环境监测土壤重金属砷,镉,铜等化学元素监测分析

环境监测土壤重金属砷,镉,铜等化学元素监测分析

关畅兴

广东省绿色产品认证检测中心有限公司    510400

摘要：土壤环境的状态将对生态环境的整体循环与发展造成直接影响。而砷,镉,铜等重金属化学元素的监测是土壤监测中的重要内容，因此相关部门需要加强对重金属化学元素的监测，提升污染信息的获取效率与精确度。本文首先阐述环境监测中土壤重金属化学元素监测的主要方法，然后从现阶段环境监测的技术发展水平与土壤重金属化学元素监测的实际需求，分析土壤重金属化学元素监测的应用要点。

关键词：环境监测；重金属；化学元素监测

0引言

随着社会的发展与科学技术水平的提升，我国的工业生产力稳步发展，但也引发了一系列的环境污染问题，而重金属含量超标正是土壤环境中存在的突出问题，需要做出针对性的应对。因此相关部门需要关注砷、镉、铜等土壤重金属元素的检测，分析其中的应用要点，以此为环境保护与治理提供数据依据，提升治理效果。

1环境监测中土壤重金属化学元素监测的主要方法

环境监测中土壤重金属化学元素监测应用的主要方法包括比色法、吸收光谱法与荧光光度法。

比色法（如图一）是将采集的含有重金属的土壤样本与特定试剂充分反应，而后基于重金属在反应后产生特定波长的基本原理，将检测到的波长按照特性进行分类与测量，以此确定土壤样本中重金属元素的种类与含量。在监测的过程中，技术人员还可以加入对应的显色剂，以便对重金属波长作出细致观察，提升对重金属元素的区分能力，提升重金属元素监测的精确性。

图 1 比色法

吸收光谱法是现阶段较为常用的重金属监测方法，需要在待监测土壤样本中加入一定量的的沉淀剂，并收集生成的沉淀物，以此保证监测重金属元素的纯度，避免其影响后续的观察与测算，并结合光谱对重金属元素的含量进行测定，实现实时监控。

荧光光度法主要利用设备构建荧光环境，在荧光环境中观察重金属粒子的波长，并通过分析与比较区分不同的重金属元素，并完成含量的测定工作[1]。使用这一方法监测土壤中重金属化学元素对技术水平与环境的要求较高，需要将重金属原子升华并利用荧光对其进行充分照射，使其达到能量充盈的跃迁状态，才能更好地完成后续的观测工作。

2环境监测中土壤重金属化学元素监测的应用要点

2.1控制现场采样的质量

土壤重金属化学元素的监测中，现场采样是后续一切工作的基础与前提，只有保证土壤样本的科学性与代表性，才能确保监测工作能够客观展现土壤中重金属化学元素的含量与分布情况，因此相关技术人员必须控制现场采样的质量。

首先要在监测工作开始之前制定科学的监测方案，基于现场勘探情况与基本工作方案制定精细化的重金属化学元素检测方案，科学规划监测过程中的各个环节。一方面需要保证准备工作的责任与内容被具体划分到岗位与个人，并做好设备与耗材的准备工作，确保质量控制深入到重金属化学元素监测的每一个环节。

 其次，土壤重金属化学元素监测点位的排布需要遵循国家相关规定中的要求，并参考现场勘探的结果与数据。在进行监测点位排布时需要重点监测污染概率高、程度深的区域，并考虑该区域的土壤使用情况、污染物排放与处理方式，一般选择分区布点法、系统布点法或随机布点法。

最后，土壤样品的采集需要做好准备工作，并关注定点钻孔与样本采集两个关键步骤。在采集土壤样本之前不仅要调试设备与设施的状态，为样本采集工作的质量提供保障，还需要让编制监测点位的技术人员全程参与到采样工作中，以便出现问题时及时灵活调整监测点位。另外，现场记录需要保证现场填写，正确记录工作情况的同时保留关键细节，为后续的数据分析与归因提供依据[2]。若采集较为表层的土壤样本，则一般选择较为简单的挖掘方式，利用竹木工具采集50厘米深度以内的样本，避免金属采集工具对重金属化学元素监测的结果造成干扰。若采集下层土壤，则需要进行定点钻孔，不仅要保证孔洞定位的精确性，而且在每次采样工作完成后都需要对设备进行清理，避免不同土层的样本出现混淆，降低监测的精确度。土壤重金属化学监测样本需要保证代表性，能够客观反映所属地块的重金属污染情况，因此需要采用快筛测试仪对样品进行初步测试，并根据结果确定后续的监测方案。在采集柱状土壤样品时应当去除底部的硬化层，并根据土壤的性状对样品进行分层，如果土壤性状本身较为类似，则可以以一米为间隔设置采样点位，深度不得超过地下隔水层。如果岩石层阻碍采样工作，则需要重新选点，或采集岩石层上方土壤，并在容器上标明编号与采样信息。

2.2加强其他配套技术的应用

土壤重金属化学元素监测应用水平的提升不仅需要优质的准备工作作为支持，还需要加强其他配套技术的应用，实现技术层面的优势互补，以此提升土壤重金属化学元素监测的效率与质量。

首先需要加强地理信息系统的应用，该技术在土壤重金属化学元素监测中能够为数据管理工作提供支持，通过对样本分析数据的精确统计实现对土壤重金属污染情况的动态监测，为后续工作提供数据依托。土壤重金属化学元素监测与地理信息系统的结合还将进一步为土地重金属污染的防治工作提供助力，在信息数据的基础上构建人机互动数据模型，完善土壤重金属化学元素监测的功能模块。

其次可以将遥感技术应用到土壤重金属化学元素监测中，主要通过电磁波采集不同的重金属污染信号，以此实现对重金属的识别与监测，不仅可以实现对不同地形地貌的同步监测，还能提升土壤重金属化学元素监测的整体效率。该技术主要通过土壤中不同重金属元素反射电磁波的能力不同，天赐电磁波反射之后的电信号也会存在差异，以此判断土壤中的重金属分布情况，辅助土壤重金属化学元素监测工作。在实际工作中，技术人员需要依据具体的土壤情况选择相应的配件，更好地发挥遥感技术监测区域广、不受时空限制的优势[3]。

2.3关注实验室分析的技术细节

实验室分析是土壤重金属化学元素监测中的关键环节，也是决定工作质量的重要因素，想要保证检测工作的效率与精确性，相关工作人员就需要关注实验室分析的技术细节。

首先要关注土壤样品的制备工作，土壤样品可以被分为新鲜样品与风干样品两类，想要监测土壤中砷、镉、铜等重金属化学元素的含量，还需要对样品进行风干、研磨、过筛、消解等一系列处理步骤后上机进行检测。风干时技术人员需要将土壤样品平铺在风干盘中，整体厚度应当控制在2到3厘米之间，并定期翻动，捡出其中的植物、碎石等杂质，在阴凉处风干。样品风干后，需要将其放置在玻璃板上并用木棒敲打，采用四分法取压碎样后过筛，取其中两份，一份保留，一份留待细磨。

其次要关注砷、镉、铜等重金属元素的消解。第一步是将处理好的样品放入到消解罐中，并用去离子水湿润样品，按顺序加入硝酸、盐酸与氢氟酸，使酸液与样品混合均匀，确保二者充分反应，而后将消解罐整体放入到微波消解仪中。第二步需要调整仪器的参数，消解温度设置在200℃，温度爬升时间与保留时间都设置在20分钟，为金属消解创造良好环境，消解结束后待微波消解仪内部温度下降至60℃后方可取下消解罐。消解液完全冷却后，需要将其转移到坩埚中加热至微沸状态，分解其中酸液并转移到容量瓶中，利用从硝酸进行定容，静置后取上层清液进行检测。

3结论

综上所述，环境监测中土壤重金属化学元素监测应用的主要方法包括比色法、吸收光谱法与荧光光度法。想要提升土壤重金属化学元素监测的效率与精确度，相关技术人员就应当控制现场采样的质量，加强其他配套技术的应用，关注实验室分析的技术细节。

参考文献：

[1]黄泽城.环境监测土壤重金属砷、镉、铜、铅、汞、镍、铬化学元素监测的质量控制质量保证[J].广东化工,2023,50(06):150-152+173.

[2]万晓帆,郑毅.土壤环境污染及监测技术发展研究[J].黑龙江环境通报,2023,36(07):42-44.

[3]王靖伟.土壤重金属污染及其防治措施分析[J].清洗世界,2023,39(10):172-174.