關于表層土壤重金屬含量測定方法探討

（湖北省地質局第六地質大隊實驗室，湖北 孝感 432000）

近年來，在我國社會經濟的不斷發展下，工業經濟得到創新變革，其中在獲得高額經濟效益的同時，重金屬元素廢水廢渣逐漸排除，并滲透到土壤之中，這種情況下，土壤內的重金屬含量超標，在污染的表層土壤中鉛、汞等有毒性金屬元素數量眾多，不僅會對人體的器官造成影響，甚至還會引發癌變，所以需對其測定工作加以重視。

1 土壤樣品采集方法與預處理

對于受到污水污染的田塊適合應用的方法為對角線布點法；污染程度較為均勻的土壤則適用于梅花形布點；地形不均勻的土壤適用于棋盤式布點法；地勢平坦的土壤適合應用網格布點法。一般而言，需要將土壤樣品存在在干凈的室內，并進行風干、磨碎，過尼龍曬，存儲與備用。

2 土壤樣品消解法

酸式消解法：是土壤測定中較為重要的消解法之一，在土壤重金屬含量測定當中占據了重大的比例，但是從另外一個角度分析，酸式消解法往往對于消解時間以及消解溫度提出了較高的要求，如果溫度過高則容易蒸發，導致測定結果偏低，在整個酸式消解法的過程當中，需要根據實際的發展情況添加加速重金屬溶解的氧化劑。

堿熔消解法：是將土壤與堿相互混合，在高溫的作用下進行融化，進而分解土樣，其中有學者在研究當中稱取了0.5g的土樣，放置于鋁鍋之中，并加入過氧化鈉進行攪拌，將其放置到馬弗爐之中，經過高溫得以溶解，待溶解之后取出土樣做好冷卻工作，將其加入到燒杯之中，利用沸水提取hcl，這種方法在溶解土樣的時候樣品完全消解，并且操作比較簡單，不會產生酸蒸氣，但是其確定是試驗涉及到了大量的試劑，所以會引入大量的可溶性鹽以及其他污染物質。

高壓釜密閉消解法：從原理上分析，高壓釜密閉消解法主要是在整個實驗中應用較少的酸量，對土壤樣品進行消解，不足之處是在分解反應過程當中，需要等到冷卻才能判斷樣品是否完全消解，并且消解的土壤樣品質量不可超過1g，這樣一來測定的元素含量比較低，稱樣會受到一定的限制。

微波消解法：主要是將土樣放入到聚四氟乙烯消毒罐之中，并且添加混合酸進行搖勻，加入微波消解儀進行消解，微波消解主要是將土樣已經混合酸作為主要的發熱體，采取內部加熱的方式，其熱效率較高，并且消減速度較快，有學者在研究當中稱取0.5克的土樣，加入混合酸搖勻，使其呈現出均勻性，并且放入高壓消毒罐之中進行微波消解，經消解之后對土樣進行測定，步驟較為簡單，效率較高。其中在微波消解法中具有代表性的一種是火焰原子吸收光譜法，需滿足的工作條件表表1。

表1 火焰原子吸收光譜法的工作條件

3 表層土壤重金屬含量測定

（1）原子吸收光譜測定法。主要利用外層電子對原子共振輻射線的吸收強度加以分析，由此判斷土壤當中的重金屬元素。其中，原子吸收光譜法不會受到外界諸多因素所帶來的影響，測定的時間比較短，測定結果具有真實性和準確性，現已成為了微量元素測定的主要載體。需要注意到的一點是原子吸收光譜測定法用于單種元素的測定，所以不適用于同時測定多種元素的實驗，在選擇的時候需要根據實驗的實際情況選擇合適的測試方式。

（2）電感耦合等離子體發射光譜法。所謂的電感耦合等離子體發射光譜法主要是將電感耦合等離子炬作為主要的發光源，其中電感耦合等離子體發射光譜法在與原子吸收光譜測定法的對比中可清楚的了解到，電感耦合等離子體發射光譜法在測定土壤多種元素的實驗中，應用效果良好，極大的彌補，原子吸收光譜測定法的缺陷，為進一步提高結果的準確性，需要先將土壤樣品積極轉化為溶液，并且保證轉化步驟的完善性，尤其是要對重金屬元素的含量加以研究，否則會導致分析結果受到影響。

（3）電感耦合等離子體質譜法。電感耦合等離子體質譜法是利用混酸溶液采取微波消解的方法，在多種元素測定當中得以適用，并且分析范圍比較廣闊，但是從某一個角度分析，電感耦合等離子體質譜法在特定出表層土壤重金屬元素含量的同時，還可以提高元素分子量的準確性，當然這種方法在無機元素以及同位素檢測當中得到了廣泛的應用，現如今在科技的不斷發展下，電感耦合等離子體質譜法得到了有效普及，不僅檢測時間短，準確度高，且檢出限低，值得推廣與應用。

（4）分光光度法。分光光度法主要是在一定波長范圍以及特定波長的限制下對被測物質的光的吸收度進行測定，并且還要對該物質進行定量與定性的分析。根據相關的研究表明，可清楚的了解到現階段，原子吸收光譜測定法在測定表層土壤樣品微量以及痕量組分當中有所適用；電感耦合等離子體發射光譜法在土壤多種元素的測定中有所適用；電感耦合等離子體質譜法可對無機元素以及同位素加以測定，并且能形成定量分析。其中，在表層土壤重金屬含量測定當中，需要多角度的進行分析與研究，并且根據實際的情況，選擇出有效的測定方法，使其朝著簡單化與高效率化不斷發展。

4 結語

綜上所述，近年來，伴隨著社會經濟的不斷發展，環境污染日趨嚴重，其中最具代表性的便是土壤污染，重金屬元素的滲透到土壤當中形成了污染，對人體的身體健康造成威脅，對此需要對土壤重金屬加以關注，在科技的發展下，土壤重金屬含量測定已經取得了令人矚目的成績，各類測定儀器層出不窮，其檢測的精度與靈敏度有所提高，但是在重金屬含量測定方面，需要根據實際的情況，選擇合適的特定方法，其中，在本文中分析了土壤樣品采集方法以及樣品的預處理，并針對土壤樣品的消解方法以及含量測定等展開論述，無論采取哪一種方法，都要遵循相應的準則以及步驟，準確把握土壤重金屬含量的多少，這樣可為后期的治理奠定基礎提供依據，實現對土壤環境的保護，推動生態環境的可持續發展。