢驗結果產生一定的影響，因此，為提升監測的準確性，在采集土壤樣本時，需要將不同元素產生的波長差別考慮在內，從而在分析元素波長的基礎上，提升土壤檢驗的準確性。

2）電離干擾。電離干擾是指在堿金屬發生電離反應后，會對波長進行吸收，導致工作人員在工作時容易造成盲區，進而影響監測的結果。在這種情況下，工作人員可以利用火焰原子吸收法對土壤中的重金屬元素進行監測，在有效防止電離作用干擾的同時，提升檢驗的準確性。同時，工作人員也可以通過對土壤添加電離緩沖劑的方式，降低電離干擾的效果。

3）物理干擾。物理干擾一般在試液和標準溶液產生偏差時容易出現，例如工作人員在對土壤進行監測的過程中，由于監測方法不同、監測操作不規范等，會對監測的結果產生干擾[5]。基于此，應利用原子吸收光譜法，使標準溶液和試液進行結合，以便于提升監測而的準確性和精確度。

3 結語

利用原子吸收光譜法監測土壤環境，不僅準確性較高，而且更高效、更靈敏，但由于在監測環境的過程中，容易受到設備、天氣等因素的影響，基于此，工作人員需要在監測時對周圍的影響因素加強重視，有助于為檢驗結果提供有效保障。