浅析耕地土壤监测中微波消解技术的应用

张 巍

（陕西省铜川市环境监测站 陕西铜川 727000）

浅析耕地土壤监测中微波消解技术的应用

张 巍

（陕西省铜川市环境监测站 陕西铜川 727000）

本文对微波消解技术的原理进行了比较全面的阐述，在此基础上，对MWS-3型微波消解仪的技术特性以及在耕地土壤检测中的具体应用进行了比较深入的分析研究，对于从事土壤监测的技术人员具有一定的借鉴意义。

耕地；土壤监测；微波消解

1 前言

在植物的生长过程中要受到外界各种因素的影响，其中尤以土壤所造成的影响最大，因此，为了确保植物健康安全的进行生长，就要对确保耕地质量符合植物的生长要求。而当前土壤污染问题较严重，为了有效确保耕地土壤质量符合要求，就要对耕地土壤质量进行有效的监测，并根据监测结果采取有效的处理对策，从而确保耕地土壤有利于植物的健康生长。

2 MWS-3在土壤消解中的应用

2.1 用酸量实验

当前的微波消解技术还没有颁布相应的国家标准，本文将按照EPA3052、3051A以及3051三种消解方法对土壤标准物质进行有效的消解，其具体的消解过程如下所示：

（1）EPA3052消解方法：向样品中加入10ml硝酸和3ml氢氟酸，在5.5min左右将溶液温度升高至180±5℃，并保持该温度9.5min左右。

（2）3051A消解方法：向样品中加入10ml硝酸，在5.5min左右将溶液温度升高至175℃，并维持该温度在170～180℃10min左右。

（3）3051消解方法：向样品中加入10ml硝酸，在5.5min左右将溶液温度升高至175±5℃，并维持该温度在175±5℃10min左右。

样品消解后的检测数据如表1所示，由表中可以看出，用EPA3052方法消解后，测量的铅和镉元素与标准值最为接近，因此，将采用EPA3052方法对检测样品进行消解处理。

表1 样品消解结果汇总表

2.2 温度控制优化实验

利用EPA3052方法对样品消解处理后，基于安全操作的考虑，将采用程序升温法对样品进行消解处理，具体的过程如下图所示。

由上图可以看出，首先将溶液温度升高至150℃，并维持T1时间；再逐渐将温度升高到155℃，并维持T2时间；最后将温度升高到180℃，并维持T3时间。

根据试验温度设置相应的对比试验，主要是对持续时间T2和T3进行不同的设置处理，对时间进行有效的控制，其具体结果如下表所示。

图1 程序升温示意图

表2 温度正交实验设计表

根据上表的正交结果对样品进行消解处理，其消解结果如下图所示。由图中可以看出，T2时间在13～20min之间和T3时间在15～20min之间，样品溶液能够进行完全的消解。

图2 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ结果汇总图 图3Ⅳ和Ⅴ结果汇总图

2.3 最终优化试验

对耕地土壤监测的微波消解过程中，首先称取0.25g样品，分别加入10ml硝酸和3ml氢氟酸，在3min内将溶液的温度升高到150℃，恒温3min后继续升温至155℃，恒温16min后，再将温度升至180℃，恒温18min，最终将溶液转移至TFI烧杯中，再加入0.5ml高氯酸赶酸后定容。结语

总而言之，在耕地土壤的监测过程中，科学合理的运用微波消解技术能够有效提高检测数据的精确性，进而下一步的处理工作提供精确的数据支持。

[1]赵利,宋丽红.不同土壤消解法对标准样品重金属元素测定的影响[J].山西科技,2017(04):41-43.

[2]李承.微波消解ICP-MS法同时测定土壤中六种重金属含量[J].化学工程师,2016(10):25-27.