徐 歡

（上海誠(chéng)云建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，上海 200000）

土壤中重金屬對(duì)人體的傷害以及農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)等均會(huì)帶來(lái)一定的不利影響，所以我們有效地對(duì)土壤重金屬檢測(cè)方法進(jìn)行研究是具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義的[1]。然而重金屬污染物種類繁多，但是相關(guān)土壤檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)里前處理方法各不相同，且消解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)給我們?nèi)粘９ぷ鲙?lái)相當(dāng)大的不便，應(yīng)用微波消解法及經(jīng)過(guò)優(yōu)化的電熱板消解法，對(duì)于大多數(shù)金屬均獲得滿意的檢測(cè)結(jié)果[2]。

1 土壤重金屬前處理方法

1.1 儀器及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

COOLPEX微波消解儀、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所土壤成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07452（GSS-23）土壤中鉛含量：（28±1）mg/kg、土壤中銅含量：（32±1）mg/kg、土壤中鋅含量：（97±3）mg/kg、GBW07447（GSS-18）汞 含 量 ：（0.015±0.003）mg/kg、溫控電熱板

1.2 前處理方法

（1）電熱板消解法。稱取約0.2g土壤樣品，加入3.0ml硝酸3.0ml鹽酸于電熱板上100℃加熱30min后加入2.0ml氫氟酸30min后，加1.0ml高氯酸180℃趕酸，加熱至粘稠狀，稍冷定容至50ml容量瓶中待測(cè)。

（2）微波消解法。稱取約0.2g土壤樣品，加入4.0ml硝酸2.0ml氫氟酸按表1消解程序消解。樣品消解后冷卻至低于80℃、5 atm取出，加入1ml高氯酸汞于180℃下趕酸，至冒白煙，樣品呈粘稠狀取下，定容至50ml容量瓶中待測(cè)。微波消解程序按4個(gè)階段逐級(jí)升溫、升壓，最高壓力25atm，最高溫度200℃，消解時(shí)間40分鐘。

（3）汞是唯一一個(gè)在常溫、常壓下以液態(tài)存在的金屬，在空氣中穩(wěn)定，常溫能蒸發(fā)出汞蒸氣且有劇毒。汞采用微波消解法，同樣能獲得滿意的檢測(cè)結(jié)果。稱取約0.2g土壤樣品，加入4.5ml鹽酸1.5ml硝酸按上述消解程序消解。冷卻后加1.0ml高氯酸120℃趕酸，加熱至粘稠狀，稍冷定容至50ml容量瓶中待測(cè)。

2 土壤重金屬的檢測(cè)方法

2.1 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是測(cè)定土壤中微量砷、銻、鉍、汞、硒、碲、鍺等元素最成功的分析方法之一。汞、砷、硒雖然是非金屬，但其毒性及性質(zhì)與金屬類似，固將其列入金屬范疇。

原子熒光法以汞為例。采用微波消解法，土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07447（GSS-18），進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，消解后定容體積為10ml。標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=1261.7176x-13.0301樣品中汞平均含量為0.016 mg/kg，檢測(cè)結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)值（0.015±0.003）mg/kg范圍內(nèi)。

2.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是廣泛使用的金屬元素的測(cè)定方法，基于在蒸汽狀態(tài)下對(duì)待測(cè)元素基態(tài)原子共振輻射吸收進(jìn)行定量分析的方法。根據(jù)檢測(cè)目的不同又可分為分為火焰原子吸收光譜法及石墨爐原子吸收光譜法。石墨爐法檢測(cè)精度高，可達(dá)到PPB級(jí)，穩(wěn)定性稍差，對(duì)于土壤中鎘、鉛檢測(cè)效果較可靠?；鹧娣z測(cè)時(shí)間短，可測(cè)金屬種類多，檢測(cè)精度不如石墨爐法為PPM級(jí)。

（1）采用電熱板消解法，火焰原子吸收分光光度法以 銅 為 例。使 用 土 壤 標(biāo) 準(zhǔn) 物GBW07447（GSS-23），進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，消解后定容體積為25 ml。標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=0.1621x+0.0047樣品中銅平均含量為32.57 mg/kg，檢測(cè)結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)值（32±1）mg/kg范圍內(nèi)。

（2）采用電熱板消解法，石墨爐原子吸收分光光度法以鉛為例。使用土壤標(biāo)準(zhǔn)物GBW07447（GSS-23），進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，消解后定容體積為25ml。標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=y=0.0060x+0.0054樣品中鉛平均含量為28.69 mg/kg，檢測(cè)結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)值（28±1）mg/kg范圍內(nèi)。

2.3 等離子體發(fā)射光譜法

等離子體發(fā)射光譜法對(duì)科學(xué)技術(shù)的要求較高，綜合性也較強(qiáng)，離子體發(fā)射光譜法能夠?qū)Ω鞣N分析方法進(jìn)行充分的融合，同時(shí)提高土壤重金屬檢測(cè)過(guò)程中的效率和檢測(cè)的精確度。檢驗(yàn)過(guò)程中可以通過(guò)對(duì)特征譜線的強(qiáng)度分析來(lái)確定樣品中相關(guān)元素的含量，此種分析方法的效率非常高，同時(shí)也能夠有效地簡(jiǎn)化相關(guān)的操作人員的操作，具有十分便捷的特性。并且離子體發(fā)射光譜法具有的最明顯的優(yōu)勢(shì)之一就是其分析速度是非?？斓?，并且在眾多領(lǐng)域中都可以得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)對(duì)各種元素的合理分類，也可以對(duì)重金屬元素后期的利用等進(jìn)行較高效率的安排。所以這種儀器在現(xiàn)如今也得到了非常廣泛的利用。

采用上述前處理方法，等離子發(fā)射光譜法以鋅為例。使用土壤成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07452（GSS-23）進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，消解后定容體積為50 ml。標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=23190x+160.5樣品中鋅平均含量為98.81 mg/kg，檢測(cè)結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)值（97±3）mg/kg范圍內(nèi)。

3 重金屬土壤污染區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

在整個(gè)土壤重金屬的檢測(cè)過(guò)程中，除了我們以上提到的一些方法之外，也不能忽視對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)，只有有效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才可以對(duì)整片土地的重金屬污染程度做到充分的了解和掌握，從而也能夠?qū)κ芪廴镜耐寥雷龅礁又?jǐn)慎。具體的分析在于實(shí)驗(yàn)室，但是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)所獲取的數(shù)據(jù)更加直觀，更加綜合。但是在應(yīng)用過(guò)程中也要針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境采取不同的監(jiān)測(cè)方法，這樣才能夠有效地保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。下面我們便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：

3.1 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)

激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)相比于其他的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)具有較高的科學(xué)技術(shù)性，其主要監(jiān)測(cè)原理在于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的土壤進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，從而通過(guò)一定的科學(xué)技術(shù)和手段對(duì)土壤中的成分進(jìn)行高效率的分析和掌握，同時(shí)通過(guò)聚透鏡系統(tǒng)將所分析出的數(shù)據(jù)對(duì)激光器進(jìn)行一定的傳導(dǎo)，這種技術(shù)對(duì)離子和光源技術(shù)等進(jìn)行了高效率的綜合，同時(shí)也能夠有效地利用計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率的分析，從而對(duì)土壤中的重金屬成分進(jìn)行更高的了解，多方數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，才能夠使數(shù)據(jù)更加精密，更加準(zhǔn)確。

3.2 磁化率技術(shù)監(jiān)測(cè)手段

前文我們所提到的激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)對(duì)于磁化率較高的土壤是非常適用的，因?yàn)榇呕瘦^高的土壤中的重金屬含量一般都是非常高的，而磁化率檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)土壤中的重金屬成分進(jìn)行有效的分類和判斷，同時(shí)也能夠通過(guò)磁化的強(qiáng)度來(lái)對(duì)土壤的重金屬的污染程度進(jìn)行有效地了解。同時(shí)磁化率技術(shù)監(jiān)測(cè)手段與其他的監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)比具有十分便捷的操作這一特點(diǎn)，其所需要的人力資源也不是太多，能夠有效地減少人力資本的投入，同時(shí)也能夠有效地保證土壤重金屬檢測(cè)的效率，這對(duì)后期監(jiān)測(cè)工作效率的提高具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4 土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)意義

現(xiàn)如今社會(huì)實(shí)現(xiàn)了大幅度的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)也在不斷的進(jìn)步，人們的生活水平實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升，由此人們對(duì)健康問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注，若想有效地保證人們的生存環(huán)境健康，對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行有效的檢測(cè)和分離也具有十分重要的作用。土壤成分中的重金屬對(duì)人體的傷害是十分巨大的，所以有效地對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行發(fā)展也是具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義的。近年來(lái)，我國(guó)的土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了大幅度的發(fā)展，但是同時(shí)也存在著非常大的進(jìn)步空間。與西方的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，依然存在著非常明顯的缺陷。上文我們對(duì)土壤中重金屬的檢測(cè)操作方法以及對(duì)土壤的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的技術(shù)手段等均提出了一定的介紹。首先，我們要充分的對(duì)實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)進(jìn)行的不同進(jìn)行有效的了解和掌握，同時(shí)也要注重將實(shí)驗(yàn)室所得到的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中所得到的結(jié)論進(jìn)行充分的綜合和應(yīng)用。在進(jìn)行化學(xué)監(jiān)測(cè)的時(shí)候，由于監(jiān)測(cè)的時(shí)間較長(zhǎng)，化學(xué)試劑可能會(huì)對(duì)土壤造成二次污染，所以我們要盡全力縮短監(jiān)測(cè)測(cè)量的時(shí)間，從而避免對(duì)土壤造成二次污染，對(duì)人體造成更大程度的傷害。而現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)相比，具有的特點(diǎn)是所獲得的數(shù)據(jù)更加直觀，同時(shí)操作也更加方便簡(jiǎn)單。只有二者充分的利用，才可以有效地對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行高程度的檢測(cè)。其次，對(duì)土壤重金屬污染的監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行大幅度的發(fā)展，也可以有效的保證我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。土壤是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，所以土壤質(zhì)量的提高對(duì)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出也具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。若想有效地對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行發(fā)展，同時(shí)增加農(nóng)民的收入，帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，一定要重視對(duì)土壤的質(zhì)量進(jìn)行改善。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，只有對(duì)土壤進(jìn)行科學(xué)合理的保護(hù)，才能夠在最大程度上促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提升我國(guó)的綜合國(guó)力。

5 結(jié)語(yǔ)

土壤是人類生存的最基本的元素之一，所以我們一定要對(duì)我國(guó)的土壤進(jìn)行科學(xué)合理的保護(hù)，提高土壤保護(hù)的重視程度，全員參與到對(duì)土壤的保護(hù)工作中，對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行有效的檢測(cè)，同時(shí)對(duì)土壤中重金屬的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩種手段進(jìn)行充分的融合，并在檢測(cè)過(guò)程中減少對(duì)土壤的二次污染，這樣才能夠有效的保障我國(guó)土壤的質(zhì)量。