陳尚超 葉汝嬌 吳蓓蕾

浙江省第十一地質(zhì)大隊 浙江溫州 325000

目前，國內(nèi)很多的學(xué)者開始研究被重金屬污染的土壤采用怎樣的修復(fù)技術(shù)比較合適，特別是一些以前被用作礦區(qū)或化工產(chǎn)品加工的污染土地。為了快速發(fā)展國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，很多礦區(qū)在進(jìn)行礦產(chǎn)加工的時候，沒有很好的加工技術(shù)或沒有環(huán)保處理設(shè)備，很多的重金屬都進(jìn)入到了土壤里面；還有一些加工磷肥、鉀肥等化工廠其肥料本身就含有重金屬，農(nóng)民將化肥撒向農(nóng)田，其土壤中的重金屬再經(jīng)由水稻、小麥、果實等進(jìn)入到人體，最終在影響著人體的健康。因此，開展土壤中的重金屬監(jiān)測越來越重要，監(jiān)測技術(shù)有石墨爐原子吸收光譜法、火焰原子吸收光譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、氣相色譜法、 原子熒光法等，但是不論采用哪種方法，都需要對樣品進(jìn)行前處理。其原因在于不同城市、地區(qū)的土壤樣品組成復(fù)雜，無法做到一樣；不同地方土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)也會存在著不同，甚至?xí)霈F(xiàn)巨大的差異；采用不同的檢測方法，根據(jù)儀器自身的特點和檢測方法的需要，對樣品也會有不同的要求。

1 重金屬樣品監(jiān)測前處理技術(shù)

我國對于重金屬污染的土壤樣品在進(jìn)行監(jiān)測前，對樣品進(jìn)行處理的技術(shù)主要有消解法、干灰化法、蒸餾法、樣品直接分析法，其中消解法是目前主要的采用方法，包括電加熱板法、微波消解法、高壓封閉消解等酸熔消解法和堿熔消解法。

（1）電熱板消解法：主要是將土壤樣品放入硝酸與高氯酸或過氧化氫與硫酸等組成的強(qiáng)混合酸中，然后通過電熱板加熱提高溫度，對樣品進(jìn)行徹底的消解。該方法的優(yōu)點是操作簡單，價格便宜，可以處理很多的樣品，但是其無法封閉，熱量浪費較多；酸會隨著加熱產(chǎn)生的蒸汽帶出，形成交叉污染。

（2）微波消解法：主要是利用微波能量對酸溶液進(jìn)行加熱，使得樣品進(jìn)行徹底溶解。該方法的優(yōu)點是操作簡單、試劑使用少、能量浪費少、受外界影響小，但是其處理的樣品量少；測試樣品少。

（3）高壓封閉消解法：主要適合于具有易揮發(fā)性元素的土壤樣品，保證測試的準(zhǔn)確性，但是高壓操作具有一定的危險性。

（4）堿熔消解法：主要是通過高溫高壓和堿熔劑來將土壤樣品進(jìn)行溶解，該方法檢出限低、靈敏度高、樣品溶解速度快，但是試劑用量多，空白值容易偏高，鉻、鎘、鉛三種元素的檢測值容易偏低。

（5）干灰化法：主要是將土壤樣品中的有機(jī)物進(jìn)行去除，然后用酸對灰分進(jìn)行溶解，再通過火焰原子吸收方法來檢測各元素，該方法試劑使用種類和用量較小，被監(jiān)測樣品的量可以范圍內(nèi)變化，但是灰化處理的時間較長，采用高溫灰化的時候土壤中易揮發(fā)的元素?zé)o法監(jiān)測。

2 電加熱板法

電加熱板法適合于采用石墨爐原子吸收光譜法或原子吸收光譜法監(jiān)測土壤中的鉛和鎘，適用于采用原子吸收光譜法監(jiān)測土壤中的總鉻、總汞，適用于采用原子吸收光譜法監(jiān)測土壤中的砷，銅、鋅、鉛、、和汞元素，適用于采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法監(jiān)測土壤中的銅、鉛、鋅、鎘、鉻，適用于采用電感耦合等離子體原子吸收法監(jiān)測土壤中銅、鉛、鋅、鉻，適用于采用石墨爐原子吸收光譜法或 電感耦合等離子體質(zhì)譜法監(jiān)測土壤中除汞以外的全元素分析，適用于采用石墨爐原子吸收光譜法監(jiān)測汞元素、冷蒸汽原子吸收光譜法監(jiān)測總汞。

采用電感耦合等離子體原子吸收法監(jiān)測土壤中銅、鉛、鋅、鉻的時候，混酸采用8ml的氫氟酸、10ml的濃硝酸、2ml的高氯酸進(jìn)行配制，然后與0.5g的樣品進(jìn)行混合，并在80-100℃范圍內(nèi)進(jìn)行加熱1小時，然后將溫度升至140-150℃下加熱，冒白煙后停止加熱，冷卻后加入4ml硝酸、1ml高氯酸，再次在140-150℃下加熱，當(dāng)變化糊狀的時候加入2ml的硝酸，冷卻轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶定容。

采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法監(jiān)測土壤中的銅、鉛、鋅、鎘、鉻的時候，消解的處理工藝為先將稱取0.8g-1.0g的樣品，并用去離子水進(jìn)行潤濕，再加入3ml的硝酸后升溫至120℃加熱30min，待混合液稍冷后加入2ml氫氟酸繼續(xù)升溫至140℃后加熱80min，然后加入1ml硝酸后升溫至150℃后加熱20min，最后冷卻轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶定容。

3 微波消解法

微波消解法適用于土壤樣品組成復(fù)雜、含有較多硅質(zhì)、普通土壤、底泥中的重金屬監(jiān)測前處理。對于組成復(fù)雜、硅質(zhì)較多的樣品可以使用3ml鹽酸、3ml氫氟酸、3ml去離子水和9ml濃硝酸對0.5g的土壤樣品進(jìn)行消解，處理的工藝為對酸溶液和土壤樣品混合物進(jìn)行微波消解溫度有常溫在5min內(nèi)升至180℃，然后保溫10min，最后冷卻后轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶定容。對于普通土壤或底泥，可以采用10ml濃硝酸對樣品進(jìn)行溶解，其處理溫度需在5.5min內(nèi)升至175℃，然后保溫10min，最后冷卻轉(zhuǎn)移至50 ml容量瓶定容。

4 結(jié)語

對重金屬污染的土壤樣品進(jìn)行前處理的技術(shù)主要有消解法、干灰化法、蒸餾法、樣品直接分析法，其中消解法是目前主要的采用方法，包括電加熱板法、微波消解法、高壓封閉消解等酸熔消解法和堿熔消解法，不同的方法各自有其優(yōu)缺點，需要根據(jù)不同的樣品、監(jiān)測方法來確定。本文重點介紹了電加熱板法、微波消解法的適用對象和不同檢測方法下的測試元素。