罗永刚
江苏正康检测技术有限公司 江苏南京 210000
【摘要】重金属污染现象日益严重，受到检测方法不统一、处理方法不同的影响，土壤重金属检测效率不高，结论可靠性不强。为实现土壤重金属检测方法的优化和升级，结合土壤中铅元素含量测定的几种方法，以石墨炉原子吸收光谱法为例，验证该方法的有效性和可行性，以期实现土壤铅元素检测能力的提升。
【关键词】原子吸收；土壤；重金属元素
土壤中铅元素具有很强的稳定性，当浓度超过标准时，会污染水源，破坏生态环境。土壤污染是铅元素危害环境、危害人体健康的重要途径，具有长期性和潜伏性，通常不易发觉。重金属元素在食物链和生物圈之中积累，对生态系统产生不利变化。土壤是人类生存的重要资源，为保障土壤质量，保证食品安全和人体健康，研究土壤中重金属的测定和重金属分离十分必要。
1 土壤铅检测在环境监测中的应用
铅是一种重金属元素，对人体有害，在正常情况下铅是土壤矿物中的一种组成元素，含量比较少。但是由于工业生产中的许多废弃物没有得到无害化处理就进行排放，会导致土壤污染。包括铅在内的重金属元素会不断富集和积累，人体吸收一定量的铅会导致头晕、乏力、酸痛。接触时间长的铅中毒会导致智力发育障碍，损伤神经系统等。土壤中的铅元素化学性质稳定，不会分解，因此会对植物动物的健康造成严重危害。
铅元素是土壤污染治理中的重要组成部分，即使在经过修复的土壤上，仍有可能存在潜在污染。因此，应用数学模型和研究元素含量和存在高度的关系，综合考虑土壤中铅元素的扩散和移动，通过创建对流弥散方程，结合多种检测手段，能实现土壤中的检测。如图1所示，为推动环境监测的开展，结合预防土壤重金属污染的基本原则，应用土壤铅检测技术是实现环境监测的重要途径。
2环境监测实验中土壤铅检测的方法
2.1 石墨炉原子吸收光谱法
2.1.1 电热板消解法制备土壤样品空白
称取0.20g风干的土壤样品，放进聚四氟乙烯坩埚，加少量水对样品进行湿润。首先，加5mL盐酸并低温加热20min左右，直至样品基本完成分解。然后取下，样品稍冷后再加入5mL硝酸与4mL氢氟酸和2mL高氯酸酸，盖上盖子使用中温对混合物进行加热，时间为一小时。加热完毕后开盖。再加热至冒浓厚白烟时再加盖，使样品中的有机碳化物充分分解，直至坩埚中的黑色有机物消失，即可说明有机碳化物分解完全。再敞盖排酸，直至混合物呈粘稠状。将溶液转移至25mL容量瓶，加入3mL的5%磷酸氢二铵溶液冷却后定容，完成土壤样品空白的制备。
2.1.2石墨炉升温流程分析
应用石墨炉原子吸收光谱法进行土壤内的铅含量测定时，由于加热导致温度升高，因此时间控制是影响实验结果的重要因素，关系到干燥、灰化、原子化、除残等环节。
干燥处理是对升温样品进行加热，加速样品溶液的蒸发，并去除其中的溶剂。灰化处理不仅可以降低原子化期间的背景吸收，还有助于控制铅元素的化学形态保持一致。原子化处理可实现将待测元素转化为自由原子，并且保证待测元素不会发生任何损失。如表1所示，为土壤铅含量测定工作条件。
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2.1.3 测定土壤铅含量
在进行石墨炉原子吸收光谱法测定之前，需要以2%浓度的HNO3做载流，与做基体改进剂的20g/L磷酸二氢铵融合。依次完成校准曲线、样品空白、样品吸光度值的测定，并按照吸光度值与校准曲线，对样品土壤中的铅含量进行分析总结。
为进一步提升测定结果的可靠性，还可以应用电热消解法，采用有效的预处理应用精密仪器，还可以实现测定结果的深度优化。不仅缩短实验的周期，还能有效提升工作效率，在土壤重金属检测适合广泛应用。
2.2 阳极溶出伏安法检测法
作为实验室测定土壤微量金属元素的常用方法，具体操作为，首先，对于土壤样品进行溶解，加入一定量的清水后进行搅拌。其次，在容器的两端安装阴阳电极并通电，对溶液进行电解。溶液中的金属离子在电解过程中向电极移动并发生聚集，电解进行到一定程度后，迅速切换电极，此时聚集的金属离子会溶出，对金属离子溶出过程进行记录和观察，得出伏安曲线，可测得待测样品中的铅元素含量。
在实际应用中，本方法的测量过程抗干扰性强，能够保证较高的测量精度，且使用设备简单，操作简便，成本较低。但存在由于溶液pH值需要严格控制在弱碱性，否则金属离子富集效果不理想，会对结果造成较大干扰。
2.3土壤铅元素快速检测系统
该系统的主要组成部分包括土壤铅元素检测仪、数据接收器、数据处理终端，是一种软、硬件相结合的系统。具体使用方法是，将土壤样品放入土壤铅元素检测仪中，仪器可以自动通过石墨炉原子吸收光谱法等技术对样品进行铅元素含量测定。并将测定结果传输到数据处理终端。之后仪器可以自动通过单片机进行所得数据的对比，并将错误数据智能剔除后进行分析，最终得出较精确的测量结果，将其展示在显示屏上。快速检测系统的使用十分便捷，且效率高、结果准确可靠。
3 小结
土壤中铅元素的检测方法众多，其中，石墨炉原子吸收光谱法具有较强的可操作性。具体而言，在石墨炉原子吸收光谱法测定土壤铅含量的实验中使用微波消解法，同样具有较强的可操作性，适用于土壤中重金属类型不同、实验条件更严格的环境。
【参考文献】
[1]梁耀杰.我国土壤重金属污染现状及其防治措施探讨[J].资源节约与环保,2020,(1):98.
[2]吴炜.石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中铅含量的不确定度评定[J].中国金属通报,2020,(9):287-288.