(湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊實驗室,湖北 孝感 432000)
近年來,在我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展下,工業(yè)經(jīng)濟得到創(chuàng)新變革,其中在獲得高額經(jīng)濟效益的同時,重金屬元素廢水廢渣逐漸排除,并滲透到土壤之中,這種情況下,土壤內(nèi)的重金屬含量超標(biāo),在污染的表層土壤中鉛、汞等有毒性金屬元素數(shù)量眾多,不僅會對人體的器官造成影響,甚至還會引發(fā)癌變,所以需對其測定工作加以重視。
對于受到污水污染的田塊適合應(yīng)用的方法為對角線布點法;污染程度較為均勻的土壤則適用于梅花形布點;地形不均勻的土壤適用于棋盤式布點法;地勢平坦的土壤適合應(yīng)用網(wǎng)格布點法。一般而言,需要將土壤樣品存在在干凈的室內(nèi),并進行風(fēng)干、磨碎,過尼龍曬,存儲與備用。
酸式消解法:是土壤測定中較為重要的消解法之一,在土壤重金屬含量測定當(dāng)中占據(jù)了重大的比例,但是從另外一個角度分析,酸式消解法往往對于消解時間以及消解溫度提出了較高的要求,如果溫度過高則容易蒸發(fā),導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,在整個酸式消解法的過程當(dāng)中,需要根據(jù)實際的發(fā)展情況添加加速重金屬溶解的氧化劑。
堿熔消解法:是將土壤與堿相互混合,在高溫的作用下進行融化,進而分解土樣,其中有學(xué)者在研究當(dāng)中稱取了0.5g的土樣,放置于鋁鍋之中,并加入過氧化鈉進行攪拌,將其放置到馬弗爐之中,經(jīng)過高溫得以溶解,待溶解之后取出土樣做好冷卻工作,將其加入到燒杯之中,利用沸水提取hcl,這種方法在溶解土樣的時候樣品完全消解,并且操作比較簡單,不會產(chǎn)生酸蒸氣,但是其確定是試驗涉及到了大量的試劑,所以會引入大量的可溶性鹽以及其他污染物質(zhì)。
高壓釜密閉消解法:從原理上分析,高壓釜密閉消解法主要是在整個實驗中應(yīng)用較少的酸量,對土壤樣品進行消解,不足之處是在分解反應(yīng)過程當(dāng)中,需要等到冷卻才能判斷樣品是否完全消解,并且消解的土壤樣品質(zhì)量不可超過1g,這樣一來測定的元素含量比較低,稱樣會受到一定的限制。
微波消解法:主要是將土樣放入到聚四氟乙烯消毒罐之中,并且添加混合酸進行搖勻,加入微波消解儀進行消解,微波消解主要是將土樣已經(jīng)混合酸作為主要的發(fā)熱體,采取內(nèi)部加熱的方式,其熱效率較高,并且消減速度較快,有學(xué)者在研究當(dāng)中稱取0.5克的土樣,加入混合酸搖勻,使其呈現(xiàn)出均勻性,并且放入高壓消毒罐之中進行微波消解,經(jīng)消解之后對土樣進行測定,步驟較為簡單,效率較高。其中在微波消解法中具有代表性的一種是火焰原子吸收光譜法,需滿足的工作條件表表1。
表1 火焰原子吸收光譜法的工作條件
(1)原子吸收光譜測定法。主要利用外層電子對原子共振輻射線的吸收強度加以分析,由此判斷土壤當(dāng)中的重金屬元素。其中,原子吸收光譜法不會受到外界諸多因素所帶來的影響,測定的時間比較短,測定結(jié)果具有真實性和準(zhǔn)確性,現(xiàn)已成為了微量元素測定的主要載體。需要注意到的一點是原子吸收光譜測定法用于單種元素的測定,所以不適用于同時測定多種元素的實驗,在選擇的時候需要根據(jù)實驗的實際情況選擇合適的測試方式。
(2)電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。所謂的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法主要是將電感耦合等離子炬作為主要的發(fā)光源,其中電感耦合等離子體發(fā)射光譜法在與原子吸收光譜測定法的對比中可清楚的了解到,電感耦合等離子體發(fā)射光譜法在測定土壤多種元素的實驗中,應(yīng)用效果良好,極大的彌補,原子吸收光譜測定法的缺陷,為進一步提高結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要先將土壤樣品積極轉(zhuǎn)化為溶液,并且保證轉(zhuǎn)化步驟的完善性,尤其是要對重金屬元素的含量加以研究,否則會導(dǎo)致分析結(jié)果受到影響。
(3)電感耦合等離子體質(zhì)譜法。電感耦合等離子體質(zhì)譜法是利用混酸溶液采取微波消解的方法,在多種元素測定當(dāng)中得以適用,并且分析范圍比較廣闊,但是從某一個角度分析,電感耦合等離子體質(zhì)譜法在特定出表層土壤重金屬元素含量的同時,還可以提高元素分子量的準(zhǔn)確性,當(dāng)然這種方法在無機元素以及同位素檢測當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)如今在科技的不斷發(fā)展下,電感耦合等離子體質(zhì)譜法得到了有效普及,不僅檢測時間短,準(zhǔn)確度高,且檢出限低,值得推廣與應(yīng)用。
(4)分光光度法。分光光度法主要是在一定波長范圍以及特定波長的限制下對被測物質(zhì)的光的吸收度進行測定,并且還要對該物質(zhì)進行定量與定性的分析。根據(jù)相關(guān)的研究表明,可清楚的了解到現(xiàn)階段,原子吸收光譜測定法在測定表層土壤樣品微量以及痕量組分當(dāng)中有所適用;電感耦合等離子體發(fā)射光譜法在土壤多種元素的測定中有所適用;電感耦合等離子體質(zhì)譜法可對無機元素以及同位素加以測定,并且能形成定量分析。其中,在表層土壤重金屬含量測定當(dāng)中,需要多角度的進行分析與研究,并且根據(jù)實際的情況,選擇出有效的測定方法,使其朝著簡單化與高效率化不斷發(fā)展。
綜上所述,近年來,伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,其中最具代表性的便是土壤污染,重金屬元素的滲透到土壤當(dāng)中形成了污染,對人體的身體健康造成威脅,對此需要對土壤重金屬加以關(guān)注,在科技的發(fā)展下,土壤重金屬含量測定已經(jīng)取得了令人矚目的成績,各類測定儀器層出不窮,其檢測的精度與靈敏度有所提高,但是在重金屬含量測定方面,需要根據(jù)實際的情況,選擇合適的特定方法,其中,在本文中分析了土壤樣品采集方法以及樣品的預(yù)處理,并針對土壤樣品的消解方法以及含量測定等展開論述,無論采取哪一種方法,都要遵循相應(yīng)的準(zhǔn)則以及步驟,準(zhǔn)確把握土壤重金屬含量的多少,這樣可為后期的治理奠定基礎(chǔ)提供依據(jù),實現(xiàn)對土壤環(huán)境的保護,推動生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。