土壤中重金属监测前处理方法研究

土壤中重金属监测前处理方法研究

吉日鲁者马波

吉日鲁者马波

凉山州环境监测中心站四川省凉山州西昌市615000

摘要：土壤是生态环境的重要组成部分之一，但是人类活动对土壤资源造成了不同程度的污染，工业废弃物、农业化学试剂、城市污水等都加剧了土壤的污染，使土壤中含有大量的重金属，不仅影响植物的生长，还会污染到地下水资源。因此，在近几年中，国家加大了土壤中重金属监测力度，借此环节土壤污染的压力。基于此，本文从重金属污染概述入手，首先分析土壤中重金属监测的主要方法，然后探讨土壤中重金属监测前处理方法，希望可以借此给土壤中重金属监测技术提供一定的参考。

关键词：土壤；重金属污染；前处理；监测

1重金属污染概述

重金属污染是指镍、锡、汞、铬、铅、镉等有毒金属，这些金属可能从多种渠道进入到土壤中，造成土壤资源的污染。土壤的重金属污染在短期内无法有效的治理，而且土壤中的重金属会通过食物链进入到农产品当中，甚至影响农产品的安全。所以，在近几年中，国家加大了土壤重金属监测的力度，也不断优化土壤重金属监测的方法。

传统的土壤重金属监测技术需要十分昂贵的设备，而且监测的过程也较为复杂，所以往往需要耗费大量的人力和物力，所以无法满足社会的需求，因此开始用新型的方法进行土壤重金属监测。从近几年的实际情况来看，土壤重金属污染的来源更加多样化，不仅影响到了农业种植的产量和安全，还危害到了人们的健康。因此，土壤重金属污染监测的相关研究需要进一步加快，切实起到保护土壤资源的作用。

当土壤中有较多重金属时，此时微生物的分解能力会大大削弱，因此所含的有毒物质较多。而且随着工业化的不断发展，当前土壤资源污染的现象十分严重，已经影响到人们的正常生活，所以人们将土壤的重金属污染作为不可忽视的环境问题。另外，土壤的重金属污染治理也十分困难，需要较长的周期，而且整个过程也十分复杂，所以通过土壤重金属监测的方式就可以提前判断是否存在污染，及时采取相应的措施进行治理，这样能够起到保护土壤资源的作用。

2土壤中重金属监测的主要方法

2.1异位监测

异位监测法是一种较为传统的土壤重金属监测方法，这种方法的监测精度较高，但是往往需要消耗大量的时间。目前，异位监测法在土壤重金属监测中的应用范围较广，在具体的应用中，首先是进行采样，然后在实验室进行分析。异位监测法的分析可以分为化学分析法和仪器分析法两种，具体如下：

（1）化学分析法。化学分析法监测土壤中重金属是利用特定的化学反应，一般是采用滴定的方式进行测定。该方法需要在前期进行细致的样品处理，但是土壤重金属测量的过程较为简单，测量的结果也十分精确。因此，化学分析法常用在微量元素测量和重金属测量中。需要注意的是，化学分析法的灵敏度较低，因此在监测中需要严格按照操作流程进行。

（2）仪器分析法。仪器分析法是利用联用仪器、电化学类仪器或光学仪器进行土壤中重金属的监测。仪器分析法和化学分析法相比，能够更为准确的测量出重金属的含量，可以让后续的土壤重金属污染治理更有方向。

一般而言，采用异位监测进行土壤重金属监测时，常把化学分析法和仪器分析法结合使用，首先用化学分析法判断土壤中所含重金属的种类，然后用仪器分析法测量重金属的具体含量。

2.2原位监测法

原味检测法是一种较为先进的混合式土壤重金属监测方法，其混合了遥感技术、环境磁学技术、高光谱分析技术和生物量间接测定技术。而且，原位检测法不会影响被监测物的状态和周边环境，能够实时反馈，更可以在线跟踪。

原位检测法不仅可以有效的反馈土壤中重金属的动态变化，而且能够实现动态反馈，突破时间和空间的限制。目前，原位监测法已经有了初步的应用，但是应用的范围还较小，这也和成本较高与技术不成熟有一定的关系。

3土壤中重金属监测前处理方法

在检测土壤中重金属时，首先要对土壤样品进行预处理，因为土壤本身为固体性颗粒，此时较难检测其中的金属成分，而且由于多种因素的影响，也会导致检测结果的准确性下降等问题。在当前的土壤重金属监测预处理中，通常是将土壤溶解到溶液中，然后进行后续的实验，当前较为常用的是电加热全酸分解法和微波消解法。

3.1电加热全酸分解法

在土壤重金属监测中，预处理的方法首先是进行电加热全酸分解。第一步要进行取样，取样要具有针对性，而且要分区域进行。然后取0.5克的样品置于四氟乙烯坩埚中，然后在其中加入浓盐酸和水，通过加热的方式将十毫升的浓盐酸蒸发至五毫升，再加入浓硝酸直到加热被检测土壤至粘稠状。之后，要在样品中再加入氢氟酸，加入的量为十毫升，这时可适当的摇动干锅，仍然保持低温加热状态。最后再加入高氯酸，高氯酸的体积为五毫升，直至加热到冒白烟或者出现淡黄色的粘稠物，此时加热完成。待加热完成之后，需要样品自然冷却，然后用10%的稀硝酸对坩埚的盖子及坩埚内壁进行清洗，溶解掉残渣，保证冷却之后的容积在50毫升。在该过程中需要注意取样后的土壤样品总量，保证不会出现掉落等情况，即保证其重量不变，所有操作完成后需要保证溶液的体积在50毫升。

电加热全分解法主要是用于监测土壤中的砷、铬、汞、铅、铜等重金属，在处理的过程中，通过各种溶液的添加和适当加热，会让土壤全部溶解到溶液中，此时可进行后续的验证。在土壤重金属监测中，电加热全分解法十分常用，而且整个过程较为简单。当然，每次监测也需要根据所需检测重金属的种类进行适当的调整，比如加浓硝酸的体积和加热状态等都可进行针对性的调整，这样能够让后续的土壤检测更加有针对性，结果也更加准确。

3.2微波消解

微波消解对土壤样品进行处理是为了保证检测的准确性和安全性，而且也可以加快处理的速度。在微波消解法进行土壤预处理时，首先要用300GHz的电磁波对土壤进行冲击，此时土壤中的极性分子会根据微波的频率进行变化，保证内部分子高速运动，同时土壤内的分子在微波的冲击下会相互碰撞与摩擦，使土壤的温度进一步上升。这时土壤中的离子和带电粒子都会在电磁场中做相应的迁移运动，并且不断碰撞。本质上来讲，微波消解法是让土壤样品和酸性混合物快速混，合同时利用加热达到样品快速溶解的目的。

微波分解法适用于基体较为复杂和含硅质较多的土壤，由于这种土壤中粒子很难溶解到酸性溶液中，所以需要通过微波分解的方式将土壤打成细小的颗粒，然后完全溶解在溶液中。为了保证实验的安全，在进行微波分解时还可在石英矩管中加入硼酸。

4结语

土壤的重金属污染对环境有着恶劣的影响，而且随着社会工业的发展，当前土壤资源的重金属污染问题愈发严重，所以需要采取恰当的方式来进行重金属含量监测，这样环保部门就可以有效的判断土壤资源是否存在污染的问题，然后尽快寻找问题的根源，采取相应的治理措施，起到保护环境的作用。为了保证土壤重金属监测的准确性，当前在进行土壤重金属分析时，首先要进行预处理。本文着重分析了电热醛酸分解法和微波消解法两种措施，希望能够给土壤中重金属检测前处理方法的研究提供一定的参考。

参考文献：

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