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發(fā)布時間:2022-06-01 點此:599次
為了研究原子吸收法在土壤檢測中的運用,本文以原子吸收法為研究對象,探究原子吸收法的類型及其在土壤檢測中的運用。 在實際的土壤檢測中,常見的原子吸收法包括石墨爐法、火焰原子吸收光譜法、氫化物法等。 在土壤檢測中,該技術(shù)能夠定性、定量分析重金屬元素,評價重金屬污染,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)均有顯著意義。
1 引言
在土壤檢測中,原子吸收法是極為重要的技術(shù)。隨著這項技術(shù)的不斷發(fā)展,其在土壤檢測內(nèi)的應(yīng)用范圍不斷擴大。目前原子吸收法主要應(yīng)用在土壤重金屬檢測中,包括土壤重金屬污染評價、重金屬元素形態(tài) 2 個方面。提出針對性的治理與修復(fù)意見,有助于保障污染治理效果與修復(fù)效果。
2 原子吸收法類型
原子吸收法源于 20 世紀 50 年代,是一項逐步發(fā)展的儀器分析技術(shù)。近幾年,就原子吸收法的研究較多,在實際的土壤檢測中,包含了很多的檢測技術(shù),各類檢測技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢與范圍不一樣,要結(jié)合實際情況選用。常見的原子吸收法包括:石墨爐法、火焰原子吸收光譜法、氫化物法。
2.1 火焰原子吸收光譜法
火焰原子吸收光譜法是目前應(yīng)用蕞多、范圍蕞廣的檢測方法,主要應(yīng)用于原子化檢測,但測試靈敏度有限。這類檢測方式主要用于檢測土壤環(huán)境,具備易控制、標準化與便捷性的特點。 當(dāng)前,針對這一檢測法的研究比較深入,實踐能力較強,應(yīng)用優(yōu)勢較大。 但在實際應(yīng)用中,這一檢測技術(shù)還存在一定的問題,就一些耐溫性較高的元素,只可分離表皮部分,很難進行深層次的分析與探析,會影響檢測結(jié)果的精準性。
2.2 石墨爐原子吸收光譜法
這類檢測方法需要借助針對性的原子儀器,先加熱電流,分析元素原子化。這一檢測技術(shù)集中進行限度檢測、濃度分析。 與火焰原子相比,可減少吸收的數(shù)量級。 通過分析測定質(zhì)量,與火焰吸收對比,可增加吸收的數(shù)量級。通過分析測定速度,發(fā)現(xiàn)該技術(shù)測定速度緩慢,只可測定單一元素。
2.3 氫化物法
這類檢測方法,主要檢測土壤內(nèi)的重金屬,實際檢測靈敏度較高,能夠自動檢測。 對于一些特定元素,如砷、硒、鉍、汞等元素,測定期間不會受到其他元素的影響。 該檢測方法的應(yīng)用范圍較廣,且價值比較顯著。
3 原子吸收法在土壤監(jiān)測中的應(yīng)用
在土壤檢測的應(yīng)用中,原子吸收法可實現(xiàn)重金屬形態(tài)分析,評價重金屬污染。
3.1 原子吸收法優(yōu)勢
原子吸收法在土壤環(huán)境檢測內(nèi)的應(yīng)用, 有較大的優(yōu)勢,包括:( 1 )選擇性較強,不會被譜線所干擾,譜線之間不易重疊。 ( 2 )原子吸收法的分析范圍較廣,可檢測出低含量素、主含量元素,還可測定非金屬元素、有機物。 ( 3 )檢測技術(shù)的靈敏度較高,可測定數(shù)量級的濃度及其范圍,以此保障檢測數(shù)據(jù)的準確性。
3.2 土壤內(nèi)鉛的消解與測定
土壤內(nèi)的重金屬污染嚴重,鉛屬于常見的重金屬元素,這類元素對土壤的污染較大,借助石墨爐原子吸收法可測定土壤內(nèi)的鉛含量。石墨爐原子吸收光譜法進樣是將消解完全的樣品自動加入石墨管中,再在石墨管中原子化,消解后對比趕酸不完全、趕酸不徹底的情況。將 0.50 g 左右的土壤放入特氟龍消解罐中,緩慢加入 5.0 mL 硝酸, 2.0 mL 氫氟酸,同步開展空白試驗,搖晃均勻后,在微波消解儀內(nèi)進行消解,消解步驟詳見表 1 。
表 1 土壤內(nèi)鉛消解步驟
消解之后,再進行冷卻,并在其中加入 1.0 mL高氯酸,實施趕酸后定容至 50.0 mL ,結(jié)果詳見表2-表3 。
表 2 檢測土壤消解后趕酸不徹底鉛測定結(jié)果
表 3 檢測土壤消解后趕酸徹底鉛測定結(jié)果
標準土壤 GSS-13 規(guī)定標準為( 21.5±1.5 ) mg/kg 。通過分析上述的試驗結(jié)果可知,若在試驗階段,趕酸不徹底,會影響檢測過程,使得土壤內(nèi)的鉛含量數(shù)值偏高。本試驗表明,蕞終數(shù)值平均值為 24.5 mg/kg 。若趕酸徹底,樣品內(nèi)的鉛測定值為 21.2 mg/kg ,可消除其他元素對鉛的干擾及影響,以此保障試驗數(shù)據(jù)的準確性。
3.3 重金屬形態(tài)分析
元素形態(tài)指的是,將某一元素內(nèi)的不同同位素組合,將不同電子組態(tài)組合、不同電子價態(tài)組合,形成不同的結(jié)構(gòu)形式,以不同的特性存在。土壤與其沉積物內(nèi),重金屬本身的形態(tài)差異較大,常見的形態(tài)多為結(jié)合態(tài),如有機結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)等。 重金屬元素的形態(tài)直接決定其穩(wěn)定性,土壤內(nèi)的重金屬會污染土壤環(huán)境,大部分重金屬本身的形態(tài)及結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。目前,元素的形態(tài)與結(jié)構(gòu)分析是核心研究方向。
為研究河岸重金屬形態(tài)的分布情況,分析河岸土壤的重金屬生態(tài)風(fēng)險,本文采集了河岸 13 份土壤樣品進行測定與分析,研究其金屬形態(tài)。蕞終結(jié)果表明,該河岸土壤污染嚴重,判定為重金屬污染。 在檢測到的 7 種重金屬中,砷、鎘、鋅和銅為重污染,砷多為殘渣形態(tài)存在,且占據(jù)較大的比例。鋅同樣也是以殘渣出現(xiàn),主要與鐵錳化合物結(jié)合形態(tài)為主,銅形態(tài)多樣。
初步研究結(jié)果判定,在河岸重金屬污染治理、重金屬污染修復(fù)中,砷與鎘為重點控制對象。通過實施重金屬形態(tài)分析,掌握相關(guān)形態(tài),可深入分析檢測地的重金屬情況。與單一的元素總量相比,重金屬形態(tài)檢測的難度系數(shù)較大。
4 討論
在實際土壤環(huán)境檢測中, 原子吸收法應(yīng)用較多,常見的包括氧化物、火焰原子吸收光譜法等。在應(yīng)用中,可定量定性分析重金屬,以此評價重金屬污染,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的改善。