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摘要：随着工业化进程的加快，土壤污染问题日益严重，尤其是土壤中的重金属污染，对植物生长和人畜健康造成重大威胁，因此，需要对土壤重金属污染进行检测。通过对三种土壤重金属检测前处理技术，湿法消除技术、微波消解技术和干灰化消解技术的特点和优势进行比较，帮助技术人员针对具体情况选择具体的前处理技术，提高检测效率，增强检测结果的精准性。
关键词：土壤重金属；土壤污染；检测；处理
1 土壤重金属污染概述
土壤重金属污染指的是由于人类活动，导致土壤中毒性明显的重金属，如铅、汞、镉，或具有一定毒性的一般重金属，如钴、铜、锌含量超出平均值。随着矿产资源的大规模开发，工业化的快速发展和各种化学物质在土壤中广泛使用，使我国土壤重金属污染越来越严重。土壤重金属污染具有无法降解、呈垂直递减分布、迁移活性增大等特点，由于土壤重金属污染危害程度大，危害面积广，国家在这方面越来越重视。早在2013年，国务院就出台了《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》文件，文件中明确指出土壤污染问题的相关治理方法，对土壤重金属检测工作的开展具有极其重要的意义。
2 土壤重金属检测方法
对土壤中的重金属进行检测有多种方法，但无论哪种方法，在使用时都需要运用价格昂贵的仪器，并且检测技术十分严格，检测过程十分复杂。这就使检测效率低下，检测工作难以开展，且在检测过程中使用的有机试剂，也容易对环境造成污染，急需对原有的检测方法进行改进，研发新的土壤重金属检测方案。
2.1 异味检测法
异味检测法是一种比较传统的土壤重金属检测方法，也是现阶段使用最广泛的检测方法之一，具有度精准高的优点，但同时也存在检测时间长的缺点。使用此种方法对土壤重金属污染进行检测，首先需要采集样品，然后将样品往实验室分析，常用的实验室分析法有两种。一是化学分析法，化学分析法是指用以特定的化学反应为基础，对土壤中含有的重金属进行分析，操作简单，结果精准，但由于前期准备繁琐，应变能力较低，因此常被用来分析土壤中重金属的含量和一些微量元素的检测。二是仪器分析法，由于化学分析法存在缺陷，因此在分析时需要采用专门的仪器，当前，对土壤重金属进行检测的仪器主要有联用仪器、光学类仪器和电化学类仪器
2.2 原味检测法
原位检测法是指在不影响不改变被测物性质和状态的前提下，对重金属的含量进行在线追踪，具有不改变周围环境、灵敏度高、操作简便的优点。检测过程中主要采用地理信息系统和电磁感应等技术，配套先进的地理统计法和多元统计法。不仅能快速分析土壤成分析，还能从时间和空间上对土壤成分进行深入探讨。原味检测法的使用前提是被测土壤位于全球定位系统监测地区，可以依靠原位分析技术和遥感技术获取土壤信息，从而对土壤中的重金属进行成分检测。目前，与原味检测技术相关的技术主要有环境磁学技术、生物量间接测定技术和高光谱分析技术。
3 土壤重金属检测高效前处理技术
3.1 湿法消除技术
湿法消除技术是指将特定的强酸试剂倒入土壤中，通过使土壤加热破坏有机物成分，释放待测无机成分，最终在土壤中形成稳定的无机化合物，用于检测和处理。湿法消除技术是当前使用较为频繁的一种土壤重金属前处理技术，被广泛用于土壤重金属检测样品前处理。在实际操作过程中，常使用的强酸试剂主要有三种。
一是盐酸，盐酸是一种效果明显的实验试剂，在高温高压下能形成可溶的盐酸盐，不管是硫酸盐还是硅酸盐都具有敲较强效果；二是硝酸，硝酸是一种强氧化剂，遇到重金属元素会产生可溶的硝酸盐，可快速对土壤中的重金属进行前处理；三是高氯酸，高氯酸也是一种强氧化剂，但与硝酸不同的是，它不仅能与重金属发生反应，还能对有机物进行消解，但需要注意的是，高氯酸遇到氧化过的无机物容易产生爆炸，操作时需做好防护措施。
总的来说，湿法消除技术是一种操作简单、效果明显的土壤重金属检测前处理技术，可用于所有实验室的检测样品前处理，但在使用过程中仍需要注意一些问题。首先，湿法消除技术主要依赖氧化反应，在处理过程中需要耗费大量时间，一般为五到十小时，具体时间根据样品中的重金属成分而定。其次，湿法消除技术常用的三种强酸试剂都属于危险物质，其中高氯酸处理不当甚至会出现爆炸。最后，湿法消除技术常使用的加热仪器是电热板和石墨消解仪，其加热时间一般不低于十小时，如消解不彻底，重金属将对仪器造成损坏。
3.2 微波消解技术
与传统的加热方法不同，微波消解技术属于内加热，对土壤与酸性试剂进行微波加热，使介质分子极化。微波消解技术最早提出于1975年，逐渐发展成一种常见的前处理技术。
使用微波消解技术对土壤重金属检测进行前处理，不仅能使处理过程更加安全高效，还能使处理速度大大提升，节省处理时间。随着微波消解技术不断完善和更新，利用微波消解技术进行前处理，是提高检测准确性的重要途径。通过对实践操作进行总结和分析，可看出微波消解技术具有以下四方面的优势。一是加热速度快，且热度充足，具有很强消解能力，能使土壤快速溶解，缩短溶解时间。由于微波消解技术多应用于样品检测，且是直接实施到样品，因此能在短时间内在装有样品的容易中形成高温高压，此时样品溶解只需要十分钟即可完成，与湿法消除技术相比，溶解效率大大提高。二是耗费的强酸试剂少，空白值低。一般情况下，对样品进行微波消解技术只需要10ml 的酸性溶剂，不仅节省大量试剂，危险程度也大大降低。三是有效避免样品的挥发，湿法消除技术使用的电热板和石墨消解仪，有一个共同缺点，那就是易挥发。而微波消解技术是在密封的容器和罐内进行，在操作过程中减少了试剂的挥发，提高结果的准确性，节省了试验成本。四是避免检测对象相互污染，检测对象被安装在不同的密封容器中，避免实验过程中因碰撞和溅出导致的样品污染。
3.3 干灰化消解技术
干灰化消解技术的主要方式是高温灼烧，使有机物在高温环境下进行氧化分解，再检测剩下的无机物。利用干灰化消解技术进行土壤前处理，需要对温度进行调整，使温度能对不同的重金属元素产生影响。为缩短干灰化消解技术的操作时间，在操作时通常会使用一些试剂，如 和 等灰助剂，不同的试剂与元素产生的反应也会有所区别.干灰化消解技术通过高温氧化土壤中的有机物，操作简单，需要的试剂容量也较小，一般不会造成严重污染，操作时，为提高干灰化消解技术的准确度，可采用称量的增加来实现。同时，干灰化消解技术也具有需要改进的问题，灰化时间漫长，需持续六小时以上，如果挥发效果与设想存在较大差异，需要及时降温，往容器内加入混算继续灰化。如灼烧温度过少，将造成部分易挥发元素损失，影响最后实验结果。
4 结语
综上所述，对土壤重金属检测进行前处理是一个重要且复杂的环节，是获得准确检测结果的重要前提。同一种土壤样品，采用不用的前处理技术，可以会获得不同的结果。当前，我国在土壤重金属检测前处理技术上尚未达成统一共识，土壤重金属检测前处理技术仍处于摸索和发展阶段，找到一种操作便捷、结果精准且不易产生污染的前处理技术是当前土壤重金属检测亟需解决的问题。
参考文献：
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作者简介：陈志远（1987.03-）男 福建 汉 本科 中级农艺师 福建九五检测技术服务有限公司 研究方向:土壤或者肥料重金属