原子吸收光谱法在土壤环境监测的应用

原子吸收光谱法在土壤环境监测的应用

摘要:随着我国经济社会的快速发展以及我国发展模式方面的转变,无论是政府的职能部门或者是普通人,对环保问题的关注度都有所增加。目前原子吸收光谱法在土壤环境监测中是非常重要的技术。随着我国的经济实力不断增加,原子吸收光谱的技术应用范围也变得更加广泛。原子吸收光谱的技术在土壤环境监测中发挥着极为重要的作用。基于此,文章首先讨论了原子吸收光谱法的概念,其次从3个方面讨论了原子吸收光谱检测的主要方法,然后讨论了原子吸收光谱法在土壤环境监测中应用,以供相关人员参考。

关键词:原子吸收光谱法;土壤环境;环境监测

人类的生存发展和物质环境是分不开的,当然也和大自然是密切关系的,可以说人们的生存环境就是直接建立在土壤环境上的。不管是对房屋的建设,还是对道路的建设,或者对一些基础设施工程方面的建设,多和土壤环境有密不可分的关系。土壤在地球表层是非常重要的组成部分,也是人们生存最重要的物质基础。可是这些年来因为工农业发展的速度极快,造成了很多环境问题。而且这些环境问题中土壤环境污染是非常严重的,并且污染程度也在随着污染物质的变多而与日俱增,急需要找到更加有效的解决方法。在人们给环境造成的各种不同的污染物质当中,金属的污染物因为难以进行生物降解很容易积累,毒性也很强。这种特点引起了人们的广泛关注,目前已经有相关工作人员全面地分析了土壤环境当中所存在的污染金属元素的类别,并且也讨论了土壤污染的程度和防治等。原子吸收光谱法因为监测灵敏度比较高,而且监测结果较为真实可靠,被广泛使用在我国的土壤环境保护和监测的工作中。

1原子吸收光谱法概述

原子吸收光谱法在监测土壤环境方面是非常有效的一种方法,这是20世纪中期出现的,已经逐步获得一定发展。原子吸收光谱法最基本的原理就是可以经过不一样的物质,以及不一样的原子蒸气,对所需要测定的元素特征谱线的吸收能力进行测定,了解其中差别,然后进行定量和定性分析的一种方法。其中具体的步骤可以简单地概括成为,首先测量需要测试的样品所产生的原子蒸气对辐射吸收纸的具体大小,之后再根据待测元素所独有的以及特定的波长,对待测样本里的各元素的含量进行计算以及分析。原子光谱主要指的就是基态原子吸收能量从基态跃迁一直到激发态时候所产生的光谱,原子光谱法主要的特点就是准确度比较高,而且特定的范围非常广,干扰都更小,而且灵敏度更高等不同的特点。

2原子吸收光谱检测方法

目前原子吸收的光谱检测方法大概可以分成3类,首先就是氢化物发生法,其次是石墨炉原子吸收光谱发,还有是火焰原子吸收光谱法。以下对这几种方法进行简单的介绍。

2.1氢化物法

氢化物发生原子吸收法目前已被用于很多种不同元素的分析。氢化物法优点是比较明显的,比如灵敏度比较高,而且很容易进行自动化的操作等。在通过使用火焰原子吸收光谱法来测定的过程中,结果灵敏度都不够高的时候,使用氢化物发生法这种方法是较为适用的。

2.2石墨炉原子吸收光谱法

石墨炉原子化技术的产生,让原子化的效率出现了大幅度提高。石墨炉原子吸收光谱法主要是利用石墨材料当作原子化器,通过电流加热的方式,让元素原子化能够受到妥善的分析。石墨炉原子吸收光谱法其优点主要有以下几个方面。首先操作起来非常简单,结构也十分简单。其次,实验过程的安全程度相对比较高,灵敏度也很高,甚至比火焰原子光谱法进样量少,原子化温度可自由调节等。当然石墨炉原子吸收光谱法也存在着一定的缺点,比如检测起来费用非常高,而且测定的精准度并不十分理想,信号的重现性相对较差,测定的速度也比较慢。在原子化的过程中,温度分布很有可能会不均匀,分析范围相对较窄,重现性远远不及火焰原子光谱法等。不仅如此,在样品成分相对较为复杂的情况之下,很有可能会发生比较严重的背景吸收干扰,这也会直接影响测定的结果。

2.3火焰原子吸收光谱法

火焰原子吸收光谱法主要使用的应用范围就是异原子化的元素,对于一些已经存在元素,大部分的灵敏度都是比较高的。火焰原子吸收光谱法其主要的优点就是分析成本相对比较低,重现性比较理想。而且很容易操作,检测起来速度也比较快的,目前所使用的范围最广的一种原子吸收光谱法。

3原子吸收光谱法在土壤环境监测应用

3.1在土壤污染评价方面作用

一直从比较早期的人类发展开始,人们就和周围的土地形成一种很难分割的关系。土壤是人们生存最重要的物质基础,也是进行农业以及工业生产和日常生活当中不可替代的一种生产资料。随着我国现代化的建设以及城市化建设方面的发展,在生活环境里的土壤环境却会受到各种不同形式以及程度的污染。而土壤的重金属污染也已经引起了人们的广泛关注。虽然目前人们比较追求现代化的发展,可是土壤环境仍然是人们必须要足够关注的自然条件。目前随着我国的城市化进程不断加速以及工业的发展,土壤遭到污染的程度不一,而其中的污染物质主要包括有工业污水以及含有化学物的化肥和生活污水等。生活和工业废水污水的排放,是使得我国的土壤环境迅速恶化的一个非常重要的原因。在土壤的生产过程中产生了很多含有有害金属元素的废气以及废液还有废渣,如果不能够及时治理这些污染源,就很有可能因为大气降水或是地表径流的扩散作用,对土壤的环境造成很严重的污染。这些年来随着我国的经济发展理念以及发展模式方面的转变,土壤环境监测的问题也受到了人们的广泛关注,原子吸收光谱法所测出的数据也已经成为了能够衡量土壤污染最为重要的标准之一。我国的很多科研人员使用原子吸收光谱法进行一些地区的金属元素的土壤污染探测的时候,不难发现,我国有很多地区的土壤环境质量和天然林地土壤比起来,都有一定程度的升高,所以对土壤环境的监测以及治理的工作是非常急迫的。

3.2在土壤环境监测中的应用

首先就是测定干扰和消除,因为石墨炉法是属于在惰性气氛里发生原子化,因此原子遇到氧气发生氧化反应的问题就可以被避免,但是这并不能够意味着不会给其他的化学因素带来干扰。其中的土壤样本成分也很有可能会给实验结果产生很大的影响,所以对不同的土壤样本在测定的时候,要充分考量这些影响因素带来的作用。其次就是背景校正,连续的背景校正并不能校正所有不同类型的背景干扰,如果产生的背景校正无法补偿背景干扰情况的时候,应该使用其他形式的背景校正方法,或者来进行化学分离还有就是有机质的干扰和消除,如果测定土壤样本的时候存在很多有机质的物质,就可以使用一些相对较为常见的酸类来完成样本预处理的工作,从而使得宽带吸收减少的目的有所落实。还有就是共存离子的干扰,在完成共存离子的干扰探究的过程中,首先必须考虑到硝酸盐粒子方面的干扰。因为在土壤样本消解或是样本的溶液消解的过程当中,硝酸是一种相对较为常用的试剂。与此同时,一旦使用的是别的种类的酸,比如盐酸或是磷酸以及硫酸,那么限制值将会更少。还有就是有机碳干扰和消除,在石墨炉的化学环境里,一旦生成的碳化物,那么金属在生成的碳化物当中释放会很慢,而且会很难继续原子化,通过在特定的过程中使用热解涂层石墨管,可以有效地减少各种不同的有集团化物的产生,是什么炉原子吸收光谱法的灵敏度有效提高,还有特征谱线干扰消除,一旦这样的光谱干扰情况产生的时候,就会让原子吸收信号的测定数值比正常数值更高。不仅如此,一旦灯阴极的金属里含有别的杂质的时候,也很有可能会在某一些光谱通带的情况下出现光谱干扰。在环境的污染和消除这方面进行石墨炉法原子吸收的光谱测定的时候,因为灵敏度比较高的原因,所使用的土壤试样本身产生的污染和交叉污染,是产生了测定误差最重要的原因。所以进行测定土壤试样制备以及运输的时候,要保障所使用的设备和工作区域始终清洁,严格根据有关规定来完成仪器清洁的工作。避免因为仪器的污染而导致测定结果的数值不够准确,使得之后的工作在完成的过程当中遇到较大的阻碍。

4结束语

综上所述,在通过使用原子光谱法来监测周围土壤环境的时候,要按照所监测出来的土壤样本。其中的不同或者样本里的污染物浓度的不同,使用不一样的监测方法。不仅如此,在完成火焰法以及氢化物发生法,还有石墨炉法等不同的种类原子化技术的时候,一定要结合和这个相互适应的预处理方法来保障测量结果准确。原子吸收光谱法对土壤里面的污染物,尤其是一些重金属污染物监测的时候所发挥出来的作用,除了原子光谱法的技术和自己的原因之外,和土壤样本预处理消解的试剂以及温度,还有消化设备等相关因素都是有关系的,所以不但要尽量利用原子吸收光谱法,在土壤的重金属检测里所具备的灵敏以及高效还有准确能相关优点。同时也要对土壤样本的预处理的整体过程给予更加充分的重视,并使其获得发展。相关工作人员也要不断地探索原子吸收光谱法。在实际应用当中有可能产生的问题,并找到更加有效的方法解决这些问题,让原子吸收光谱法可以在我国的土壤环境监测中发挥更大的价值,使我国的土壤环境检测获得有效提升。

参考文献:

[1]杨蓉.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用[J].中国资源综合利用,2018(02):141-142,145.

[2]李亮亮.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用[J].技术与市场,2018,025(02):107,109.

[3]廖礼祥.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的运用分析及研究[J].精品,2019(7):182.

[4]胡继开.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用[J].区域治理,2019(08):87.

[5]李军华.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用分析[J].中国绿色画报,2018(06):44.

[6]李飞飞,翁文静,张睿.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用[J].科学技术创新,2018(29):51-52.

作者:刘星 单位:山东天智环境监测有限公司