冶煉廠周邊表層土壤重金屬含量測定方法

廖天錄

（甘肅工業職業技術學院，甘肅 天水 741025）

“民以食為天，食以土為本”，土壤是人類最基本的生產生活的物質基礎，為人類提供大量的必需食物和原料。但是，隨著社會的飛速發展和近代工業的發展，使得地球環境發生了巨大的變化，大量的重金屬污染物排入環境中，進而出現了生態破壞和大氣質量下降的一系列問題。其中，重金屬造成的土壤污染尤為嚴重。土壤中的重金屬含量一旦超標，土壤遭到污染不僅影響土壤本身，還會通過土壤中的作物將重金屬轉移到人體中，危害人類的健康。而土壤重金屬污染危害更大。

重金屬污染物降解難度大，具有累積性和富集性等特點，一旦進入生物體內，就很難排除，土壤重金屬污染因而也被比作“化學定時炸彈”。冶煉廠由于其特殊的重金屬作業，其周邊土壤重金屬污染更是嚴重。基于此，以冶煉廠周邊的表層土壤為目標，采用科學合理的方法對其重金屬含量進行測定，旨在為改善土壤污染問題提供一些方法上的借鑒。

1 冶煉廠周邊表層土壤重金屬含量測定方法

在對土壤資源的監測和管理工作中，對土壤中的重金屬含量進行測定是極為重要的一項工作。但是根據重金屬的特點，土壤重金屬含量的測定主要是消解和測定兩個環節。消解是對采集到的測量對象—土壤樣品進行測定前的處理[1]。測定則是對處理后的樣品進行測量和評定。在消解和測定的環節，則可以根據實際情況采取不同的方法。接下來我們針對這兩個環節，對冶煉廠周邊的表層土壤中的重金屬含量進行測定時采用的方法進行分析研究。

1.1 土壤樣品消解

進行土壤樣品的消解最常用且最實用的方法是微波消解方法。微波消解方法主要是通過土壤樣品和混合酸進行充分的混勻和攪拌，然后構成發熱體，由內部逐漸加熱消解。具體的消解過程是首先稱取少量的土壤樣品，將其放入聚四氟乙烯消解管內。然后加入定量的混合酸，均勻搖晃。再將裝有樣品的消解管放入高壓消解罐中，然后把罐蓋擰上放入微波消解儀內進行消解[2]。微波消解方法操作簡易快速，而且微波消解具有較高的熱效率，可以讓土樣和混合酸實現充分的混勻和攪拌。

此外，對土壤樣品進行消解，還有高壓釜密閉消解法和堿熔消解法。高壓釜密閉消解方法主要是用水將土壤樣品潤濕，然后摻入定量的混合酸，搖勻后將其置放于聚四氟乙烯坩堝當中并嚴格密封，在抗壓的不銹鋼套管中實現加熱消解。堿溶消解法則主要是通過將堿性物質和土壤進行混合，在高溫的條件下進行熔融。

1.2 土壤重金屬含量的測定

在進行了土壤樣品的消解處理之后，測定土壤重金屬含量最常采用的方法是火焰原子吸收光譜方法。

這種方法一方面能夠準確測定重金屬含量，另一方面能夠實現測定結果不確定度的分析，從而滿足冶煉廠周邊表層土壤重金屬含量測定的要求。在采用這種方法時，具體的測定條件如表1所示。

表1 火焰原子吸收光譜法工作條件

在完成上述工作后，將消解過后的土壤樣品進行加熱再冷卻。等其冷卻取出加入指定劑量的高氯酸，再將其置放于控溫電加熱器上趕酸。當樣品成為可滾動珠狀的溶液狀態時，便可以將樣品放入容量瓶內隨后通過硝酸溶液進行定容和測定。

這種測定方法主要是利用外層電子能夠對原子共振輻射線進行吸收，通過吸收強度的不同來測定土壤樣品中重金屬的含量。火焰原子吸收光譜法能夠在最大程度上避免外界干擾，保證測定結果的科學準確，并且這種方法測定耗時短、方便操作。

此外，土壤重金屬含量的測定方法還有原子熒光法、電感耦合等離子體發射光譜法和電感耦合等離子體質譜法等。原子熒光法是以氬氣為載體氣和屏蔽氣，然后加入硼氫化鉀、氯化亞錫進而與土壤樣品發生作用產生氣體，最后通過加熱或點燃氣體來測定重金屬含量。電感耦合等離子體發射光譜法是在將土壤樣品轉化為溶液后以電感耦合等離子矩作為發光源進行測定的方法。電感耦合等離子體質譜法則是利用帶電粒子在電磁場中能夠偏轉的原理，按照重金屬的原子、分子又或是分子碎片的質量差異進行分離，再引用內標元素進行校正排除測定的干擾因素，從而實現對檢測物質含量的測定。這種方法不但可以實現表層土壤中的重金屬元素含量的有效測定，也能夠為我們提供準確度極高的重金屬元素分子量，具有測定耗時短、測定要求低、測定結果準確度高的優點。

2 結語

通過對冶煉廠周邊表層土壤重金屬含量的測定方法進行分析，我們發現在對土壤重金屬含量進行測定的具體環節中，能采取不同的方法，如在土壤消解環節可采用微波消解法高壓釜密閉消解法等，在測定環節可采用火焰原子吸收光譜方法。

但是，通過對這些測定方法進行分析，我們也發現有些方法存有不足之處。如何使重金屬測定更簡單高效還有待于進一步的探究。