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简析原子吸收光谱法在土壤环境监测中的运用

2021-12-25王娜娜

农村科学实验 2021年12期
关键词:原子化吸收光谱原子

王娜娜

(霍林郭勒市环境监测站,内蒙古 霍林郭勒 029200)

引言:

在进行环境保护工作之前,相关部门做好环境监测工作,对环境污染和资源浪费的实际情况进行实地考察,获取真实有效的数据,在这些数据的基础上实施环境监测工作。目前来说,我国的环境监测工作应用的技术水平仍然远低于发达国家的技术水平,由此引发了一系列问题,因此使用现代化技术来处理这些问题是当前迫在眉睫的关键工作。

1.土壤环境监测过程中存在的问题

1.1 监测缺乏可靠依据

在实际的地质工程发展过程中,许多技术人员都忽略了监测过程对整个项目的重要性,没有考虑到地形地貌与项目特点之间的联系,自然而然也忽视了土壤环境对整个项目的影响,很多隐患都在后期的工程实施过程中显露出来,大大增加了监测工作的难度和危险,没有为监测工作提供有效的监测依据。

1.2 监测报告质量欠佳

许多监测部门的工作人员都没有对监测结果进行详细的分析与总结,监测数据也没有得到充分、高效的利用,导致监测报告的质量较低,无法为地质工程项目提供有用价值。除此之外,由于低质量的监测报告利用到了项目施工方案的过程中,导致该区域实际的土壤环境情况没有有效反馈给相关施工人员,某种程度上增加了工程的危险系数,为后期的施工过程埋下了许多隐患。

1.3 监测情况的反映不够客观

从目前监测情况的反馈结果来看,许多监测部门所给出的监测情况总结都缺乏实质性的内容,大多数都是空话和纸上谈兵,没有客观地指出土壤环境情况以及施工条件,在监测方面所提及的内容比较笼统。除此之外,许多监测报告的内容都没有提及相关土壤环境的情况,导致近几年的地质监测结果意义不大。

2.原子吸收光谱法的理论基础

上个世纪50年代,西方科学家研发出了原子吸收光谱法,这种方法基于被测元素与物质原子蒸汽间的互相作用来进行定量分析。同时,原子吸收光谱方法是以被检测元素的实际波长为基础,来测量原子蒸气中吸收来的辐射,再利用一定的计算来对被检测元素的含量进行明确,通常情况下,原子均为基础状态,一旦原子蒸汽内部有特征辐射经过,就会导致辐射内部的原子将绝大部分的能量吸收,并使得原子由原先的基础状态转变成激发状态。很多时候都是从激发状态来实现共振吸收,最终获得光谱。原子吸收光谱方法具有极其鲜明的优势特征,具体包含抗干扰性强、精准度高、适用性广,具有很高的灵敏性等优势。

3.原子吸收光谱法的具体应用

3.1 氰化物反应方法

氢化物反应方法所具有的鲜明特征,包括具有较高的灵敏性,所以被主要应用在检测极易生成氢化物元素的工作当中。比如,一旦检测人员用火焰方法来检测硒、锡、铅等不同元素的灵敏性无法符合标准要求,那么检测人员就可以使用氢化物反应方法来检测这些元素。因为氢化物反应方法可以帮助检测人员来分离基体与被检测元素,同时实现进样工作的高效性,效率能够实现百分之百。使用氢化物反应法也能够检测河道沉积物内的汞元素和土层内部的砷元素含量,并且还可以满足砷元素检测对于精准度检出限的规范标准,满足汞元素检测对于精准度与检出限的规范标准。

3.2 石墨炉原子吸收光谱方法

把石墨当做原子化器利用加弱电流来实现元素的原子化的方法就是石墨炉原子吸收光谱方法,这种方法运用这种方法能够在一定程度上提升元素的原子化率。相较于火焰原子化光谱吸收方法来说,这种检测方法的灵敏性更高。同时,石墨炉原子吸收光谱方法具有更少的进样量。一般情况下,检测人员只用五至100微升的进样量,就可以实现完整的一次检测工作,并且这种方法还可以灵活调控原子化状态元素的温度。其次,运用石墨炉原子吸收光谱方法的安全性很高。不过这种方法仍然具有一定的缺陷,这些缺陷包括测量

3.3 火焰原子吸收光谱方法

火焰原子吸收光谱是一种适用范围较广的方法,将乙炔火焰与氧化亚氮运用到原子吸收当中的时候,就能够达到该工作对于温度的规范标准,不仅可以使得熔点与沸点都处在较高程度的元素原子化情况得到处理。也可以使得原子化率得到有效提高,将化学方面的干扰因素进行排除。然而,火焰原子吸收光谱方法在一定程度上会受原子化率。与雾化率等方面因素的干扰,造成原子吸收保持在PPM级别的定量分析当中,并且这种方法的灵敏性并不是很高,检测人员不可以直接运用这种方法来检测相应元素含量不高的样品。

4.样品处理工作的有效方法

要想更好地利用原子吸收光谱方法,检测人员就需要做好样品的处理工作,而想要做好样品处理工作,就需要运用简并性高的高效处理法,不过能够满足这种要求的处理法具有很多类型,其中广泛使用的方法主要包括如下三种类型。

4.1 微波消解方法

在分析化学行业中,微波消解法的使用频率很高,相较于传导加热这一类传统处理法来说,它的使用原理完全不同,微波消解方法是利用微波加热的措施,在酸混合物与样品将微波能吸收之后,来完成深层且时效性高的加热工作,利用有限的时间来使得处理结果的温度达到规范标准,快速分解样品,使得样品处理工作的效率大大提升。除此之外,检测人员应当在应用微波消解方法的时候,搭配使用密闭性较强的容器,这样就可以规避相应元素的外泄,从而有效提升检测结果的精准度。微波消解方法所具备的优势有很多,其中包括污染性较低、耗能量少、效率高,并且特别适用于匀速、极易挥发的检测工作当中。

4.2 湿法消解方法

在使用湿法消解方法的时候,检测人员要先将待检测的样品进行称量,再在消解罐当中放入样品,将混合酸加入之后,使用电热板来消解和阿吉热样品。这里所使用到的混合酸包含三个常见的种类。第一种是硫酸、磷酸与硝酸的相混合之后的酸;第二种是高氯酸、氢氟酸与硝酸混合之后的酸;第三种是高氯酸、氢氟酸与硝酸盐酸相混合之后的酸。在现阶段的样品处理方法当中,湿法消解法的使用频率很高,也是一种传统方法。湿法消解方法具有一定的优势,具体包括操作性简便和控制难度较低。其中存在的缺陷是消化效率较低,所以当样品处在消化状态的时候。检测人员将高浓度的强酸加入到样品当中。因为试剂具有较大的体积,其中极易携带杂质,因此会影响到最终的检测结果,而且在消化状态的时候,也会生成酸性气体,对检测技术人员的身体造成损害,还会污染环境。

4.3 干灰化处理方法

在使用干灰化法的时候,检测人员要先将样品进行称量,再将在在坩埚内放入样品,使用能够调控类型的电炉来使得样品转化为碳化状态,要注意电炉的火候应当为小火,再使用处在550摄氏度的马弗炉来持续灰化样品,将灰化时间控制在八至十个小时以内,当样品的颜色转变为灰白色并且冷却之后,检测人员就可以用稀释后的酸来溶解,干灰化法的适用范围较广。检测人员几乎可以在所有样品检测工作当中使用干灰化法。相较于湿法消解方法来说,干灰化法不用搭配运用大量的试剂,这规避了携带杂质的可能性,然而,这种处理方法消解效率比较低下,而且具有很大的称样量,所以处在灰化状态的时候极易损失元素,如果检测人员在使用干灰化法的时候出现不合理操作,就会有很大几率污染样品。

5.结束语

综上所述,原子吸收光谱法对于土壤环境监测工作来说具有重要意义,对此,检测人员需要结合监测工作的需要来科学使用原子吸收光谱法,从而获得真实可靠的监测数据。

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