关于表层土壤重金属含量测定方法探讨

（湖北省地质局第六地质大队实验室，湖北 孝感 432000）

近年来，在我国社会经济的不断发展下，工业经济得到创新变革，其中在获得高额经济效益的同时，重金属元素废水废渣逐渐排除，并渗透到土壤之中，这种情况下，土壤内的重金属含量超标，在污染的表层土壤中铅、汞等有毒性金属元素数量众多，不仅会对人体的器官造成影响，甚至还会引发癌变，所以需对其测定工作加以重视。

1 土壤样品采集方法与预处理

对于受到污水污染的田块适合应用的方法为对角线布点法；污染程度较为均匀的土壤则适用于梅花形布点；地形不均匀的土壤适用于棋盘式布点法；地势平坦的土壤适合应用网格布点法。一般而言，需要将土壤样品存在在干净的室内，并进行风干、磨碎，过尼龙晒，存储与备用。

2 土壤样品消解法

酸式消解法：是土壤测定中较为重要的消解法之一，在土壤重金属含量测定当中占据了重大的比例，但是从另外一个角度分析，酸式消解法往往对于消解时间以及消解温度提出了较高的要求，如果温度过高则容易蒸发，导致测定结果偏低，在整个酸式消解法的过程当中，需要根据实际的发展情况添加加速重金属溶解的氧化剂。

碱熔消解法：是将土壤与碱相互混合，在高温的作用下进行融化，进而分解土样，其中有学者在研究当中称取了0.5g的土样，放置于铝锅之中，并加入过氧化钠进行搅拌，将其放置到马弗炉之中，经过高温得以溶解，待溶解之后取出土样做好冷却工作，将其加入到烧杯之中，利用沸水提取hcl，这种方法在溶解土样的时候样品完全消解，并且操作比较简单，不会产生酸蒸气，但是其确定是试验涉及到了大量的试剂，所以会引入大量的可溶性盐以及其他污染物质。

高压釜密闭消解法：从原理上分析，高压釜密闭消解法主要是在整个实验中应用较少的酸量，对土壤样品进行消解，不足之处是在分解反应过程当中，需要等到冷却才能判断样品是否完全消解，并且消解的土壤样品质量不可超过1g，这样一来测定的元素含量比较低，称样会受到一定的限制。

微波消解法：主要是将土样放入到聚四氟乙烯消毒罐之中，并且添加混合酸进行摇匀，加入微波消解仪进行消解，微波消解主要是将土样已经混合酸作为主要的发热体，采取内部加热的方式，其热效率较高，并且消减速度较快，有学者在研究当中称取0.5克的土样，加入混合酸摇匀，使其呈现出均匀性，并且放入高压消毒罐之中进行微波消解，经消解之后对土样进行测定，步骤较为简单，效率较高。其中在微波消解法中具有代表性的一种是火焰原子吸收光谱法，需满足的工作条件表表1。

表1 火焰原子吸收光谱法的工作条件

3 表层土壤重金属含量测定

（1）原子吸收光谱测定法。主要利用外层电子对原子共振辐射线的吸收强度加以分析，由此判断土壤当中的重金属元素。其中，原子吸收光谱法不会受到外界诸多因素所带来的影响，测定的时间比较短，测定结果具有真实性和准确性，现已成为了微量元素测定的主要载体。需要注意到的一点是原子吸收光谱测定法用于单种元素的测定，所以不适用于同时测定多种元素的实验，在选择的时候需要根据实验的实际情况选择合适的测试方式。

（2）电感耦合等离子体发射光谱法。所谓的电感耦合等离子体发射光谱法主要是将电感耦合等离子炬作为主要的发光源，其中电感耦合等离子体发射光谱法在与原子吸收光谱测定法的对比中可清楚的了解到，电感耦合等离子体发射光谱法在测定土壤多种元素的实验中，应用效果良好，极大的弥补，原子吸收光谱测定法的缺陷，为进一步提高结果的准确性，需要先将土壤样品积极转化为溶液，并且保证转化步骤的完善性，尤其是要对重金属元素的含量加以研究，否则会导致分析结果受到影响。

（3）电感耦合等离子体质谱法。电感耦合等离子体质谱法是利用混酸溶液采取微波消解的方法，在多种元素测定当中得以适用，并且分析范围比较广阔，但是从某一个角度分析，电感耦合等离子体质谱法在特定出表层土壤重金属元素含量的同时，还可以提高元素分子量的准确性，当然这种方法在无机元素以及同位素检测当中得到了广泛的应用，现如今在科技的不断发展下，电感耦合等离子体质谱法得到了有效普及，不仅检测时间短，准确度高，且检出限低，值得推广与应用。

（4）分光光度法。分光光度法主要是在一定波长范围以及特定波长的限制下对被测物质的光的吸收度进行测定，并且还要对该物质进行定量与定性的分析。根据相关的研究表明，可清楚的了解到现阶段，原子吸收光谱测定法在测定表层土壤样品微量以及痕量组分当中有所适用；电感耦合等离子体发射光谱法在土壤多种元素的测定中有所适用；电感耦合等离子体质谱法可对无机元素以及同位素加以测定，并且能形成定量分析。其中，在表层土壤重金属含量测定当中，需要多角度的进行分析与研究，并且根据实际的情况，选择出有效的测定方法，使其朝着简单化与高效率化不断发展。

4 结语

综上所述，近年来，伴随着社会经济的不断发展，环境污染日趋严重，其中最具代表性的便是土壤污染，重金属元素的渗透到土壤当中形成了污染，对人体的身体健康造成威胁，对此需要对土壤重金属加以关注，在科技的发展下，土壤重金属含量测定已经取得了令人瞩目的成绩，各类测定仪器层出不穷，其检测的精度与灵敏度有所提高，但是在重金属含量测定方面，需要根据实际的情况，选择合适的特定方法，其中，在本文中分析了土壤样品采集方法以及样品的预处理，并针对土壤样品的消解方法以及含量测定等展开论述，无论采取哪一种方法，都要遵循相应的准则以及步骤，准确把握土壤重金属含量的多少，这样可为后期的治理奠定基础提供依据，实现对土壤环境的保护，推动生态环境的可持续发展。