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测定土壤中重金属元素的样品消解方法

发布时间:2020/2/25      点击次数:167

       土壤是一种重要的环境介质,由于各种自然和人为活动的干扰,土壤污染日趋严重,其中的重金属污染备受关注。2016 年,国务院印发《“十三五”生态环境保护规划》,指出重金属污染防治是“十三五”首要任务之一;各省市陆续出台“十三五”重金属污染综合防治规划;国内外许多学者开展了该方面的研究工作,如纪小凤等1综述了中国城市土壤重金属污染的现状、来源、空间分布和危害,并针对其治理方法和今后的研究重点给出建议;王菲等2系统采集山东省焦家式金矿带的 77 个表层土壤样品,测定了其中 CuPbZn Cr 的含量,利用空间统计分析方法研究了 4 种重金属的空间变异结构、分布规律及潜在污染风险;吴琼等3采集并测定了北京东南郊农田 58 份土壤样品中 CuZnCrPbNiAsCd Hg 8 种重金属的含量,研究了其分布特征,对该区域的土壤环境质量进行了综合评价;FATOBA4采集尼日利亚尼日尔三角洲两个原油流动站周围土壤样品,利用火焰原子吸收光谱法测定了其中ZnPbNiCr Cd 的含量,评估了采样区的土壤重金属污染情况及潜在生态风险;郑红艳等5进行了土壤和沉积物重金属测定中前处理方法(微波和石墨消解)和分析方法(电感耦合等离子体发射光谱、电感耦合等离子体质谱和原子吸收光谱)的比较实验,发现消解方法对样品测定结果的影响较大,3 种仪器对样品的测定结果无显著性差异,因此可以根据实验室条件选择适当的测试方法;陆喜红6比较了不同酸体系PM2.5 中重金属测定的影响;MELO 7利用微波消解法处理土壤样品,测得其中重金属的含量,从而明确了巴西大西洋雨林土壤中潜在有害元素的参考值;TEPANOSYAN8对亚美尼亚大的 Cu-Mo 矿区的土壤样本进行多元地质统计分析和地球化学绘图,揭示了土壤中重金属的空间分布,针对 PbCuZnCoMoMnTi Fe 的含量进行了人体健康风险评估,表明采矿活动对土壤中重金属的含量及人类健康有持续影响;汪丹等9利用电感耦合等离子体发射光谱法测定了土壤中的 10 种重金属;RAMDANI 10集阿尔及利亚 RN 35 国道的 34 个土壤样品,用王水消解提取重金属,并利用火焰原子吸收光谱法测定CdCrCuFeNiPb Zn 的含量,评估了路边土的重金属污染情况及潜在生态风险,为环境监测和保护提供依据。要准确评估、监测土壤重金属污染情况,首先需要探索能够有效确定土壤中重金属含量的方法与技术。近年来,科技持续进步,精密仪器不断研发,促进了重金属含量的准确测定。然而,大部分仪器在测量痕量金属元素时需要引入液态样品,这就要求所采用的样品预处理技术必须确保分析物充分溶解。

        目前,湿法分解、干法灰化 酸溶法、熔融 处理等方法均是常用的样品预处理方法11–12,但这些方法的适用性不仅取决于分析目的,还取决于取样环境、土壤类型、元素属性和实验室条件等。因此,在土壤重金属测定的过程中,样品消解是关键,决定了操作难度和测定结果的准确性。笔者结合实验室现有条件,以国家一级土壤标准物质(GSS2~7GSS 23 GSS 24)作为研究对象,对比电热板、微波和水浴 3 种方法对样品的消解程度,利用火焰原子吸收光谱法13–16测定土壤中 CuMnNiPb Zn 的含量,探究土壤样品中 5 种重金属元素的消解方法,明确适用于实验室重金属研究的分析方法。


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