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摘要:随着社会的发展,土壤对粮食作物的生存极其重要,做好农田土壤的保护工作,避免重金属对其污染,需要环境监测人员具备先进的检测技术和方法,不断提高监测质量,及时分析农田土壤重金属污染现状,为采取相关保护对策提供现实依据。
关键词:土壤;金属元素化学;质量控制
引言
改革开放以来社会不断发展,科技不断进步,各行各业都积极向上,土壤的样品质量控制也是其中一项,其中关于目前我国对相关土壤样品进行实际检测等工作,相比之下我国的土壤检测工作依然有很多问题存在,其中主要是相关部门没有配备专业人员,可以按标准完成部分检测任务。其次,土壤样品分析检测工作需要根据要求确保相应的土壤检测质量,一般依据不同的需求进行合理的安排工作任务,进而增加整体的施工操作效率。并且,需要在具体要求下进行实践操作,结合相对应的主要检测工作,与此同时工作人员可以尽力将操作环节进行优化,并且经过检测以及分析的方法去确定对应土壤的实际样品成分。
1土壤中金属元素化学分析
①激光诱导击穿光谱技术监测(LIBS)。该方法是经过聚透镜系统传输到激光器,在样品表面高能量光斑,由激光器提供光源激发出等离子状态,光学采集系统将采集到的等离子体的发射普线,通过光纤把光学信号传导至光谱仪,进行时间和空间的分辨,根据测量的等离子体发射光谱的波长和强度,由计算机分析待测样土元素的组成及其含量。LIBS可以在同一时间对待测样品中的多个元素进行分析,效率高,分析方便,可以做到连续监测。其不足之处是该技术对诸如环境气体压力、种类、被测样土物理或化学性质等因素依赖较多,对现场试验测定的条件要求较高。②原子吸收光谱法。通过蒸气相中被测金属基态原子对其原子共振辐射的吸收强度大小来检测被测土壤样品中的金属元素含量。原子吸收光谱法优点是适用范围广、灵敏度高,但不足之处是对多种元素的直接测定效果较差,操作复杂,成本较高。③原子荧光光谱法。利用原子蒸气吸收一定波长的光辐射后被激发,并发射原子荧光,在满足试验条件后,辐射强度与被监测样土中的分析物原子浓度呈正比,根据荧光波长分析土壤中的重金属元素。该法简便、易操作、灵敏度高,但不足之处是应用范围较小,需要添加特定试剂方能达到荧光分析目的。④磁化率技术。在对农田土壤成分监测分析的过程中,磁化率能够快速监测出土壤的磁化程度、水分和有机岩等数据。磁化率监测技术监测土壤所得到的磁化率越高,说明该土壤中的重金属含量越高,利用监测土壤磁化程度来监测土壤被重金属所污染的程度。与其他常规的化学方法相比,磁化率监测仪器结构紧凑、易携带,灵敏度高、重复性好,不需要采集大批量土壤样品、检测效率高等诸多优势。不足之处是磁化率在判断农田土壤中的重金属污染来源和单一污染元素的污染程度时不够准确。
2土壤中金属元素化学分析时的质量控制研究
2.1有效磷、有效锌和有效硼
对土壤中有效磷类、有效锌和有效硼类含量也需要进行检测,其检测方法类似,首先可以使用玻璃棒将溶液滴加在此类物质上,然后通过进行统一检测的方式,可以对此类溶液结构进行稀释作用。也可根据标准溶液曲线的影响,通过绘制标准的曲线图对数据进行更好的观测。可以更有效地进行分析其他杂质是否可能会对环境造成严重污染。若发生环境污染情况,可更及时的对情况作出处理,并且可将这些污染物质及时提取出来。为防止分析实验出现误差,因为在进行检测溶液的提取实验的过程中,可能会发生某些可避免的干扰,所以在进行对比提取溶液时,需要根据颜色的测定方式,可以降低标准比色的差别所产生的误差,并且其中的缓冲物质也可通过显色溶液来直观的表现出来。在进行锌、硼、磷的实际检测时还应该及时把握检测方法,可以利用双酸提取钼锑抗比色法,而有效硼检测方法为甲亚胺-H比色法,有效锌则是利用稀盐酸溶液提取。在进行对应的分析提取时对应的检测方法应该高度重视,不可混淆。
在进行对应的有效磷的相关检测过程中,应该以上清液为主,取样2ml,若分析液浓度较高则可进行稀释后再分析。另外,在对相应废液处理时还应该要保证不破坏环境,在环保的基础上进行废液处理。有效硼的检测重点实施基础应该放在对应的器皿选择上,在进行检测清洗时才会更好的进行把控。对应的有效锌检测时保证对应的盐浓度,保证其浓度在0.1mol/L即可。为避免时间对样品产生影响,测定次数不宜过多,导致时间过长,从而对应区域的吸光量可能会发生变化,更会对读数产生影响。
2.2做好监测各环节的质量控制
依据《土壤环节监测技术规范》《土壤环节质量标准》和《农田土壤环境质量监测技术规范》等要求,做好农田土壤监测每个环节的质量控制。一是样品制备。含水率和土壤颗粒粒度是影响制备样品分析的重要因素,应设置多个土壤样品监测其平均含水率,保证土壤粒度小且均匀,提高分析结果的可靠性。二是消解试剂的选择。在对土壤消解试剂的选择时要尽量考虑其纯度(可进行空白试验消除试剂误差)和试剂的种类,可考虑硝酸-氢氟酸-高氯酸的多元混酸消解法作为土壤消解方法。三是提升系统分析精密度,采用适当的平行样进行控制。
2.3试样的预处理
采用单样品取样方法分别取图书馆土样和实验楼土样。将两份土样自然风干后分别过20目筛子,准确称取图书馆土样0.2335g、实验楼土样0.2166g于聚四氟乙烯消化罐中,往消化罐中分别加入8mL浓硝酸,0.5mL氟化氢,2mL过氧化氢进行微波消解,同时对空白溶液进行微波消解,消解完毕后待温度降至80℃后取出消化罐,将消化罐放至通风橱中放气。然后依次对样品和空白溶液进行赶酸,赶至2-3mL时用超纯水在500mL容量瓶中定容。
2.4阳离子交换量
土壤中阳离子交换量也需要进行检测。并且在对样品中阳离子的分析化学进行检测分析的同时,根据要求需要对不同土壤样品中的离子交换,需要对样品中杂质进行检测。将溶液浓度控制在对应的合适浓度范围内,根据pH对比标准试纸进行比对,并且pH值可以通过改变溶液浓度进行改变,可对土壤样品中降低金属离子的污染情况进行分析,必须要严格对检测时间节点进行控制。并且在每次进行提取检测试剂后,都必须要对试管进行仔细地清洗,如果洗涤中发生变动,则需要应该按照甲基红试纸进行检测。由于检测试剂会出现离心变化,根据指示试剂对其造成影响,从而可以确定其参数范围。或者可以按照通用的指示剂安排,同时可有效地达到更高的参数,对结果分析更有利。仪器对实验结果会造成影响,如果在实验中各项盛有样品的装置没有清洗干净,则将会导致离心参数设置出现问题,最终导致误差较大,不能达到预期的实验效果。当使用低速的转动离心机对其进行控制,则会分离检测溶液的大容量,不能够完成具体操作,实验不能进行。若使用高速离心操作,就会对液体结构产成轻微伤害。如果需要进行离心机交换扩展,则需要设置更多的对照组,并且根据具体的实验的要求对电炉进行设置,保证其实验的准确温度范围之内。并且需要不同蒸馏管内的使用分配,严格根据实际参数进行实验操作。缩小离子交换中的偏差范围,通过不同温度的协调对比形成有效控制,减少误差,准确测定得出数据进行分析。
结语
随着工程化、城市化进程的加快,农田土壤重金属污染形势日益严峻,而且也影响到了广大群众的身心健康。因此,急需不断改进土壤重金属监测技术,探索改进监测技术方法,提升监测质量,保障土壤安全。
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