試論土壤重金屬檢測方法的運用及發(fā)展趨勢

盛 媛陳港權(quán)楊佳佳 張國斐

1.廣東新創(chuàng)華科環(huán)保股份有限公司 廣東 東莞523000

2.華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 湖北 武漢430070

0 引言

在最近幾年中,隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國出現(xiàn)了越來越多的工業(yè)生產(chǎn)加工廠。在工業(yè)生產(chǎn)過程中常常會產(chǎn)出很多重金屬,進而在一定程度上污染了地球巖石圈中的土壤。在這種情況下,只有嚴格檢測土壤重金屬成分,并制定相應(yīng)有效的預(yù)防措施,才能夠有效解決土壤重金屬污染問題。針對土壤中的重金屬,它的降解難度是非常大的,同時土壤重金屬是具有毒性的,在極大程度上影響著我國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。因此我們一定要高度重視土壤重金屬檢測方法。

1 土壤重金屬檢測方法的運用

1.1 原子熒光光譜法 原子熒光光譜法的工作原理,就是指利用在輻射能作用下定量分析原子發(fā)射出來的光譜進行深入分析的一種方法。針對空心陰極燈,在將其用于激法光源過程中,重金屬元素的原子蒸汽在其光源的照射下會產(chǎn)生原子熒光。針對被檢測溶液中重金屬元素的熒光強度與濃度,二者之間的關(guān)系在一定條件下會滿足某種定律,因此通過檢測重金屬元素的強度,能夠獲取重金屬元素的含量。針對原子熒光光譜檢測儀器,它是由多個不同構(gòu)件共同組成的,該儀器是一種性能非常好的原子檢測分析儀器,兼具原子吸收法、原子發(fā)射法的優(yōu)點,同時還可以對這兩種方法的缺點進行有效避免。另外,該儀器具有非常高的靈敏度,方便操作,所以我國很多領(lǐng)域均已廣泛使用原子熒光光譜法。

1.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法是一種科技含量非常高的檢測方法。在電感耦合等離子體發(fā)射光譜法中,涉及到很多不同的分析方法。在被光源激發(fā)作用下,離子與原子會做出相應(yīng)的反應(yīng),而電感耦合等離子體發(fā)射光譜法通過以其的反應(yīng)為重要依據(jù)能夠?qū)ν寥乐亟饘僭剡M行深入分析,從而可以將土壤中含量較高的元素分析出來。另外,針對檢測樣品中有關(guān)元素的含量,通過分析特征譜線的強度能夠快速、精準將其予以確定。這種檢測儀器具有很多優(yōu)勢特點,如適用范圍廣泛、分析速度快、精準度高等,可以對不同元素進行精準分析,并以此為基礎(chǔ),能夠定量分析重金屬元素。此外,這種檢測方法還可以分析一些非金屬元素。

1.3 表面增強拉曼光譜法 表面增強拉曼光譜法也是一種常用的土壤重金屬元素檢測方法,尤其是在化學(xué)、物理方面發(fā)揮著極為重要的作用。與其他檢測方法相比,表面增強拉曼光譜法具有非常獨特的優(yōu)勢特點,特別適用于生命科學(xué)的研究。針對拉曼光譜檢測法,它的靈敏度是非常高的,通過運用這種方法可以檢測單分子的水平,在對液體環(huán)境進行檢測時,因為利用這種檢測方法能夠達到14 m 的檢測限,所以能夠在生理鹽水、水基上對樣品進行觀察,根據(jù)水的特征譜線,可以標記絕對強度,通過有效轉(zhuǎn)換基底與分子之間的能量,能夠淬滅熒光,進而能夠?qū)ι飿悠穬?nèi)雜質(zhì)熒光或者自發(fā)熒光帶來的干擾進行有效避免,最終能夠獲取非常清晰的表面增強拉曼光譜。

1.4 光度法 所謂光度法,就是指通過運用光學(xué)類型的檢測設(shè)備對土壤離子成分進行分析,以分析土壤中重金屬成分與類型的一種方法。在實際中,通過以土壤的具體情況為據(jù),選擇出適用于土壤的檢測方法。在進行土壤重金屬檢測過程中,假如光度法起不到任何作用,在這種情況下,應(yīng)選擇其他的方法。

1.5 化學(xué)分析法 化學(xué)分析法是一種精度高的檢測方法,在進行化學(xué)實驗過程中,首先將土壤中的重金屬成分提取出來,然后選用化學(xué)方法,即利用化學(xué)儀器與化學(xué)試劑來分析重金屬成分,有助于檢測結(jié)果精準度的提高。另外,選用化學(xué)分析法,除了可以提高檢測結(jié)果的精準度以外,還能夠降低實驗成本。因此,在土壤重金屬檢測中,化學(xué)分析方法是一種非常重要的方法。

2 土壤重金屬檢測方法的發(fā)展趨勢

2.1 檢測結(jié)果將會變得更加精準 隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,在檢測土壤重金屬過程中,通過聯(lián)合運用多種不同的檢測方法,有助于土壤重金屬檢測范圍的擴大,有助于重金屬檢測結(jié)果精度的提高。實際上自1960年以來,我國土壤重金屬檢測精度已經(jīng)得到很大的提高,而自1990年以后,隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的不斷快速發(fā)展,土壤重金屬檢測開始融入計算機技術(shù),有效推動了微電子技術(shù)的進一步發(fā)展,同時人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也開始被引用,有效提高我國土壤重金屬檢測技術(shù)水平,有效提高了土壤重金屬檢測精確度。

2.2 檢測設(shè)備變得更加智能 在土壤重金屬檢測中,檢測設(shè)備發(fā)揮著極為重要的作用,在極大程度上影響著土壤重金屬檢測結(jié)果的精準度。在最近幾年中,隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,人們對重金屬檢測設(shè)備提出了更為嚴格的要求,為能夠?qū)ν寥乐亟饘龠M行更好的檢測,重金屬檢測設(shè)備一定要方便操作,同時要具有較高的精度。在未來發(fā)展中,土壤重金屬檢測設(shè)備勢必會變得更加智能,通過運用足夠智能化的重金屬檢測設(shè)備,有助于檢測費用的降低,同時還能夠進一步減輕檢測人員的工作量。但是在進行重金屬設(shè)備智能化發(fā)展過程中,常常需要投入較多的成本,這從一定程度上不利于智能化檢測設(shè)備使用范圍的擴大。因此,在未來發(fā)展中,為能夠有效推動土壤金屬檢測設(shè)備的智能化發(fā)展,應(yīng)盡可能減小設(shè)備的運用成本。

3 小結(jié)

綜上所述,在人類生存中,土壤是一種重要的基本元素,因此我們必須要合理、科學(xué)保護土壤,對土壤保護給予高度重視。在開展土壤保護工作過程中,需要采取有效措施來檢測土壤中的重金屬成分。為提高土壤重金屬檢測結(jié)果的精確度,應(yīng)根據(jù)土壤的具體情況來選擇相應(yīng)合適的檢測方法,同時還需要不斷優(yōu)化與創(chuàng)新土壤重金屬檢測方法。