廣東省連州市環(huán)境監(jiān)測站 盧業(yè)華
原子吸收光譜法又被稱為原子分光光度法,屬于新型儀器分析方法,主要是以待測元素為主,通過基態(tài)原子蒸汽對其特征譜線的吸收,并以特征譜線削弱程度實行定性分析的方法。這種方法的運行原理為,氣態(tài)原子具有吸納光輻射的作用,在此作用下能夠?qū)崿F(xiàn)原子中外層電子形態(tài)發(fā)生變化。通過對樣品中原子蒸汽的檢測,確定輻射吸收范圍,此后對待測元素波長予以評估分析,判定元素含量,這種方法在土壤監(jiān)測中應(yīng)用十分廣泛。
原子吸收光譜法技術(shù)類型眾多,本文主要選擇了常用方法,具體包括以下類型:其一,火焰法。這種方法應(yīng)用較為普及,而且操作較為便利,對設(shè)備沒有較高要求,抗性較強。其現(xiàn)存不足主要表現(xiàn)為,在針對耐高溫元素檢測時,難以實現(xiàn)元素的有效分析,此外,這種檢測對環(huán)境有一定的要求,若環(huán)境不符也無法達到預(yù)期目的。其二,石墨爐法。這種檢測對元素濃度沒有較高要求,通常情況下檢測元素濃度可以比火焰法檢測低2個數(shù)量級別左右,同時這種檢測速度緩慢,通常以單個元素檢測為主,無法普及應(yīng)用,所以,這種技術(shù)應(yīng)用范圍有限。其三,氫化物法。這種方法在特殊元素檢測中發(fā)揮著重要作用,該方法的優(yōu)勢在于靈敏度高,具備自動化檢測功能,在砷、苯等元素檢測方面效果顯著。
正電荷、負電荷、原子核是原子的主要構(gòu)成因素,核外電子主要遵循量子軌道予以運行,且電子能級高低與電子與原子核遠近距離相關(guān),越近能級越低,相反則越高。電子能級會隨著外界能量的增加而提升,當其處于高能級時就會形成激發(fā)狀態(tài),電子在這個階段并不穩(wěn)定,并會快速返回基態(tài)并以光輻射方式將能量釋放出來,光譜決定著躍遷水平。
這種方法具有較強的吸收作用,能夠?qū)崿F(xiàn)土壤元素的快速檢測,而且具有自動化操作特征,檢測效率相對較高。同時具有全面分析特征,能夠?qū)崿F(xiàn)土壤的綜合分析,并體現(xiàn)光譜特征,此外,在輻射分離等問題發(fā)生時,這種方法的表現(xiàn)能力尤為突出,且在檢測中不易受其他因素干擾,具有較強的選擇性。
原子吸收光譜法檢測方法類型眾多,針對不同元素可以選擇不同的方法,且效果較為顯著。在具體檢測過程中,能夠?qū)⑼寥乐性剡M行分離,并實現(xiàn)多種元素的有效評估,包括微量元素、金屬元素、類元素等,而且檢測區(qū)域范圍廣泛,所發(fā)揮的作用較為顯著。
靈敏度高也是原子吸收光譜法的顯著特征,尤其在常規(guī)檢測時,這種方法不僅能夠檢測出普通元素的級別,而且能夠?qū)Ω呒墑e元素予以檢測,且效果較好。同時,通過這種技術(shù)能夠?qū)ο鄳?yīng)元素范圍予以確認,由此可見,這種方法靈敏度是非常高的,這為檢測效率的提升奠定了基礎(chǔ),也確保了檢測的最終效果。
首先,土壤環(huán)境監(jiān)測前需要取樣,對樣品進行處理,隨后才能進行正式的樣品檢測。在樣品檢測前的處理過程中,主要運用熔融、消化等方式對土壤樣品中的礦物質(zhì)予以破壞,且運用溶液方式實現(xiàn)待測元素的轉(zhuǎn)移。在檢測過程中一般運用堿溶系統(tǒng)、酸溶系統(tǒng)予以處理,其中堿溶系統(tǒng)主要以氫氧化鈉法、碳酸鉀法等為主,酸溶系統(tǒng)在應(yīng)用中主要以高氯酸、氫氟酸等為主。在土壤環(huán)境監(jiān)測中,使用頻率比較高的系統(tǒng)為酸溶系統(tǒng)。
其次,在土壤環(huán)境監(jiān)測中對土壤提取液進行分析時,部分元素是能夠快速檢測出來的,比如鈣、鉀、鎂等元素,在測試當中運用乙炔火焰就能夠予以測量。對于鋅、鐵等元素,在檢測過程中就需要運用浸提劑對這些元素的酸堿值予以分析,并獲取金屬元素,在此基礎(chǔ)上運用乙炔火焰方法進行檢測。
土壤環(huán)境監(jiān)測中容易受諸多因素的干擾,同樣,在原子吸收光譜法應(yīng)用中也存在這種問題,這種情況下,為了確保檢測的精準性,就需要做好干擾因素的處理,規(guī)避干擾因素的影響。土壤監(jiān)測常用的干擾方式主要包括以下類型:其一,光譜干擾,土壤環(huán)境監(jiān)測中光譜所產(chǎn)生的干擾是較大的,而且在檢測當中較為常見,若在檢測過程中,待測元素與共存元素在光譜吸收當中非常相似,那么就會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響,需要重新進行樣品檢測。其二,電離干擾。此種干擾主要針對的是堿土金屬、堿金屬兩者在發(fā)生電離后,土壤中離子的波長輻射吸收作用就會有所發(fā)揮,這種情況下監(jiān)測盲區(qū)就會出現(xiàn),并影響監(jiān)測結(jié)果。針對這種情況,可以運用火焰法進行土壤環(huán)境監(jiān)測,在火焰選擇時要以低溫火焰為主,真正提高檢測效果。其三,物力干擾。因標準溶液、試液溶液的差異性,在土壤監(jiān)測過程中不同方式所產(chǎn)生的檢測結(jié)果會存在差異,例如,在運用焰原子法時,溶液黏度不同霧化效率就會存在差異,從而導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果的差異性,所以,可以通過兩種溶液的融合降低不利影響,提高檢測效率。
土壤環(huán)境監(jiān)測是為了更好地掌握土壤污染情況,制定土壤治理措施,更好地滿足人們的生產(chǎn)、生活需求,降低污染土壤對人類社會所產(chǎn)生的不利影響。污染土壤元素的評估效率關(guān)系著土壤治理的成效,因此,必須要提高土壤監(jiān)測效率。源自吸收光譜法具有自身顯著特征,在污染元素分析當中的作用比較突出,在分析過程中可以在數(shù)據(jù)參考的基礎(chǔ)上,掌握土壤污染現(xiàn)狀、所含污染元素類型及數(shù)量,并根據(jù)分析評估結(jié)果確定治理方案。當然,土壤污染受諸多因素影響,處理過程中需要多元主體共同參與其中,通過各種資源的優(yōu)化配置,實現(xiàn)土壤污染問題的有效處理。所以,在檢測過程中還需要做好結(jié)構(gòu)分析,只有充分掌握污染元素類型,才能查出問題成因,并制定應(yīng)對策略,提高風險評估效率。
土壤環(huán)境監(jiān)測受主觀因素、客觀因素的影響,任何一個環(huán)節(jié)操作不當都會影響最終的監(jiān)測效果,而監(jiān)測結(jié)果又會影響我國土壤環(huán)境治理,關(guān)系著國家土壤利用效率和糧食安全,所以,必須不斷提升土壤環(huán)境監(jiān)測水平。
土壤環(huán)境監(jiān)測離不開高素質(zhì)人才,必須要注重人才培養(yǎng),構(gòu)建高素質(zhì)的土壤環(huán)境監(jiān)測團隊。首先,隨著生態(tài)環(huán)境、美麗中國、人居環(huán)境改善等戰(zhàn)略的實施,我國加大了環(huán)境方面的投入力度,各種環(huán)境監(jiān)測類企業(yè)出現(xiàn),環(huán)境監(jiān)測人才也備受重視。在土壤環(huán)境監(jiān)測中,原子吸收光譜法的應(yīng)用離不開高素質(zhì)人才,所以,必須要強化人才培養(yǎng),提升人才素質(zhì)。作為企業(yè)必須吸納和培育這方面的人才,以滿足企業(yè)自身發(fā)展需求;其次,國家要注重環(huán)境監(jiān)測人才的培育,將環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用與高校環(huán)境專業(yè)相銜接,為環(huán)境行業(yè)發(fā)展提供高素質(zhì)人才。再次,提高行業(yè)規(guī)范,明確監(jiān)測流程和準則,降低人員監(jiān)測當中的主觀失誤,確保監(jiān)測質(zhì)量。
土壤環(huán)境監(jiān)測中原子吸收光譜法雖然具有一定的優(yōu)勢,但也存在不足和缺陷,對此,必須加大投入力度,不斷完善原子吸收光譜法,更好地發(fā)揮其在土壤環(huán)境監(jiān)測中的價值。
首先,土壤是立國之本,更是我國糧食安全的基本保障,在美麗中國構(gòu)建中,只有優(yōu)良的土壤才能營造良好的環(huán)境,若土壤受到破壞,人類居住的環(huán)境、周邊植被均會受到影響。土壤安全是國家土地資源利用的基礎(chǔ)保障,作為國家必須要強化管理,加大土壤治理力度。因此,國家要通過財政、稅收、政策等途徑加強土壤環(huán)境監(jiān)測方面的投入力度,尤其要加大原子吸收光譜法方面的人力、資金、技術(shù)等投入力度,通過該方法的優(yōu)化提升土壤環(huán)境監(jiān)測水平。
其次,市場經(jīng)濟發(fā)展中,企業(yè)作為重要的參與主體,要在獲取自身利益的同時,積極履行自己的社會責任。特別是環(huán)境監(jiān)測類企業(yè),其監(jiān)測水平、效率、質(zhì)量影響著環(huán)境行業(yè)的發(fā)展,因此,企業(yè)必須不斷引進先進理念、技術(shù),提升土壤環(huán)境監(jiān)測效率和治理措施,為我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻。一方面,企業(yè)要加大原子吸收光譜法的投入力度,每年拿出部分資金用于該方法的優(yōu)化,不斷規(guī)避漏洞,提高檢測質(zhì)量。
另一方面,企業(yè)要樹立綠色發(fā)展理念,在土壤利用過程中,注重土壤的開發(fā)與保護,降低土壤污染,提高土壤利用效率,從源頭根除土壤污染問題。在激烈的市場競爭中,企業(yè)只有不斷加大技術(shù)投入力度,創(chuàng)新發(fā)展,才能在市場中站穩(wěn)腳步,實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。
土壤環(huán)境監(jiān)測中,原子吸收光譜法發(fā)揮著顯著作用,能夠為土壤治理提供數(shù)據(jù)支撐。當然,這種方法在實踐當中還存在一些不足和缺陷,必須要加強這方面的投入,通過人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)該方法的優(yōu)化,以此實現(xiàn)土壤監(jiān)測效率的全面提升,為國家環(huán)境治理提供堅實保障。