闫冰

摘要：为了可以更好的检测出土壤中的重金属元素含量，就需要科学、合理的挑选检测方式。在本篇文章中将会基于微波消解、电感耦合等离子体发射光谱仪而展开研究，进而通过其对土壤中重金属元素的含量展开检测，最后针对实际检测结果展开分析，希望可以为技术人员提供参考帮助。

关键词：土壤;重金属元素含量;检测方法

随着工业行业的不断发展促使相关工业生产规模也在不断扩建，在扩建与生产的过程中会出现大量工业污水的随意排放，同时因化肥与农药的大量使用，导致土壤中重金属元素的含量在不断增加，重金属不仅会改变土壤的结构与成分，而且重金属还会随着农作物与人类对于食物的摄取对人类的身体健康造成影响。就目前中国土壤重金属污染的实际情况而言，针对土壤中重金属的含量展开检测与控制是迫在眉睫的工作。

一、检测原理与检测设备及试剂

1、检测原理

在检测的过程中，当氩气经过等离子体火炬时，通过射频发生器所产生的交变电磁场促使其电离出现加速的现象，并且与其他氩原子之间发生撞击，这一反应促使多余的氩原子转变为原子、离子、电子等粒子混合气体，这种气体又被成为等离子体。同时，等离子体火炬最高温度可以达到约6000——8000K的高温，将处理之后的样品放置雾化器中被雾化之后，可以随着氩载气带入进等离子体火炬当中，当样品在等离子体火炬中被原子与电离激发之后，不同元素的原子会发射出不同特征的光谱住，通过实际光谱就可以将其与标准溶液之间展开对比，最后得出的结果就是样品中各个元素的实际含量。

2、检测设备及检测试剂

在实际检测的过程中需要選用适合的仪器，同时还需要根据实验所需来调制相应的检测试剂，一般情况下可以选择Optima7000DV型号的电感耦合等离子体发射光谱仪、微波消解仪、土壤研磨器、AE-200型号的分析天平（需要将分析天平的误差精准至0.0001g）等;在调制实验检测所需试剂时，一般可以调制Cr、Ni、Mn、Fe、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg标准溶液，同时盐酸需要选择优级纯约500毫升、优级纯硝酸约500毫升、优级纯氯酸约500毫升、5%三乙醇胺溶液（V/V）、0.2%EDTA溶液（W/V）^【1】。

二、检测的条件

1、微波消解条件

第一步需要称取土壤样品，选择的土壤为：沙质土壤、有机堆肥土、棕壤等，约称取0.2克，并且需要确保土壤样品的误差精准在0.0001克之内，而后将其放置于聚四氟乙烯消解罐中，并加入消解试剂掺混均匀后装置消解装置内，将其置放于微波消解仪中。微波消解系统的条件为：消解试剂为HCIO₃、HNO₃、HCI+HNO₃，微波消解仪功率为700W，升压速度为0.1Mpa/min，消解压力为4Mpa，恒压时间为1小时，冷却时间为30min。

2、设备工作的条件

使用电感耦合等离子体发射光谱仪来测定Cr、Ni、Mn、Fe、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg的元素含量时，设备的工作条件主要包括：一起的运作功率为1300W、PLAS气为15L/min、辅助气为0.2L/min、雾化器中的载气为0.8L/min。元素测定波长的实际宽度为0.5nm;等待分析的元素波长：Cr为267.716nm、Ni为221.648nm、Mn为257.610nm、Fe238.204nm、Cu为327.393nm、Zn为213.857nm、K为766.490nm、Na为589.592nm、Ca为317.933nm、Mg为285.213nm;其参数条件为：等离子体的观察方式主要包括轴向观察、样品溶液流速1.5ML/min、光源稳定的延长时间约为15秒、读数时间约为5秒、延长时间主要是选择手动进样的方式时所用的时间约为100秒、清洗设备的时间约为40秒、攻击测量2次^【2】。

三、检测结果

1、酸体系

选择HCIO₃-H₂O₂、HNO₃-H₂O₂、HCI-HNO₃（3+1）对沙质土壤展开消解，其中恒压的时间约为1小时，其压力需要≥4Mpa，并对消解溶液展开蒸发残留试验，试验的实际结果如表1所示：

通过表1可以得知，选用HCI-HNO₃对土壤样品展开微波消解时，其所消解的样品效率为92.0%。这一结果表示HCI-HNO₃的消解效率高于HCIO₃-H₂O₂与HNO₃-H₂O₂。因此，就可以看出HCI-HNO₃可以作为最佳实验条件的酸体系，从而可以达到最高消解效果。

2、样品的标准曲线绘制

将不同体积的Cr、Ni、Mn、Fe、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg标准溶液放置在聚四氟乙烯消解罐中时，促使标准曲线系列质量的实际浓度为0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.5mg/L，根据微波消解的条件展开处理，并在赶酸完成之后向聚四氟乙烯消解罐中加入约为1mL的三乙醇胺溶液与约2mL的EDTA溶液，而后使用去离子水定容至50mL。通过样品的标准曲线绘制可以得知，各个元素之间的标准曲线相关系数均会高于0.9995。通过这一结果可以得知，当各个元素之间的系数高于0.9995时，其就可以充分满足实验室的检测要求，并且可以为降解土壤中重金属元素的相关工作提供诸多帮助^【3】。

结束语：

综上所述，通过上述分析可以得知，使用微波消解-电感耦合等离子体发射光谱仪对土壤中的重金属元素展开检测，可以有效检测出土壤中的重金属元素，并且通过这样的方式还可以有效提高检测效率，同时对于土壤中降解重金属元素工作提供良好的基础保障。

参考文献

[1]袁中强，曹春香，鲍达明，等. 若尔盖湿地土壤重金属元素含量的遥感反演[J]. 湿地科学，2016，14（1）：113-116.

[2]马莉，司晗. 微波消解样品-电感耦合等离子体质谱法同时测定土壤中重金属元素和稀土元素[J]. 环境科学导刊，2016（2）：88-91.

[3]黄萍. 土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素[J]. 资源节约与环保，2016（3）：171-171.

（作者单位：辽宁省冶金地质勘查研究院有限责任公司）