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土壤环境监测中原子吸收光谱法的应用研究

来源:时间:2025-04-22 01:56:05

作為土壤環境監測的土壤重要方式,原子吸收光譜法能在精確探知土壤汙染狀況的环境基礎上,改善土壤環境。监测本文在闡述原子吸收光譜法類型及應用優勢的中原基礎上,對其在土壤環境監測中的吸收具體應用進行分析,並指出原子吸收光譜法在實際應用中的光谱注意事項。期望能有效提升原子吸收光譜法的应用研究應用水平,在保證土壤環境監測質量的土壤同時,促進土壤生態環境保護工作有序開展。环境

1 引言

當前,监测隨著我國社會經濟突飛猛進發展,中原特別是吸收在經濟高速發展向高質量發展的曆史進程中,在推進工業產值不斷增長,光谱極大地改變人們生活模式與質量的应用研究同時,也帶來了一係列較為嚴重的土壤環境汙染問題,特別是涉及重金屬汙染。重金屬本身毒性強,難以被生物降解,極大地汙染了土壤環境,並在一定程度上危及人們食品安全和生命安全。因此,進行土壤環境監測,防治土壤環境汙染越來越成為當前要解決的迫切社會問題,勢在必行。傳統監測模式下,人們缺乏對重金屬汙染的監測手段,這極大地製約了土壤環境監測工作開展,隨著原子光譜等新技術的日益成熟,原子吸收光譜法為這一問題的解決構建了全新渠道。本文就原子吸收光譜法在土壤環境監測中的應用要點展開分析。

2 原子吸收光譜法的類型及優勢

2.1 原子吸收光譜法的類型

原子吸收光譜法是當前開展環境監測的重要手段,其基於試樣蒸汽相開展測定工作,對土壤中的某種元素進行具體分析。從應用過程來看,該測定方法具有適用範圍廣、靈敏度高的特點[1]。就現有實用技術而言,火焰法、氫化物法、石墨爐法是原子吸收光譜法應用的主要類型,且不同的方法在實際應用過程中具有不同的側重點和各自的特殊性。其中,火焰法應用範圍最為廣泛,應用技術最為成熟,但不足的是,火焰法無法測定出Bi、Ta等元素的具體含量;氫化物法在彌補火焰法缺陷的同時,具有一定的靈敏性,而且可以實現分析過程自動化管理,在微量元素汙染監測中效果突出;石墨爐法的檢查效率較慢,且應用範圍較為狹窄,當火焰法不能滿足實際監測需要時,常采用該方法進行監測。

2.2 原子吸收光譜法的應用優勢

就目前而言,原子吸收光譜法在土壤環境監測中的應用比較普遍。從使用過程來看,該方法具有選擇性強、分析範圍廣、靈敏度高等突出特點。

(1)選擇性較強與其他監測方式相比,原子吸收光譜法具有較高的吸收帶寬,故而測定速度較快,自動化程度較高。具體而言,在土壤環境監測中,若采用其他監測方式,則需進行發射光譜的有效分析,這一過程容易受共存元素幹擾問題。而在原子吸收光譜法應用中,隻有當主線轉變的時候,其譜線才會發生改變,這有效地避免了共存元素幹擾問題,監測結果可靠性較強。

(2)分析範圍較廣。分析範圍較廣是原子吸收光譜法應用的又一優勢。一方麵,其監測手段多樣,就原則測定的手段方麵而言,其監測手段包含了70多種;另一方麵,就測定範圍來看,該方法不僅能實現金屬原子的有效監測,而且在非金屬元素、有機物監測中效果突出。

(3)靈敏度較高。原子吸收光譜法的靈敏度表現在:采用該方法進行土壤環境監測,其監測精度能達到PPM級,在該級別範圍內,此方法具有較高的監測效率,同時操作方法較為簡單,有效地縮短了監測分析的周期,對於土壤環境保護工作影響深遠。

3 原子吸收光譜法在土壤環境監測中的具體應用

隨著生態環境保護意識的增強,人們對於土壤環境監測的關注度不斷提升。現階段,采用原子吸收光譜法進行土壤環境監測應成為人們進行生態環境保護的一個重要環節。在原子吸收光譜法使用過程中,不僅要注重土壤樣品的處理測量,而且需對監測過程中的幹擾問題進行有效處理,並以此來實現土壤汙染元素的精確分析。

3.1 土壤樣品處理測量

土壤樣品處理的處理與測量是原子吸收光譜法的首要內容。單就樣品處理來說,消化及熔融是其處理的兩種主要手段,從應用過程來看,其能有效地破壞土壤礦物質的晶格,然後實現土壤中待測元素的轉移。現階段,土壤樣品的消化及熔融常采用堿溶係統或酸溶係統進行處理。就堿溶係統而言,碳酸鉀法、碳酸鈉法、氫氧化鈉法等都是較為常用的處理方式,而在酸溶係統應用中,常采用的方法有氫氟酸與硫酸、高氯酸搭配兩種方式。目前而言,酸溶係統在土壤處理中的效果較為突出[3]。譬如,將HF-HNO3-HCIO4應用於土壤消化,則HF會破壞掉土壤中的晶格,此時待測樣品會轉化為SiF4,實現元素揮發,此時,再添加HNO3既可實現土壤溶解,為原子吸收光譜法應用準備合理的材料,實現土壤中元素的有效測量。

土壤樣品分析過程中,鎂、鉀、鈣等元素是可以進行直接測量的,工作人員隻要借助於空氣-乙炔火焰,即可實現這些元素含量的準確測定。而在鐵、鋅、錳等有效態元素測定中,需注重一次性浸提劑的有效使用,然後借助於pH值分析法,實現金屬元素提取,最後測取元素具體含量。

3.2 土壤樣品監測的幹擾處理

外界因素幹擾是影響土壤樣品監測效率與精度的重要原因。基於此,在土壤樣品監測的過程中,應注重感染源的優化處理。就光譜幹擾而言,其在土壤樣品監測中極為常見,具體的表現形式為待測元素分線與共存元素吸收線比較接近,這對人們的觀測造成較大阻礙。針對此類問題,需優化分析線選擇,實現波長相近情況的有效控製。電離幹擾也是土壤樣品監測中常見的一種幹擾形態,相對而言,堿土金屬與堿金屬受電離幹擾較為明顯,當發生這種狀況時,原子吸收光譜法無法吸收待測物質的特定波長,從而影響最終的測試結果。在這一問題處理中,可選用火焰法進行監測,同時在監測過程中,應注重火焰溫度的嚴格控製,確保火焰處於低溫狀態,降低電離幹擾。

3.3 汙染元素的分析評價

了解土壤汙染情況,並以此為基礎製定有效地汙染處理與控製方案,促進土壤生態環境保護工作開展是土壤環境監測的根本目的。基於此,在土壤環境監測中,應注重汙染元素的係統分析。汙染元素分析評價工作應關注以下重點:一是在原子吸收光譜法應用中,應就汙染元素的類型、形態、含量展開分析,以此來掌握當前土壤的汙染程度。二是在確定具體汙染元素後,需分析各汙染元素的分布情況,同時在同一汙染區域內,不同元素的占比情況也是采用原子吸收光譜法分析的重點,工作人員應就其占比及殘渣態含量進行係統檢查,繼而為後期汙染治理奠定基礎。三是當明確汙染元素的具體分布、含量狀況後,需結合生態環境保護要求,係統化地分析汙染形成原因,並製定汙染治理方案,以此來實現土壤汙染狀況的有效控製,實現土地資源的有效保護。

4 原子吸收光譜法應用中的注意事項

采用原子吸收光譜法監測土壤汙染狀況時,土壤樣品的選擇和應用對於測定結果具有一定影響,因此在選定處理技術後,還應注重土壤樣品的預處理規範。

4.1 土壤樣品的懸浮液處理

采用原子吸收光譜法進行土壤樣品測定中,為提升監測效率,保證監測結果,可將樣品製成懸浮液,以此來滿足樣品監測要求。譬如,進行土壤樣品銅成分檢查時,可按照如下方法處理懸浮液。首先,粉磨一定量的土壤檢測樣品,對其進行篩選、烘幹處理;其次,在10ml燒杯中加入0.1g烘幹土壤,並加入濃硝酸和瓊脂溶液,混合靜置3min;最後,采用原子吸收光譜法,測定混合液的相關指數,如懸浮液酸性濃度、懸浮劑濃度、土壤顆粒等。

4.2 土壤樣品濕法消解

土壤樣品濕法消解又被稱為電熱板濕法消解,具有樣品範圍大、操作簡便的優勢,但存在不足的是,使用該方法處理土壤試樣,會對周圍的環境造成一定汙染。具體而言,在方法使用中,需要在土壤樣品中添加較多的強酸試劑,這些試劑純度高,反應時間長,故而會對檢測的精度造成影響。此外,在實際監測中,其會產生一定的酸性氣體,致使實驗環境受到汙染,故而應用範圍存在一定的局限性。

4.3 土壤樣品微波消解法

微波消解是對土壤試樣進行內加熱的一種處理方式。具體而言,工作人員首先會將試樣與酸混合液按照一定比例進行混合,然後將混合液放置在微波環境中進行加熱,該方法能有效地提升酸性液體與土壤試樣的反應速度。從處理過程來看,這種試樣處理方式能有效地縮短融樣時間。同時,受消解環境的影響,其使得分析目標的實際損失量降低了最低程度,有效地確保了後期測量的準確性。

5 結論

土壤環境監測對於我國土地汙染治理具有較大影響。實踐過程中,人們隻有充分認識到土壤環境監測的必要性,並在了解原子吸收光譜法應用原理和優勢的同時,進行其測定方法的合理使用,才能有效地提升原子吸收光譜法的應用水平,繼而保證土壤環境監測質量,為土壤汙染治理提供理論支撐,實現社會生態的可持續發展。

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