浅析原子吸收技术在土壤检测中的应用

浅析原子吸收技术在土壤检测中的应用

王敏

江苏全众环保科技有限公司

摘要：近年来，随着我国工业化进程的不断加快，大量的重金属元素在土壤中被释放出来，导致土壤中的重金属含量逐渐上升，对人们的生活造成了一定程度的影响。因此，相关工作人员应当不断完善土壤检测技术，充分发挥原子吸收技术在土壤检测中的应用优势，有效预防和控制土壤污染问题。

关键词：原子吸收；土壤检测；重金属污染

当前，我国工业快速发展，大量重金属元素排放到环境中。由于人们在日常生活中不能有效地避免接触重金属元素，因此，相关工作人员应当提高对重金属元素检测技术的重视程度。原子吸收技术作为一种快速、准确、灵敏的检测方法被广泛应用于土壤检测领域。

1原子吸收技术概述

原子吸收技术是利用原子在某些元素的原子核附近吸收某种特定波长的光，当所测量的特征光谱一定时，通过分析被测元素在一定波长范围内的吸收值，从而获取元素含量信息的一种检测方法。该技术具有快速、准确、灵敏等特点，并且仪器简单、成本低，操作简单，因此，广泛应用于土壤中重金属元素含量的检测中。

在土壤检测中，原子吸收技术主要有分光光度法和原子吸收光谱法两种方法。分光光度法是利用吸收光谱来进行分析的；而原子吸收光谱法是利用原子核发射出特定波长的光来进行分析的。但是，由于分光光度法灵敏度较低，因此在土壤检测中不能有效地检测出土壤中的重金属元素。而原子吸收光谱法灵敏度高、选择性好、快速、准确等特点在土壤检测中被广泛应用。

1.1原子吸收光谱法的原理

原子吸收光谱法是根据光谱原理，利用原子对特定波长的光有较强的吸收能力，使被测元素的基态原子化合价发生变化，从而使待测元素的基态原子化合价发生变化而产生特征光谱，进而分析被测元素的含量。在原子吸收光谱中，最常见的是用HNO3作基体改进剂，使基体发生氧化而产生特征光谱。该方法灵敏度高、选择性好、快速、准确。与其他方法相比，该方法具有较高的灵敏度和选择性。

原子吸收光谱法测定元素含量时，通常用火焰原子化法。通常是将样品溶液用石墨炉进行加热，使其温度达到2000℃以上，使元素发生氧化反应从而产生特征光谱。然后采用标准溶液或样品溶液将其稀释到一定浓度，利用火焰原子化法测定稀释后的元素含量。在实际工作中，常采用标准溶液或样品溶液与火焰原子化法同时进行测定的方法。这两种方法中均以标准溶液与火焰原子化法为基础。而对于某些不易氧化的元素（如钛、钴、镍等），在实际工作中也采用标准溶液与火焰原子化法同时测定；而对于一些氧化程度较高的元素（如砷、锑等）则采用标准溶液与火焰原子化法同时测定。

1.2特点

原子吸收光谱法的主要特点是灵敏度高、选择性好、操作简单、成本低等。其灵敏度是其他方法无法相比的，由于原子吸收光谱法使用的光源具有很高的能量，因此其可以将样品中的某些元素元素分解成其它元素元素，从而对被测元素进行检测。除此之外，原子吸收光谱法还具有较高的选择性，可以将不同的元素分离开来。另外，原子吸收光谱法还具有操作简单、成本低等特点。该技术只需要对样品进行消解处理就可以获得分析数据，因此使用该技术进行土壤检测可以大大降低检测成本，并且在土壤检测中也具有其他方法无法比拟的优点。

2土壤检测方法

在土壤检测中，原子吸收法具有快速、灵敏、准确的特点，因此，原子吸收法被广泛应用于土壤检测中。原子吸收法可以检测土壤中的 Pb、 Cd、 Cr、 Cu、 Ni等多种元素，其检测原理是根据待测元素在激发光源照射下发生的发射光谱和吸收光谱之间的相互关系，通过仪器设备对不同元素进行分析。因此，在实际检测中，工作人员应当根据待测元素的特性来选择不同的检测方法。

2.1土壤样品的消解处理。在进行土壤样品消解处理时，工作人员应当首先将待测元素充分溶解到基体溶液中，然后通过盐酸消化和硝酸消化两种方式对其进行消解处理。例如，当待测元素为 Pb时，工作人员应当采用硝酸+盐酸+高氯酸+氢氟酸+高锰酸钾消化的方式进行消解处理；当待测元素为 Cd时，工作人员应当采用硝酸+盐酸+高氯酸+氢氟酸+高锰酸钾消化的方式进行消解处理。另外，由于在进行土壤样品消解时所采用的方法不同，在实际操作时工作人员还应当对其进行一定程度的验证。

2.2仪器设备。原子吸收法在使用过程中具有灵敏度高、检测速度快等特点。例如在对土壤样品进行前处理时，工作人员可以使用原子吸收光谱仪对样品进行前处理。当土壤样品中含有大量重金属元素时，为了减少仪器设备对土壤样品检测结果的影响，工作人员可以在前处理过程中将样品加入到硝酸溶液中，并加入一定量的高氯酸溶液进行消化处理。需要注意的是，在实际操作过程中应对高氯酸-高氯酸-硝酸混合溶液进行合理使用。

2.3试样制备。此外，工作人员还可以使用盐酸和高氯酸对土壤样品进行前处理。

2.4原子吸收检测方法与标准曲线法测定结果对比分析。原子吸收法是一种常用的重金属元素检测方法。在土壤检测过程中通过将待测元素与标准曲线法进行对比分析可以了解到待测元素在土壤中的含量是否符合国家标准要求[3]。因此，相关工作人员应当根据土壤检测中不同重金属元素含量制定科学合理的标准曲线来对其进行检测。

3原子吸收技术存在的问题

⑴样品的预处理技术在当前，原子吸收技术已在土壤检测中得到了广泛应用，但其仍存在着一些问题，如样品预处理过程中加入的酸剂量过大或过少、样品预处理过程中石墨炉的温度、气氛等控制不当等。

⑵在实际应用中，原子吸收技术还存在着一些不足之处，如元素的背景干扰、背景噪声问题等。而这些问题严重影响了原子吸收技术的检测结果，对其应用造成了一定程度的影响。

⑶目前，原子吸收技术还不能实现对土壤样品中砷、铬等元素的同时测定，这是因为不同元素具有不同的原子化效率，而不同的原子化效率又会对测定结果造成影响。因此，需要进一步提高原子吸收技术在土壤检测中的应用效果。

3.1土壤检测样品的预处理

土壤检测样品的预处理技术在实际应用中，需要注意以下几点：（1）土壤检测样品的预处理方法主要有湿法消解和干法消解两种，不同的土壤检测样品采用的预处理方法也有所不同。

（2）在土壤检测中，针对不同种类的土壤样品，需要根据其结构和组成特点采用相应的预处理方法。例如，对于有机质含量较高的土壤样品，就需要采取酸浸消解法进行预处理；而对于有机质含量较低的土壤样品，则可以通过微波消解法进行预处理。

（3）在土壤检测中，使用微波消解法进行预处理时，需要对消解容器内壁进行充分加热，否则会影响消解效果。另外，还需要对仪器设备进行预热，这也是为了确保原子吸收技术在实际应用中不会受到其他因素的干扰。

3.2消解方法

原子吸收技术的检测结果与样品的消解方法有着密切联系。在土壤检测中，消解方法可分为湿法消解和干法消解两种。在湿法消解中，其主要包括干法灰化和湿法灰化两种类型，其中，干法消解可分为微波消解和微波-火焰联合消解等两种方式。微波-火焰联合消解是一种新型的土壤检测方式，其主要利用微波与火焰对土壤样品进行协同处理。而在该方法中，最关键的就是对样品进行微波加热。然而，当前常用的微波-火焰联合消解方法存在着加热时间长、成本高等问题，在实际应用中往往无法满足土壤检测工作的要求。

3.3影响测定结果的因素

3.3.1火焰温度的影响在进行原子吸收测定时，火焰温度是影响测定结果的重要因素。火焰温度过低，则会导致检测结果偏低；而火焰温度过高，又会导致检测结果偏高。因此，在进行原子吸收测定时，要选择适宜的火焰温度，确保检测结果准确可靠。

3.3.2基体效应的影响基体效应是指由于样品溶液中所含被测元素的原子化合价改变而产生的干扰现象。当被测元素的原子化合价发生改变时，就会导致其吸收强度发生变化，从而使其信号强度减弱。因此，在进行测定时，要合理地选择基体浓度与基体类型，避免对测定结果产生干扰。

3.3.3背景噪声的影响背景噪声是指由于背景光所引起的信号强度衰减现象。

4土壤检测中的应用

⑴土壤重金属污染检测。为了更好地了解土壤中的重金属含量，相关工作人员需要通过原子吸收技术对土壤中的重金属元素进行检测，并利用检测结果对土壤污染情况进行评估。由于该方法的精确度较高，因此，该技术被广泛应用于土壤重金属检测中。

⑵土壤微量元素含量检测。在对土壤进行分析之前，需要通过原子吸收技术对土壤中的微量元素含量进行测定，以此了解土壤中的微量元素是否适合作物生长。在对微量元素含量进行测定时，需要对样品进行合理的处理，并根据国家标准的相关规定使用合适的仪器设备。通过该方法能够准确地对土壤中微量元素含量进行测定，从而为农作物的生长提供可靠的数据支持。

⑶农药残留检测。随着我国工业化进程的不断加快，农药残留问题逐渐暴露出来。由于农药残留会对人们身体健康造成威胁，因此，相关工作人员需要对土壤中残留农药进行检测，并通过原子吸收技术对样品中的残留农药含量进行测定。该方法不仅能够提高检测效率，还能够为检测人员提供科学准确的数据信息，确保检测结果具有一定的可靠性和科学性。

4.1前处理

前处理主要包括三个方面：一是预处理，即对样品进行前处理，以提高原子吸收检测的准确度和准确性；二是稀释，即将土壤样品经过一定的处理后，使其具有一定的浓度，以便进行下一步的检测；三是消化，即将预处理后的土壤样品进行消化处理。在对土壤样品进行前处理时，需要对土壤中的水分含量、有机质含量等因素进行考虑，以确保前处理能够达到国家标准规定的要求。在进行土壤前处理时，需要使用合适的仪器设备将土壤中所含有的水分、有机质等因素去除，并根据国家标准对其进行检验。由于原子吸收技术具有较高的精确度和灵敏度，因此在对土壤前处理时，需要确保前处理中使用到的仪器设备具有一定的准确性和可靠性。只有这样才能够确保原子吸收技术在土壤检测中能够发挥出应有的作用。

4.2测量

（1）土壤中元素的测量。在进行土壤中元素的测量时，主要有三种方法：一是利用火焰原子吸收法对土壤中的元素进行测定，该方法具有操作简单、结果准确、耗时较短等优点，但其存在检测时间长的问题；二是利用石墨炉原子吸收法对土壤中元素进行测定，该方法具有分析速度快、成本较低等优点，但其存在检测精确度不高的问题；三是利用原子吸收法对土壤中元素进行测定。在土壤中元素的测量时，一般有两种方式：一是利用石墨炉原子吸收法对土壤中元素进行测定；二是利用火焰原子吸收法对土壤中元素进行测定。对于两种测量方式而言，都具有相同的优点：一是对样品要求较低；二是操作简单、耗时较短。

在进行农药残留检测时，一般采用的是原子吸收光谱法。该方法能够对土壤中的残留农药进行准确地测定，但是需要注意的是，在检测过程中，由于检测过程较为复杂，因此需要根据相关规定对样品进行处理。

一般情况下，土壤样品处理过程主要有：一是对土壤进行浸泡；二是对土壤进行消化；三是对土壤进行过滤处理。通过以上三种处理方式能够更好地保证农药残留检测结果的准确性。

4.3结果分析

在对土壤进行检测的过程中，由于土壤环境的不同，可能会出现不同的检测结果，因此，相关工作人员需要对检测结果进行分析，以此了解土壤检测的质量和效果。在对土壤进行检测时，需要充分考虑到不同区域的土壤环境、气候条件以及农作物生长情况等因素，从而选择合适的检测方法。在对土壤中含有的元素进行检测时，相关工作人员需要根据国家相关规定和标准，选择合适的方法对土壤中所含有的元素含量进行测定。由于原子吸收技术具有较高的精确度，因此在对土壤进行检测时，可以广泛应用该技术。虽然原子吸收技术能够准确地对土壤中的微量元素含量进行测定，但是由于该技术在实际操作过程中存在一定的难度和复杂性，因此需要相关工作人员不断加强研究和探索，从而提高原子吸收技术在土壤检测中的应用效果。同时，为了确保原子吸收技术能够在实际工作中得到有效应用，相关工作人员需要进一步加强对仪器设备和实验条件的优化。

结束语

综上所述，随着社会的发展，人们的生活水平不断提高，人们对土壤检测工作提出了更高的要求，因此，相关工作人员应当加强对土壤检测技术的研究力度，积极引进先进的土壤检测技术。原子吸收技术作为一种快速、准确、灵敏的土壤检测方法，被广泛应用于土壤检测领域中。随着科学技术的不断进步，原子吸收技术在土壤检测领域中发挥着越来越重要的作用。因此，相关工作人员应当加强对原子吸收技术的研究力度，不断创新原子吸收技术在土壤检测领域中的应用范围和应用方式，从而提高我国土壤检测水平和质量，有效预防和控制土壤污染问题。

参考文献：

[1]冯兵. 原子吸收技术在土壤检测中的应用[J]. 云南化工,2020,47(10):32-34.

[2]胡浩. 农田土壤重金属检测关键技术分析[J]. 湖北农机化,2020,(14):49-50.