原子吸收光谱法在土壤环境监测中的运用

王春霞

（江苏省常州科太环境技术有限公司 江苏常州 213000）

引言

以我国土壤资源环境监测为主，分析其中原子吸收光谱法的应用，可以看出，相比较传统的技术，其具有选择性强、灵敏度高、应用范围广等优点。因此，相关的工作人员应对工作的具体要求进一步落实，有针对性地制定出有效、可行的策略，充分发挥原子吸收光谱法的应用优势。基于此，本文主要对土壤环境监测中原子光谱吸收法的应用进行简要分析。

1 原子吸收光谱法原理

在1950 年左右，原子吸收光谱法问世，并得到了广泛的应用，为了实现定量分析，利用物质原子蒸气与待测元素间的相互作用进行分析。在对待测元素的实际含量进行计算时，以待测元素的波长和测量原子蒸气吸收的辐射为基础，计算出元素的实际含量。

通常，原子的状态都是相对平稳的，但如果特定的辐射经过原子蒸气，在原子将会在辐射中吸收大量的能量，从原本的基态变为激发态，大多是第一激发态完成共振吸收，得到光谱。该方法的优势十分显著，包括不会受到太大的干扰、结果准确、适用范围广泛和灵敏度较高[1]。

2 原子光谱技术

在1920 年左右，出现了原子吸收光谱法，主要是对原子蒸气的不同谱线的吸收情况进行定量分析，从待测元素的波长进行分析，利用辐射吸收值分析出元素的含量。从当前情况来看，在原子吸收光谱法中，使用的主要技术就是火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法和氢化物。

2.1 火焰原子吸收法

从原子的检测技术来看，火焰原子吸收光谱法已逐渐发展成熟，应用最广泛的就是对土壤金属元素的检测，具有操作便捷、易控制、无干扰、可进行小范围检测的优点。但有两种元素在进行检测时，并不能使用火焰原子吸收光谱法，分别是耐高温元素和共振线在远紫外区的元素[2]。经过对土壤样品进行研磨、筛选以及微波处理后，采用火焰原子吸收的方式对铅含量进行检测，从检测结果可以看出，采用该方法可以更加方便快速的进行检测，可广泛的用于对土壤元素的检测。

2.2 石墨炉原子吸收法

石墨炉原子吸收法诞生于1957 年，其是在石墨炉原子化技术的基础上产生的，主要是利用石墨，采用电流加热的方式使元素原子化达到可分析的程度，且具有较高的灵敏度。对比火焰法，其优势较多，例如，原子化效率高、便于操作、安全性高、零名度高等。这些优势促进了石墨炉技术的快速发展。但同样，石墨炉原子吸收法也存在各种缺点，例如，监测速度慢、光谱窄、成本高、精度低、重现性差等。此外，在对复杂的土壤样品进行监测时，由于某些干扰的出现，对测定结果产生影响。

2.3 氢化物法

氢化物法常用在As、Sn、Pb、Se 等易于形成氢化物元素检测中，同时也是一种较为灵敏的检测方法，由于有些元素用火焰法无法很好的检测出，因此，可以用氢化物法进行检测。氢化物法主要是将基体与元素进行分离实现元素的原子化，以此可以在很大程度上将外部环境的对检测带来的影响进一步降低，使样品的检验率可以进一步提升，目前，氰化物法的检测率高达100%，可以广泛的用于对As、Sn、Pb、Se 等元素的检测中。

3 原子吸收光谱法在土壤环境中的应用

3.1 评价土壤重金属污染情况

作为人类赖以生存的资源，主要有土壤、空气、水资源三类，给人类生活带了较大的影响，稍有破坏便会影响到人类的生存与发展。由于目前我国工业化进程不断发展，城市化建设的速度也在加快，对环境的破坏力度逐渐加大，远远无法赶超自身恢复的速度，同时也对土壤、空气、水资源等带来了较大的污染。从土壤方面来说，由于工业废气、废水的产生，造成了总金属污染，多数的土壤中都已检测出了Hg 等重金属元素的污染物，且其含量远远超过规定的限值。与此同时，有科学家经过研究发现，其他类型的重金属元素的含量也在逐渐提升，土壤面临着较为严重的污染问题。如果在对土壤进行检测时，采用原子吸收光谱法则可以尽早发现其中存在的污染问题，采取有效新的对策进行治理，在很大程度上对土壤的结构予以改善。

3.2 分析重金属元素形态

所谓的重金属元素形态就是重金属元素存在的具体形式，由两个部分组成，分别是结合态和交换态，但这些形态由于缺乏足够的稳定性，容易使重金属给环境造成污染。因此，应提高对重金属元素的重视程度，采用原子吸收光谱法是一个重要的环节，但由于对形态进行分析时，难度较高，流程也较为复杂，同时对检测的灵敏度也有较高的要求，为此就要保证检测方法的精准度和灵敏度[4]。

以鄂尔多斯的土壤为例，在进行检测后，通过检测数据看出，该土壤中主要的重金属就是Fe-Mn 氧化结合方式，对此进行检测可以为土壤环境检测提供数据的支持，方便学者对土地进行研究，并结合实际的检测情况提出一种可行的治疗措施，对土壤的重金属污染进行有效的控制，确保土壤保持健康的状态，为人类社会生存、农业发展提供保障。

4 土壤环境监测中原子吸收光谱法应用的具体优势

4.1 土壤环境监测中原子吸收光谱法应用的选择性强

相比较传统的监测技术，对土壤环境进行监测的原子吸收光谱法具有较多的优势。首先，原子吸收光谱法的选择性较强。通常原子吸收宽度较窄。因此，在当前操作中，测量速度将更快，并且更易于自动化操作。同时，在对光谱发射技术进行分析时，如果不能有效的将待检测的元素与共存元素进行区分，将导致两者间的辐射也无法分开，则很容易导致表观强度发生变化。因此，使用原子吸收光谱法可以使光谱干扰的程度在最大程度上得到降低。该原理主要体现在光谱线只能通过主线系统改变，而光谱线的宽度相对较小，大大降低了光谱线重叠的可能性，从而减少了干扰。

4.2 土壤环境监测中原子吸收光谱法应用的灵敏度高

将原子吸收光谱法应用在土壤环境检测中，具有很多优势，最主要的就是其具有较高的灵敏度。通常情况下，对土壤进行检测时，有多数元素都达到ppm 的数量级。但如果将预富集等特殊手段运用在检测过程中，采用原子吸收光谱法进行检测还可以更加准确的对ppd 数量级的浓度范围进行检测[5]。

4.3 土壤环境监测中原子吸收光谱法应用的分析范围广

原子吸收光谱法在土壤环境检测中的应用范围较广，通常在分析的过程中，将元素的激发能量与发射光谱分析结合在一起，同时在实际的检测过程中，如果采用火焰光度分析，则只能检测部分元素，与此同时，可以进行检测的元素中，检测方法也有73 种之多。

5 土壤环境检测中原子吸收光谱法应用的发展趋势与建议

5.1 提高我国土壤环境检测工作中的人才队伍建设

在市场经济的指导下，投资和人员培训已成为企业竞争的主要对象。在这方面，在对土壤环境进行检测的过程中，将人才的素质进一步提升是非常重要的一个环节。从原子吸收光谱法在监测地球环境中的实际应用来看，它还具有高度的复杂性和技术性。在这方面，如果员工的素质和技能不符合技术标准，则会对工作的效率和质量带来不利的影响。有关部门和有关人员要进一步提高人员素质，用新知识和新理论进一步创新技术，用系统的培训方法对技术操作人员进行培训。同时，需要进一步完善人力资源管理体系，进一步阐明工作发展的过程、规范和标准，使工作中发生错误的几率在很大程度上降到最低，同时将工作水平予以改善，进一步提升工作质量。

5.2 完善我国土壤环境检测工作中原子吸收光谱法的资金投入与技术改革

在资金投入中，技术的改进与发展是最为重要的两个部分。随着目前社会经济的飞速发展，土壤环境方面的问题日益显现，对人们的生活也带来一定的影响。因此，相关部门应积极开展相应的工作，投入资金，支持技术的优化与发展，为土地管理以及生态环境的保护提供促进作用。此外，从企业的角度来看，应积极做好企业内部的研发工作，对现有的技术进行创新，将生产过程中带来的环境污染问题进一步改善[6]。同时，企业还应该借鉴国外的先进技术，总结经验，将我国的土地管理制度进一步完善，促使经济与环境实现协调发展。

结语

总而言之，本文通过总结原子吸收光谱法不同方面的具体应用，并分析其优缺点，意在为将来在土壤环境中的检测提供良好的支持，以保证检测结果的准确性。综上所述，通过对原子吸收光谱学的讨论，我们从各个方面加深了对原子吸收光谱学的理解，把握其优点和缺点将有助于在未来的环境监测中更好地利用原子吸收光谱法。对原子吸收光谱法中一些重要的类型进行分析，可以发现，未来在对土壤环境进行检测时，分析其性质和样品机制的不同，有针对性的对检测方法予以选择，可以在很大程度上提高其精确度，并采用科学的方法改善土壤的环境。与此同时，对原子吸收光谱法在土壤检测中的实际应用进行分析，运用科学有效的方法，对土壤的环境问题予以改善。