原子吸收技术在土壤检测中的应用思考研究
隋东 杨林 邹国庆 李勇 周武权 刘洪艳
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隋东 杨林 邹国庆 李勇 周武权 刘洪艳,. 原子吸收技术在土壤检测中的应用思考研究[J]. 水土保持与应用,2023.10. DOI:10.12721/ccn.2023.157089.
摘要: 本文基于原子吸收技术概念与特点,对于原子吸收技术在重金属污染情况评估、土壤样品处理、重金属具体形态分析、配方施肥分析中的应用要点进行整理,讨论了原子吸收技术应用时的干扰元素处理方法,其目的在于提高对技术应用价值的认知水平,提高土壤检测结果的准确性。
关键词: 原子吸收技术;土壤样品;土壤检测
DOI:10.12721/ccn.2023.157089
基金资助:

土壤中重金属污染物毒性较强,且不易风险、无法降解,会对生态环境与人体健康带来严重的负面影响。由此可见,在应用中需采取可靠技术方案来进行土壤检测,评估土壤目前的污染情况。原子吸收技术的应用,能够准确判断出土壤中各类金属元素的具体含量,为后续土壤治理活动的进行提供可靠依据。

1原子吸收技术概念与特点

1.1基本概念

此类技术作为现阶段经常使用到的元素测定方法,该技术在应用中的主要原理在于,借助仪器来对蒸汽当中各类元素基态原子吸收共振辐射强度数据进行采集,从而判断出待测样品中物质的具体种类和对应含量。从目前的应用情况来看,原子吸收法常用技术手段包括石墨炉原子吸收光谱法、火焰原子吸收光谱法、氢化物发生法等,在实际应用中可结合具体情况来选择相应的检测技术,以提高所得评估结果的准确性,为土壤环境保护及治理提供可靠的参考依据。

1.2应用特点

从目前的使用情况来看,原子吸收法在使用中具有以下应用优势:(1)具有较高的灵敏度,相较于常规的土壤检测方法,原子吸收法在应用中具有操作更加简便、灵敏度更高等优势,对于多数元素的测定精度可达10-6,具有良好的测量精准度。(2)拥有较强的选择性,原子吸收法在应用中具有较高的吸收带宽,整个检测过程所需耗时相对较短,而且在应用中也能够实现自动化操作,并且在检测活动中会将主线转换作为应用基础,应用谱线相对较窄,很少出现重叠的情况,这样也减少了光谱线影响,提升了应用时的选择性[1]。(3)分析范围广泛,现阶段原子吸收法在应用中的完善度得到了不断提升,使用到的检测手段也日益多样化,同时其适用范围也得到了拓展,可对土壤中多数元素含量进行测定。

2原子吸收技术在土壤检测中的具体应用

2.1重金属污染情况评估

在工业企业生产活动中,若是直接将未处理的工业废渣、废水直接排放到河流或者农田当中,那么这些废弃物当中的重金属也会直接聚集在土壤当中,通过食物链富集到农作物、牲畜体内,最后被人类所食用,会对人体健康与生命安全带来直接威胁。而原子吸收法在应用中,则可以准确判定重金属具体种类与浓度,确定土壤的污染情况。根据得到的评估结果,及时制定措施来进行处理,逐步改善土壤污染问题[2]。以火焰原子化法为例,该技术在应用中的检测原理在于,在火焰原子化器将试液当中的元素直接转换为原子蒸汽,随后对原子蒸汽光谱进行分析,根据分析结果了解样品中的元素种类,并在定量分析方法辅助下,得到各金属元素的具体浓度,在对比相应规范后,可以得知目前土壤的污染情况,便于后续活动的进行。

2.2土壤样品处理

在对土壤样品进行处理时,经常使用到的处理方法及应用要点如下:(1)干灰化法,该方法在应用中的工作步骤,是将样品放置在电炉上进行碳化处理,随后再进行灰化处理。在干灰化法的具体应用中,由于其中添加了相关试剂,使得其中杂质含量相对较少,同时也拥有较小的空白值,属于常用的处理方法。但是此类方法在应用中,所需消解时间较长、灰化时间较长,若操作出现失误很容易出现样品污染,这也是应用时需注意的内容。(2)电热板法,该方法在应用中,会将样品放置在电热板上进行碳化与灰化处理,利于后续活动的进行。此类方法在应用中,具有适用范围广、操作过程便捷等优势,但是在应用中,具有反应时间较长、样品杂质较多等不足,并且方法在应用中也会出现酸性气体,若不及时处理也会污染周围环境,也是发展中需注意的内容[3]。(3)微波消解法,此类方法在应用中是借助微波的形式来对材料进行加热,所需要的溶样时间较少,从而加快土壤样品的分解速度,保证数据处理结果的准确度。

2.3重金属具体形态分析

所谓土壤元素性形态是指各类元素在土壤当中的存在形式,通常情况下,土壤当中的重金属元素常见形态有铁锰氧化物结合态、碳酸盐结合态、交换态等,这些形态本身具有较强的稳定性,容易给土壤生态环境带来较为严重的负面影响。对此,在实际的分析活动中,也需要做好金属元素的形态分析,以得到更加准确的数据计算结果。从实际应用情况来看,会利用可靠的预处理方法,来将各类元素有效分离开,随后再借助原子吸收光谱法来确定各形态重金属元素的具体含量,通过合理计算便可以得到金属元素有效态的具体占比、残渣态的具体含量,从而了解土壤当中中重金属污染的形态特征,据此来拟定相匹配的污染治理方法与可靠修复措施,有序提升土壤污染问题的治理效果。

2.4 配方施肥分析

除上述提到的应用内容外,原子吸收方法在配方施肥活动中也有着良好应用。利用原子吸收法在应用中,可以对土壤中各类元素与微量元素具体含量进行测定,以此来了解土壤中缺少的元素类型,在配方肥的配置中,可以根据得到的分析依据来调整营养元素添加量,从而提升土壤的具体肥力,提高土壤农作物的而具体的产量与质量。同时在肥料施撒一段时间后,也会再次进行土壤基础情况的详细了解,及时做出肥料的补充,保证农作物在各个阶段可以拥有稳定的肥力提供,这也为农业生产活动的进行提供良好的技术支撑。

3原子吸收技术应用时的干扰元素处理方法

总结以往的应用经验,在对不同干扰元素进行处理时,经常使用到的处理方法如下:(1)光谱干扰,产生原因为共存元素面对辐射时产生的波长差较小,影响到最终的分析结果。针对此类问题,多选用重新选择分析线的方式来降低干扰。(2)电离干扰,碱性金属容易出现电离问题,导致实验结果误差较大的情况。针对此类情况需适当降低电离值,必要时可使用电离缓冲剂来改善情况,降低实验结果的误差。(3)化学干扰,即元素间可能出现化学反应,影响到实验结果的准确性。针对此类情况,在具体的处理活动中,可通过添加释放剂、络合剂、缓冲剂等方式来降低化学反应带来的不确定影响,提高所得实验结果的准确性。(4)物理干扰,受到溶液表面张力、黏度等物理性能影响,造成元素雾化效果存在一定差异,增加实验结果的误差。对此,在实验活动中需要做好溶液和试液物理性能的统一化处理,以得到准确的实验结果。

结束语

综上所述,通过整理原子吸收方法在土壤检测活动中的应用要点,可以加快实验活动开展效率,提高实验结果的准确性,也为土地治理与修复活动的进行提供数据支撑,有序改善土壤环境。

参考文献

[1]谢楠.原子吸收技术在土壤检测中的应用[J].冶金管理,2022,460(02):95-99.

[2]陈松,李悦.原子吸收法在土壤检测中的应用研究[J].上海化工,2022,47(06):65-67.

[3]吴丹,卢恺力,许健.原子吸收方法在土壤检测中的应用研究[J].节能与环保,2022,332(03):81-82.

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