原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用研究

摘要：随着工农行业的发展，土壤环境受到严重的污染。人们逐渐意识到对土壤环境进行保护的重要性，而实现良好保护效果的前提就是对其进行监测，现阶段，已经开发出了众多的监测手段，其中，原子吸收光谱法在实际使用的时候有着较强的操作性，并且其难度相对较低，因此，现阶段我国土壤环境监测中，该方法的应用范围比较广阔。文章介绍了原子吸收光谱法的主要类型，并对其在土壤环境检测中的应用进行了分析。

关键词：原子吸收光谱法;土壤环境监测;应用

引言

当前，由于经济发展速度的加快，工农业依托这一背景也得到了发展的契机，人们在享受高水平物质生活的同时，对环境带来了严重的污染。越来越多的污染物质随着径流、降水和大气沉降等方式流入到了土壤中。其中，对土壤环境带来较大影响的就是大量重金属物质的流入。目前，已经存在多种监测土壤环境的手段，其中原子吸收光谱法在实际应用时优点颇多，其应用的规模正不断扩大。

1原子吸收光谱法的类型

1.1火焰原子吸收光谱法

现阶段，在将原子吸收光谱法应用到土壤环境监测中较为普遍的一种类型就是火焰原子吸收光谱法，元素在实现原子化的过程中需要较高的熔点与沸点，利用这种方法就可以有效解决这一问题，并且有着较高的效率，同时，还不会受到过多的化学干扰。但这种方法目前还仅仅适用于处理一些容易被原子化的元素，其灵敏度还存在一定的欠缺，还不能直接测定出土壤样品中含量较低的目标元素。下图是一种火焰原子吸收光谱仪。

1.2石墨炉原子吸收光谱法

这种方法是利用石墨这种物质作为将元素进行原子化的介质，并借助电流加热的形式完成元素电子化。与火焰原子吸收光谱法相比，这种方法的灵敏度更优，并且有着较高的效率，整个操作过程也具备较高的安全性。但是这种方法在实际使用的过程中需要投入大量的物质成本和时间成本，其分析的范围相对较小，也很容易由于土壤样品中含有的物质过于复杂而对目标物质的吸收带来困难，并对最终监测的结果带来负面影响。下图是一种石墨炉原子吸收光谱仪。

2原子吸收光谱法应用到土壤环境监测中时对土壤样品的处理方法

2.1干灰化法

首先称取土壤样品，再将其放置进坩埚中，将其加热使土壤样品碳化，再利用马弗炉以550°C将其连续灰化八到十小时，直至其呈现出灰白色，等待其冷却后再利用稀酸溶解掉其中的灰分。干灰化法在处理土壤样品的过程中，引入的杂质含量较少，并且有着较低的空白值，因此，这种方法基本可以应用到全部类型的土壤样品处理工作中。但与此同时，该方法还有着一定的缺陷，例如称样量较大、土壤样品中元素容易损失以及消解时间较长等[1]。

2.2微波消解法

这种方法是采用的是内加热形式，将酸与土壤样品进行混合之后对其进行微波加热，这一过程能够迅速提升温度，因此，在应用微波消解法对土壤样品进行处理时能够在短时间内将其分解，不仅减少了时间成本的投入，还不会产生过多的污染。并且，由于该方法是在密闭的容器中完成的，所以并不会损失需要被分析的物质的含量，为分析结果的准确性提供了保障。

3土壤环境监测中原子吸收光谱法的具体应用形式

人类的生存和发展离不开土壤环境，是开展农业活动和工业生产以及建设各种设施的基础。近些年来，随着社会经济的发展，农业、工业以及城市建设呈现出不断向前迈进的趋势，这对土壤环境带来了严重的污染，尤其是重金属污染物质大量流入到土壤中，保护土壤环境的任务日益加重。对土壤环境进行监测能够掌握其中存在的污染物质，这项工作的开展是十分必要的。在这之中，应用原子吸收光谱法对其进行监测较为普遍，主要涉及到两点内容。

3.1在土壤重金属污染评价方面的应用

一般来说，土壤环境中出现重金属污染的原因主要表现在三个方面，第一，一些工业废渣和废气中含有大量的重金属污染物质，但是并没有经过有效的处理就将其排放，这些污染物质就会随着径流或大气沉降的形式进入到土壤中;第二，在灌溉农田时使用到污染程度较高的废水，其中普遍含有较多的重金属污染物质;第三，在农业种植活动中，经常会使用到过量的磷肥和农药，这些产品中的重金属含量相对较多。对于土壤环境中存在的重金属物质，应用原子吸收光谱法能够对其进行有效的监测与分析。例如，农作物中经常会聚集大量的镉，这种重金属物质会对人体的健康带来危害，为了掌握并评价土壤环境中镉的含量和影响，可以利用火焰原子吸收光谱法。具体来说，首先需要利用二乙基二硫代氨基甲酸钠作为络合剂，之后利用四氯化碳作为萃取剂进行萃取再利用硝酸-过氧化氢进行反萃取，将其从有机相返回至水相，最后再利用该方法将水相中的镉含量进行测定，最终完成对土壤环境中重金属物质的测定与评价。在测定土壤环境中含有的铝物质时，可以借助石墨炉原子吸收光谱法[2]。

3.2在土壤重金属元素形态分析方面的应用

元素形态的含义是元素具体存在的形式，一般来说，重金属污染物质在土壤中存在的元素形态主要有三种，分别是铁锰氧化物结合态、碳酸盐结合态以及交换态并对土壤环境造成破坏的。所以，相比于对元素总量进行分析而言，对其形态进行分析将会受到更多的挑战。在应用原子吸收光谱法对土壤环境中存在的元素形态進行监测时，就需要使用准确度较高并且分离能力较强的手段。具体来说，在对土壤中存在的各种重金属污染物质的形态分布情况进行确定时，首先要准确测量土壤样品中各种重金属物质不同化学形态的含量，并以此为基础，对其中不同的金属有效态比例和无效残渣态的含量进行分析。这样一来，就可以根据分析的结果确定取样区域优先治理和修复的对象。

总结：

综上所述，当前，保护生态环境是人类实现可持续发展必须要做的事情，应当深刻的认识到保护生态环境的紧迫性和重要意义。将原子吸收光谱法应用到土壤环境监测中能够取得较好的效果。应当注意的是，不同区域的土壤污染情况不相同，因此，在开展监测的过程中应当充分考虑到实际的情况，再选择最恰当的方式，这样一来，土壤环境监测的效果就会更好。

参考文献：

[1]郭丽娟，王小楠.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用分析[J].绿色环保建材，2021（09）：38-39.

[2]张翔.探析原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用[J].资源节约与环保，2021（03）：70-71.

作者简介：胡军（1991-），男，大学本科，助理工程师，从事环境监测工作。