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原子吸收方法在土壤检测中的应用研究

2020-02-12魏侠

农民致富之友 2020年2期
关键词:电热板土壤环境吸收光谱

魏侠

科技发展促进原子吸收光谱法不断完善,原子吸收光谱法是土壤环境检测重要技术,其样品处理技术不断进步,使得其在土壤检测领域不断拓展应用。文章对原子吸收光谱法操作方式详细介绍,并对其在土壤检测中的实际应用分析,为土壤科学检测提供重要理论参考。

一、原子吸收光谱法概念介绍

工业大幅度发展对环境造成严重破坏,工业废水对土壤造成严重破坏,导致土壤中重金属含量不断增加,对种植及利用造成一定不便,因此,需采用合适方式对土壤环境检测。原子吸收光谱法是较为常用的土壤重金属测量技术,该方式通过检测蒸汽相中的被测量元素基态原子吸收原子共振辐射强度大小,确定土壤中元素的实际含量。采用该方式检测,可细化分为几种不同的原子吸收光谱法,以下详细介绍。

1、火焰原子吸收光谱法

火焰原子吸收光谱法使用广泛,较为常见,多应用于可原子化的元素领域,其敏感于大部分元素,检测极限高、速度快,且检测模式简单,重现性突出,投入成本不高。但是,火焰原子吸收光谱法受雾化器实际雾化功能及原子化水平影响较大,需达到ppm级,才可保证定量分析准确性。也就是说,检出限制高,灵敏度不理想,若土壤元素含量较低,则采用火焰原子吸收光谱法无法直接检测出结果。

2、石墨炉原子吸收光谱法

利用石墨材料可提升元素原子化,采用石墨炉原子吸收光谱法,通过电流加热技术,进一步促进元素原子化。因此,石墨炉原子吸收光谱法只需较小样品即可检测,且原子化温度可自由调节,操作安全。但是,石墨爐原子吸收光谱法也有一定弊端,其分析范围较窄,实际检测成本高,消耗时间较长,精度不满足要求,导致重现性较低。若待检测样品的成分较为复杂,则检测容易受到多方面因素干扰,导致检测结果不准确。

二、样品土壤处理技术

1、电热板湿法消解

电热板湿法消解法操作简单,应用广泛,对应称样量较大。但是电热板湿法消解法消化时间较长,对应加入试剂量大,且试剂大多为高纯度强酸,处理受到强酸影响,容易产生较多杂质,影响最终检测结果的准确性。此外,在采用电热板湿法消解法消化中,也会产生诸多酸性气体,对周围环境造成严重影响,对操作测试的人员身体健康造成一定影响。采用电热板湿法消解法,其处理模式开放,可能会受到空气中颗粒物影响,严重影响检测结果。

2、干灰化法

干灰化法在空白值相对较低且杂质较少的情况下应用广泛,且适用性较强,几乎可适用各种样品。但是干灰化法自身处理时间较长,容易对环境造成污染,造成元素损失等。

3、微波消解法

微波会对检测样品产生加热效果,样品吸收微波能量后,自身产生深层加热,可以在短时间内提高自身温度。采用微波消解法,对应样品的分解速度不断上升,溶解速度随之上升。微波消解法对环境污染较小,可有效降低能耗。采用该处理技术,需将土壤放置在密闭空间中,规避样品中元素的损失,保证最终测试结果的准确性。当下,微波消解法以其自身操作简单、快捷、高效且受基体影响较小而应用广泛,但是,需要注意的是,采用微波消解法,要避免采用高氯酸,避免使用高氯酸导致有机物残留。土壤类型较多,且土壤基质可能存在较大差异,需针对实际情况选择合适的消解方式。在质控样方面,科学使用质控样可更好的判断消解方式是否合理。

三、原子吸收光谱法在土壤环境检测中的实际应用

1、重金属污染评价中原子吸收光谱法的应用

重金属工业废气废渣是导致土壤受到重金属污染的主要原因,工业废气废渣无处排放,将重金属废水直接灌溉农田,或应用重金属农药,导致污染严重。伴随土壤重金属含量逐渐增多,聚集在农作物中,经人类食用后,威胁人类身体健康。因此,需采用原子吸收光谱法对土壤中重金属含量检测,如对金属镉检测,可采用二乙基二硫代氨基甲为络合剂,以四氯化碳为萃取剂,以硝酸-过氧化氢反萃取,转化为水相。之后,可通过火焰原子吸收光谱法,检测金属镉。此外,检测土壤中铝元素,可通过石墨检测法进行检测。

2、重金属元素形态方面分析中原子吸收光谱法的应用

元素形态是元素实际存在形式,三中稳定性差的状态,是重金属对土壤造成污染的缘由,交换态和碳酸盐相互结合,及铁锰氧化物结合态都对土壤造成严重污染。对重金属自身形态分析,比含量分析难度更大。借用光谱法需应用灵敏度较高的方法,实现对不同元素的分离。之后,要对重金属不同形态的含量具体分析,分析各个金属有效态占比及残渣态含量,以这种有效技术检测土壤中各个重金属污染物形态特征,按照形态特征有针对性的进行污染治理、污染修复,提高土壤污染治理效率及质量。

3、配方施肥中原子吸收光谱法的应用

原子吸收光谱法的有效应用,能够针对土壤中的元素、微量元素含量情况进行检测,这对于有效提升土壤环境检测水平具有积极意义,其中应用程度较广的是支持配方施肥活动的顺利开展。经过原子吸收光谱法准确测量土壤中的相关元素情况,将能够充分了解和掌握到土壤中的各项状况,把握土壤中所缺乏的元素,从而合理选取、配制相应的肥料,有效增加土壤肥力,为农业生产提供良好支持。

综上所述,原子吸收光谱法是土壤环境监测中重要方式之一,其分为火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法,不同的原子吸收光谱法有其自身优劣势特点。对样品土壤处理技术分析,其分为电热板湿法消解、干灰化法、微波消解法,其中,微波消解法整体操作性价比突出,值得广泛推广应用。最后,对原子吸收光谱法在土壤环境检测中的实际应用分析,对其在重金属污染评价、重金属元素形态方面详细分析。土壤环境检测中,必须重视原子吸收光谱法的应用,拓展其在土壤检测中的应用,了解各种处理技术,为今后实际的土壤检测开展奠定坚实基础。

(作者单位:236500安徽阜阳界首市农业技术推广中心)

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