土壤中重金属监测前处理方法研究

土壤是土壤生态环境的重要组成部分之一，但是中重人类活动对土壤资源造成了不同程度的污染，工业废弃物、金属监测究农业化学试剂、前处城市污水等都加剧了土壤的理方污染，使土壤中含有大量的法研重金属，不仅影响植物的土壤生长，还会污染到地下水资源。中重因此，金属监测究在近几年中，前处国家加大了土壤中重金属监测力度，理方借此缓解土壤污染的法研压力。基于此，土壤本文从重金属污染概述入手，中重分析土壤中重金属监测的金属监测究主要方法，探讨土壤中重金属监测前处理方法，希望可以借此给土壤中重金属监测技术提供一定的参考。 

1 重金属污染概述

重金属污染是指镍、锡、汞、铬、铅、镉等有毒金属， 这些金属可能从多种渠道进入到土壤中， 造成土壤资源的污染。土壤的重金属污染在短期内无法有效的治理， 而且土壤中的重金属会通过食物链进入到农产品当中， 甚至影响农产品的安全。所以， 在近几年中， 国家加大了土壤重金属监测的力度， 也不断优化土壤重金属监测的方法。

传统的土壤重金属监测技术需要十分昂贵的设备， 而且监测的过程也较为复杂， 所以往往需要耗费大量的人力和物力， 所以无法满足社会的需求， 因此开始用新型的方法进行土壤重金属监测。从近几年的实际情况来看， 土壤重金属污染的来源更加多样化， 不仅影响到了农业种植的产量和安全， 还危害到了人们的健康。因此， 土壤重金属污染监测的相关研究需要进一步加快， 切实起到保护土壤资源的作用。

当土壤中有较多重金属时， 此时微生物的分解能力会大大削弱， 因此所含的有毒物质较多。而且随着工业化的不断发展， 当前土壤资源污染的现象十分严重， 已经影响到人们的正常生活， 所以人们将土壤的重金属污染作为不可忽视的环境问题。另外， 土壤的重金属污染治理也十分困难， 需要较长的周期， 而且整个过程也十分复杂， 所以通过土壤重金属监测的方式就可以提前判断是否存在污染， 及时采取相应的措施进行治理， 这样能够起到保护土壤资源的作用。

2 土壤中重金属监测的主要方法

2.1 异位监测法

异位监测法是一种较为传统的土壤重金属监测方法， 这种方法的监测精度较高， 但是往往需要消耗大量的时间。目前， 异位监测法在土壤重金属监测中的应用范围较广， 在具体的应用中， 首先是进行采样， 然后在实验室进行分析。异位监测法的分析可以分为化学分析法和仪器分析法两种， 具体如下:

(1) 化学分析法。化学分析法监测土壤中重金属是利用特定的化学反应， 一般是采用滴定的方式进行测定。该方法需要在前期进行细致的样品处理， 但是土壤重金属测量的过程较为简单， 测量的结果也十分精确。因此， 化学分析法常用在微量元素测量和重金属测量中。需要注意的是， 化学分析法的灵敏度较低， 因此在监测中需要严格按照操作流程进行。

(2) 仪器分析法。仪器分析法是利用联用仪器、电化学类仪器或光学仪器进行土壤中重金属的监测。仪器分析法和化学分析法相比， 能够更为准确的测量出重金属的含量， 可以让后续的土壤重金属污染治理更有方向。一般而言， 采用异位监测进行土壤重金属监测时， 常把化学分析法和仪器分析法结合使用， 首先用化学分析法判断土壤中所含重金属的种类， 然后用仪器分析法测量重金属的具体含量。

2.2 原位监测法

原位监测法是一种较为先进的混合式土壤重金属监测方法， 其混合了遥感技术、环境磁学技术、高光谱分析技术和生物量间接测定技术。而且， 原位监测法不会影响被监测物的状态和周边环境， 能够实时反馈， 还可以在线跟踪。原位监测法不仅可以有效反馈土壤中重金属的动态变化， 而且能够实现动态反馈， 突破时间和空间的限制。目前， 原位监测法已经有了初步的应用， 但是应用的范围还较小， 这也和成本较高与技术不成熟有一定的关系。

3 土壤中重金属监测前处理方法

在监测土壤中的重金属时， 首先要对土壤样品进行预处理， 因为土壤本身为固体性颗粒， 此时较难监测其中的金属成分， 而且由于多种因素的影响， 也会导致监测结果的准确性下降等问题。在当前的土壤重金属监测预处理中， 通常是将土壤溶解到溶液中， 然后进行后续的实验， 当前较为常用的是电加热全酸分解法和微波消解法。

3.1 电加热全酸分解法

在土壤重金属监测中， 预处理的方法首先是进行电加热全酸分解。第一步要进行取样， 取样要具有针对性， 而且要分区域进行;然后取0.5g的样品置于四氟乙烯坩埚中， 在其中加入浓盐酸和水， 通过加热的方式将10 mL的浓盐酸蒸发至5mL， 再加入浓硝酸直到加热被检测土壤至粘稠状;之后， 要在样品中再加入氢氟酸， 加入的量为10 mL， 这时可适当的摇动干锅， 仍然保持低温加热状态;最后再加入高氯酸， 高氯酸的体积为5 mL， 直至加热到冒白烟或者出现淡黄色的粘稠物， 此时加热完成。

待加热完成之后， 需要样品自然冷却， 然后用10%的稀硝酸对坩埚的盖子及坩埚内壁进行清洗， 溶解掉残渣， 保证冷却之后的容积在50mL。在该过程中需要注意取样后的土壤样品总量， 保证不会出现掉落等情况， 即保证其重量不变， 所有操作完成后需要保证溶液的体积在50 mL。

电加热全分解法主要是用于监测土壤中的砷、铬、汞、铅、铜等重金属， 在处理的过程中， 通过各种溶液的添加和适当加热， 会让土壤全部溶解到溶液中， 此时可进行后续的验证。在土壤重金属监测中， 电加热全分解法十分常用， 而且整个过程较为简单。当然， 每次监测也需要根据所需检测重金属的种类进行适当的调整， 比如加浓硝酸的体积和加热状态等都可进行针对性的调整， 这样能够让后续的土壤检测更加有针对性， 结果也更加准确。

3.2 微波消解法

微波消解对土壤样品进行处理是为了保证检测的准确性和安全性， 而且也可以加快处理的速度。在微波消解法进行土壤预处理时， 首先要用300GHz的电磁波对土壤进行冲击， 此时土壤中的极性分子会根据微波的频率进行变化， 保证内部分子高速运动， 同时土壤内的分子在微波的冲击下会相互碰撞与摩擦， 使土壤的温度进一步上升。这时土壤中的离子和带电粒子都会在电磁场中做相应的迁移运动， 并且不断碰撞。本质上来讲， 微波消解法是让土壤样品和酸性混合物快速混合， 同时利用加热达到样品快速溶解的目的。

微波分解法适用于基体较为复杂和含硅质较多的土壤， 由于这种土壤中粒子很难溶解到酸性溶液中， 所以需要通过微波分解的方式将土壤打成细小的颗粒， 然后完全溶解在溶液中。为了保证实验的安全， 在进行微波分解时， 还可在石英矩管中加入硼酸。

4 结语

土壤的重金属污染对环境有着恶劣的影响， 而且随着社会工业的发展， 当前土壤资源的重金属污染问题愈发严重， 所以需要采取恰当的方式来进行重金属含量监测， 这样环保部门就可以有效地判断土壤资源是否存在污染的问题， 然后尽快寻找问题的根源， 采取相应的治理措施， 起到保护环境的作用。为了保证土壤重金属监测的准确性， 当前在进行土壤重金属分析时， 要先进行预处理。本文着重分析了电热醛酸分解法和微波消解法两种措施， 希望能给土壤中重金属监测前处理方法的研究提供一定的参考。

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