土壤技術(shù)污染元素分析方法評述

王彤++萬飛++王蕊++王玉++于微

摘 要：對土壤中元素的檢測是土壤的常規(guī)檢測項(xiàng)目之一。土壤之中的元素，決定著土壤帶給人們的影響，人們的生活與土壤息息相關(guān)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物的生存、人體的健康都離不開土壤。而明白了解土壤中各種元素的含量，明白土壤的成分，能夠讓人們更加了解土壤的特性，能夠更好地去利用土壤。而土壤技術(shù)污染元素分析的方法在逐漸發(fā)展的過程中有了很多的方法，本文對污染元素分析方法進(jìn)行匯總，并對其中幾種主要的檢測方法做出了詳細(xì)的介紹，希望能為相關(guān)工作者提供借鑒。

關(guān)鍵詞：土壤技術(shù) 污染元素 分析方法

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0120-02

20世紀(jì)60年代初，各國的研究者都已經(jīng)開始進(jìn)行研究土壤技術(shù)污染元素的分析方法。而在研究土壤技術(shù)污染元素分析方法時，也推動了其他相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步。通常情況上，土壤之中，尤其是環(huán)境土壤之中，金屬污染元素的含量極低，很難被檢測，而隨著檢測技術(shù)的不斷更新，隨著檢測方法的不斷進(jìn)步，檢測的精密性也在不斷提高。土壤技術(shù)污染元素的分析可以為其他各種領(lǐng)域提供基本的數(shù)據(jù)，來讓其他領(lǐng)域開展和進(jìn)行研究工作。因此，探究土壤技術(shù)污染元素具體的分析方法，有著十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 重金屬檢測現(xiàn)狀簡述

1.1 重金屬的危害特性

在環(huán)境污染之中，人們所說的重金屬是指汞、鉛等金屬或者類金屬元素，對于這些重金屬，有幾個基本的特性。首先是其自然性。長期以來，我們?nèi)祟惗忌钤谧匀画h(huán)境中，所以對自然物質(zhì)已經(jīng)具有比較強(qiáng)的適應(yīng)能力。根據(jù)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，我們?nèi)梭w血液中的一些元素的百分比，和地殼中那些元素的百分比含量極為相似。所以我們?nèi)祟悓ψ匀坏脑厥怯幸欢ǖ牡挚鼓芰Φ模鴮τ谝恍┤斯ず铣傻奈镔|(zhì)，我們?nèi)说牡挚沽κ秩?，所以它們會很容易影響到我們。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，一些元素在人類生活的環(huán)境中聚積，并通過各種途徑進(jìn)入到人體之中。而這些非自然情況下含量突然增加的元素，會給人體帶來很大的損傷。其次，重金屬具有生物積累性，生物積累性又體現(xiàn)在兩個方面，一種是在食物鏈中，污染元素在食物鏈中逐漸累積，營養(yǎng)級越高，體內(nèi)所累積的污染元素也就越高。另一方面是長期攝入的累積，一些污染元素我們并不能夠分解，這些元素在我們的器官中不斷地積累，產(chǎn)量不斷增加，最終就可能造成器官的損傷，嚴(yán)重的還可能危及到人類的生命健康。重金屬的活性和持久性主要指的是金屬污染物在環(huán)境中的穩(wěn)定程度，有一些活性較高的金屬，在自然界中極其容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程就會使金屬失去毒性或者降低金屬的毒性，但也很有可能生出更加能夠威脅人們健康的物質(zhì)。而人們常說的重金屬，大多都具有穩(wěn)定性，在自然界中難以參加化學(xué)反應(yīng)而消失，并且在生物體內(nèi)能夠不斷地積累，能夠威脅到人們的健康。進(jìn)而可以分析出重金屬的另一種特性，即時空的分布性，由于重金屬在自然環(huán)境中很難被分解，而且在生物鏈中會不斷累積，所以在污染物進(jìn)入到環(huán)境中時，會隨著水、空氣逐漸傳播，傳播的過程也是一個污染物稀釋的過程。污染的危害會降低，但其范圍會不斷擴(kuò)大，就像在早些年，曾經(jīng)在南極的企鵝體中檢測出有DDT，所以隨著時間的變化，污染物的濃度和強(qiáng)度分布也會不斷地變化。最后，重金屬還有毒性、加和性、生物可分解性等特點(diǎn)。

1.2 重金屬分析方法匯總

現(xiàn)在國際通常認(rèn)可的重金屬分析方法主要包括以下幾種：（1）原子吸收光譜法。這種方法主要用于對無機(jī)化合物的定量分析，在20世紀(jì)50年代被創(chuàng)立，經(jīng)過長時間的發(fā)展，現(xiàn)已具有一定的體系，其應(yīng)用的領(lǐng)域也在逐漸的變大。（2）紫外可見分光光度法。這種方法主要用于檢測有機(jī)化合物。（3）原子熒光法。原子熒光法是一種發(fā)射光譜法，但它和原子吸收光譜法也有聯(lián)系。這種方法綜合了很多方法的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過長時間的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)利用原子熒光法的原理研制出了原子熒光光譜儀，這種光譜儀可以同時對很多元素進(jìn)行測定。（4）電化學(xué)法。電化學(xué)法屬于近幾年來剛剛出現(xiàn)的一種檢測方法，這種方法在近幾年的發(fā)展極為快速，而且以這種方法為基礎(chǔ)，又衍生出很多其他的檢測方法。這種檢測方法優(yōu)點(diǎn)是快速、靈敏。（5）x射線熒光光譜法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在短時間內(nèi)同時測定多種元素的含量，而且還可以對一些含量極少的元素進(jìn)行測定。（6）電感耦合等離子體質(zhì)譜法。是通過電磁場將元素進(jìn)行提取，然后進(jìn)行檢測，其靈敏度極高。（7）活化分析法。這種檢測方法在國內(nèi)外都有相關(guān)的研究，其檢測靈敏度極高，但是因?yàn)樵O(shè)備和成本的原因，其應(yīng)用范圍極為狹窄。（8）電化學(xué)分析法。這是一種還在發(fā)展中的分析方法，目前這種技術(shù)還不夠成熟。（9）探針分析法。這種方法也仍在發(fā)展中，在日后可能會對土壤的分析具有極其積極的影響。（10）最后是聯(lián)用技術(shù)。這種技術(shù)以色譜分離技術(shù)為核心，另外，用各種檢測方法作為輔助，這種方法可能是日后發(fā)展的一個重要方向[1]。

2 主要的土壤技術(shù)污染元素分析方法

2.1 原子吸收光譜法簡述

原子吸收光譜法，英文縮寫為AAS。因?yàn)槠渌涌梢晕展廨椛洌陨頃@得能量，使原子中的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，依靠這個原理，就發(fā)明了原子吸收光譜法。由于電子的能級不一樣，所以其吸收的波長也不一樣，而共振吸收的波長和原子受激發(fā)后發(fā)射的波長相同，這種方法可以作為檢測的主要依據(jù)。而原子吸收光譜法也是無機(jī)元素定量分析應(yīng)用最為廣泛的一種方法。原子吸收光譜法存在以下幾個優(yōu)點(diǎn)：首先是其選擇性較強(qiáng)，原子吸收光譜法的檢測極為快捷，而且在各種檢測方法當(dāng)中，再次是原子吸收光譜法是最有可能實(shí)現(xiàn)自動化檢測的一種方法。其次是靈敏度高，所以在檢測時，原子吸收光譜法所需要的樣品較少。這個特性，對于那些樣品極為稀少的情況極其有利。原子吸收光譜法的分析范圍極廣，原子吸收光譜法可以檢測的元素有73種，可以檢測微量元素，甚至可以檢測痕量元素。既可以檢測金屬元素，也可以檢測類金屬元素和非金屬元素，甚至可以間接進(jìn)行檢測有機(jī)物。而且這種檢測方法對于檢測物質(zhì)的狀態(tài)，也沒有要求，無論是固態(tài)、氣態(tài)、還是液態(tài)，原子吸收光譜法都可以進(jìn)行分析，這也是其他各種分析方法不能達(dá)到的。最后，原子吸收光譜法抗干擾能力極強(qiáng)，在測定重金屬的過程中，周圍環(huán)境的變化很可能對測定的結(jié)果產(chǎn)生影響。而原子吸收光譜法可以將這種影響降低到很小的程度，所以其檢測的結(jié)果也會更加精密[2]。

2.2 離子色譜法

離子色譜法，英文簡稱為IC。它具有迅速、連續(xù)、高效、靈敏的優(yōu)點(diǎn)，自1975年開始使用，隨后經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)在所使用的分光光度法又與傳統(tǒng)的檢測方法有一定的區(qū)別。在實(shí)際使用過程中，離子色譜法，用于檢測離子的含量，極其適用于檢測水溶液中低濃度的陰離子。在實(shí)際使用中主要用于檢測飲用水、礦泉水、雨水等各種水質(zhì)?，F(xiàn)在所沿用的離子色譜法是高效色譜法的一個分支，其發(fā)展已經(jīng)有十幾年的歷史，可以預(yù)見到，分光光度法具有極為廣闊的發(fā)展前景，由于其靈敏和高效性，在以后的時間一定會更為廣泛地被使用。

3 結(jié)語

在土壤之中，污染元素的含量極其低。土壤技術(shù)污染元素分析方法，自20世紀(jì)60年代開始起步。經(jīng)過長時間的不斷發(fā)展，分析的方法越來越先進(jìn)，分析的結(jié)果也越來越精密，特別是近幾年，土壤技術(shù)污染元素的分析方法得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展?，F(xiàn)在國內(nèi)外普遍采用的方法是原子吸收法，而另外各種方法也因?yàn)槠鋬?yōu)點(diǎn)會在一定條件下被采用，在之后的很長一段時間，可能會有各種更先進(jìn)的方法來取代原子分析法，而這還需要相關(guān)研究人員的不斷努力。

參考文獻(xiàn)

[1] 張雷，秦延文，趙艷明，等.三峽澎溪河回水區(qū)消落帶岸邊土壤重金屬污染分布特征[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2012， 32（12）：3021-3029.

[2] 李金成，尹仁湛，羅亞平，等.廣西大新錳礦區(qū)土壤重金屬污染評價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010，33（7）：183-186.endprint