摘要：文章主要从表层土壤重金属含量污染概述出发，并且重点阐述了样品测定前处理研究方法，以及表层土壤重金属含量测定，以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词：表层土壤；重金属含量；测定方法
一、表层土壤重金属含量污染概述
在我国工业经济不断发展的过程中，很多重金属元素由于废渣、废水的肆意排放，而向土壤当中渗入，导致土壤中的重金属含量超标，影响了土壤的自动调节能力，加剧土壤质量的恶化。我国的土壤检测部门需要对各区域的土壤重金属情况进行重点监测，在受污染的表层土壤当中往往有铜、铅等大量有毒性的金属元素。与这些重金属污染的土壤进行长期接触会严重损害人们的肝脏细胞和脑细胞，甚至有可能造成癌变，所以大力整治表层土壤的重金属污染问题，采取合理的方式，有针对性的对土层土壤重金属含量进行测定，是非常重要的。
二、样品测定前处理研究方法
采集适合的表层土壤样品后，需要先将样品放置干燥处进行风干，风干后进一步磨碎，并且需要通过尼龙筛，贮存过后放置等待备用。目前，相关部门已研发了几种比较有代表性的土壤测定消解方法：
1.酸式消解法
首先，酸式消解法是较常见的土壤测定前处理方法，在表层土壤重金属含量测定实验中有较大的借鉴价值。酸式消解法对消解时间与温度的控制要求比较高，过于高温的消解容易蒸干试验溶液，致使测定结果偏低。在通过酸式消解法消解过程中，可以添加一些加速重金属成分溶解的氧化剂进行实验，例如五氧化二钒或高锰酸钾等等，具体需要根据实际实验的测定要求来定。
2.微波消解法
主要是将土样放入到聚四氟乙烯消毒罐之中，并且添加混合酸进行摇匀，加入微波消解仪进行消解，微波消解主要是将土样已经混合酸作为主要的发热体，采取内部加热的方式，其热效率较高，并且消减速度较快，有学者在研究当中称取0.5克的土样，加入混合酸摇匀，使其呈现出均匀性，并且放入高压消毒罐之中进行微波消解，经消解之后对土样进行测定，步骤较为简单，效率较高。其中在微波消解法中具有代表性的一种是火焰原子吸收光谱法，需满足的工作条件表表1。
表1 火焰原子吸收光谱法的工作条件
三、表层土壤重金属含量测定
1.微波消解法及原子吸收光谱法
原子吸收光谱测定法 原子吸收光谱测定法，更多的是用于测定表层土壤样品中微量或痕量组分，便于检测实验的分析。其主要处于紫外光与可见光之间，利用外层电子对原子共振辐射线的吸收强度，来测定土壤样品中的重金属元素。由于原子吸收光谱法不易受外界干扰，并且测定时间较短、测定结果准确等优势，目前已逐渐被应用于其他领域的微量元素测定中。另外需要注意的是，原子吸收光谱测定法主要用于单种元素的测定，通常不适用于同时测定土壤中多种元素的实验，因此需要根据具体实验需要来选用合适的测定方式。
2.原子吸收光谱测定法
主要利用外层电子对原子共振辐射线的吸收强度加以分析，由此判断土壤当中的重金属元素。其中，原子吸收光谱法不会受到外界诸多因素所带来的影响，测定的时间比较短，测定结果具有真实性和准确性，现已成为了微量元素测定的主要载体。需要注意到的一点是原子吸收光谱测定法用于单种元素的测定，所以不适用于同时测定多种元素的实验，在选择的时候需要根据实验的实际情况选择合适的测试方式。
3.分光光度法
分光光度法主要是在一定波长范围以及特定波长的限制下对被测物质的光的吸收度进行测定，并且还要对该物质进行定量与定性的分析。根据相关的研究表明，可清楚的了解到现阶段，原子吸收光谱测定法在测定表层土壤样品微量以及痕量组分当中有所适用；电感耦合等离子体发射光谱法在土壤多种元素的测定中有所适用；电感耦合等离子体质谱法可对无机元素以及同位素加以测定，并且能形成定量分析。其中，在表层土壤重金属含量测定当中，需要多角度的进行分析与研究，并且根据实际的情况，选择出有效的测定方法，使其朝着简单化与高效率化不断发展。
4.电感耦合等离子体发射光谱法
电感耦合等离子体发射光谱法，主要以电感耦合等离子矩作为发光源。与原子吸收光谱测定法相比，此法适用于同时测定土壤中多种元素的实验。因此此法在部分多元素测定实验中的分析范围更广，其应用程度也更高。需要注意的是，在利用此法测定时，为了保证测定结果的精确度，需要提前将固体土壤样品转化为溶液。这种固体转化溶液的步骤，在一定程度上会模糊部分重金属元素的含量值，容易导致部分的待测元素的分析结果不明显。此外，电感耦合等离子体原子发射光谱法的设备与测定费用较高，不适用于经费有限的小型实验室。
四、实验结果总结与内容对比分析
1.操作内容对比
在实验过程的比对分析中可以发现，电热板消解方法下的检测处理，在设备仪器的使用上较为简便，可以通过单次的实验操作，完成多次样品的实验，并有效的对其成分条件进行比对分析，具有明显的适用性条件。然而，在进行实验反应的过程中，该方法消耗的时间较长，并必须在全程进行人工跟踪处理，而在进行实验时产生的酸雾废气，不仅会对实验人员的人身健康条件造成危害，也会对环境产生影响，并对环境条件与控制方法有较高的要求。
ICP-MS原理下的微波消解方法，通过质谱技术与ICP方法的结合，形成了较好的分析系统，在灵敏度较高的元素分析特征下，能很好的适用于土壤重金属元素的分析与检测。实验过程中，可以通过较少的材料消耗，在有限的实践内完成样本的精确测量，对环境条件与人体健康产生的危害程度既定。然而在进行处理的过程中，其自动化的水平较低，必须有实验人员进行持续性的管理与控制，才能达到实验的预期效果。
2.精密条件对比
实验内容上，为了更好的对三种实验方法的效果进行比对，必须对其消解检验的精度方式进行分析。在方法上，在每种实验方法下，提取土样材料5份，并根据实验操作方法分别进行实验，各组消解实验内容数据参数可以总结为表2中的内容。进行数据分析的过程中可以发现，在三种法的处理过程中，对于Cu、Pb、Ni三类重金属内容都有很好的监测效果，可以准确的统计出具体的数值参数条件。然而在对材料Cr进行对比实验的过程中，三种实验方法的检验效果都相对较弱，尤其在电热板与自动石墨的方法中，监测中的误差条件明显偏低，只有ICP-MS原理下的微波消解法有较好的适应性条件，然而在具体数值上也存在一定偏低性的问题。在原理条件上Cr元素受到温度条件影响较为明显，在电热板处理中，势必会在易挥发的条件下造成精密度下降。正式由此，受环境条件影响较小的ICP-MS微博检验，在内容上呈现出了较高的质量水平。
表2 三种消解方式的精度条件对比
参考文献：
[1]陈彦芳.开封城市土壤重金属污染及潜在生态风险评价[J].环境科学，2015（03）
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[3]土壤重金属污染源解析主要方法及其应用[J].杨子鹏.广东化工.2017（23）
论文作者:梁春连
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/26
标签：土壤论文; 重金属论文; 原子论文; 表层论文; 元素论文; 条件论文; 吸收光谱论文; 《基层建设》2019年第9期论文;