原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用

胡 宁

（山东省聊城生态环境监测中心，山东 聊城 252000）

0 引言

随着社会经济的不断发展，我国的农业和重工业的经营水平也随之提高，但与此同时，环境污染问题也愈发严峻，其中土壤的污染问题成为我国关注的重点。产生土壤污染的途径有很多种，例如降雨、垃圾填埋、重金属、污水排放等，并且部分污染不可逆，导致土壤中金属元素的含量不断增加。而土壤作为人类生存的必然条件之一，需要加强对土壤污染问题的重视程度，并提出一套完备、科学且可行性高的解决措施，有助于保护土壤免受污染的侵害。土壤监测是保护土壤的第一步，因此本文主要通过的原子吸收光谱法的分析和研究，对土壤环境的监测应用展开讨论，以期改善我国目前的土壤环境。

1 原子吸收光谱法的常见类型

1.1 火焰原子吸收法

目前，我国对于火焰原子吸收法的研究已经取得一定的成果，可以有效地对土壤中涵盖的重金属元素进行监测。火焰原子吸收法，具有操作简单、不容易受到外界因素干扰、监测范围小等特点，因此被土壤环境监测的工作人员广泛使用。但若土壤中存在耐高温元素或远紫外区元素时，火焰原子吸收法就不适用于土壤环境的监测工作。火焰原子吸收法的原理是对土壤进行取样、研磨、处理后，再利用火焰原子吸收法对土壤中的元素含量进行监测，同时，需要对土壤样本进行严格限制，有助于检验结果的准确性。

1.2 石墨炉原子吸收法

石墨炉原子吸收法的监测原理是通过电流加热的方式，使元素原子在热反应下分解。在实际的监测过程中，工作人员会对水墨炉进行均匀加热，并以此提升元素原子化的效率。相比于火焰原子吸收法，石墨炉原子吸收法具有安全性强、原子化效率高、灵敏度高等特定。但石墨炉原子吸收法也存在部分缺点，例如监测成本较高、精准度较低，实验速度缓慢等，同时石墨炉原子吸收法容易受到外界条件的干扰，容易对最终的监测结果产生一定的影响。

1.3 氢化物法

氢化物法是一种灵敏度极高的检查方法，通常用在土壤中含有As、Pb、Se、Sn 等元素的监测中，由于部分元素无法通过火焰原子吸收法监测出来，因此可以用氢化物法对土壤环境进行监测。其原理主要是通过将集体与元素相分离的方式实现元素的原子化，不仅可以提升检验率，还可以避免外界环境产生的影响。此外，在土壤环境监测的过程中，部分工作人员还会通过流动注射氢氧化物的方式，对河流中的沉淀物进行收集。目前，通过监测相关报告可知，氢化物的检监测率高达100%，可见氢化物法具备极高的精准度和准确度[1]。

2 原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用

2.1 判断土壤中受重金属污染的情况

由于我国重工业的发展规模逐渐扩大、建设数量逐渐增多，部分企业直接将废水或化学污水排放到土壤，或土壤周围的河水中，使土壤中的重金属含量逐渐增多，导致土壤污染日趋严重。部分受到污染的土壤会直接反映在农作物身上，导致农作物的食品质量严重不符合国家规定的标准，对食用者的健康产生一定的影响。并且，农作物中的重金属超标后，会通过自身的气孔排放到空气中，从而对人类的身体健康形成安全隐患。在这种情况下，就必须加大对土壤环境的监测力度，并通过对土壤中的污染元素的分析，从而研制出针对性的解决办法，在帮助土壤恢复健康的同时，为人类的身心健康提供安全保障。

由于原子吸收光谱法具有灵敏度和监测效率较高、对土壤样本的采集量较小，因此，被土壤环境的工作人员广泛使用。而原子吸收光谱法的原理是利用空心阴极灯，对土壤样本发射光线，从而保障发射的光线波长固定，再利用原子化器对原子进行蒸汽化处理，根据原子对蒸汽的吸收效果，计算出原子的吸光度，并制成光谱便于分析，从而得出土壤中重金属的具体含量[2]。可见，重金属元素对土壤造成的污染危害程度较大，不仅会影响土壤的肥力，还会影响农作物的正常生长，进而危害人类的身心健康。因此，土壤环境的工作人员需要利用原子吸收法监测土壤中的重金属含量，并采取针对性的解决办法，为农作物和人类的健康提供安全保障。

2.2 分析污染元素的具体形态及评价

元素形态是指土壤中涵盖的重金属元素的存在形式，例如：土壤中的部分重金属的形态较为稳定，部分土壤中的重金属元素是通过有机结合态的形式存在于土壤之中，此外，还有一部分重金属元素在土壤当中缺乏稳定性，会以交换形态的方式存在。通常情况下，大部分的重金属元素都缺乏稳定性，并且由于重金属的形态较为复杂，在实际监测的过程中，会为工作人员增加一定的难度，若利用原子光谱吸收法就可以有效地将重金属的形态分析出来，再采取针对性的解决措施，减少土壤中的重金属含量。

部分企业会与农作物种植者进行合作，尤其是菌类植物，由于菌类植物可以有效地促进土壤循环作用，起到净化土壤的效果，使土壤中的重金属含量不断下降。并且部分菌类具有相当高的市场价值，可以使企业产生更大的经济效益，若土壤中的重金属含量严重超标，就无法实现企业的实际利益，基于此，企业会在种植菌类前对土壤进行监测分析，从而确定土壤是否满足菌类的生长需求。此外，原子吸收光谱法还可以对土壤污染情况作出评价，以便于投资者了解土壤的各项信息，为投资者的判断给予数据支持，由此可见，原子吸收光谱法在土壤污染评价方面的运用也十分广泛[3]。

2.3 处理和测量样品

1）样品处理。在对土壤中含有的元素进行分析时，需要先将样品进行处理。首先，工作人员需要通过消化、熔融等方式将矿物质的晶格破坏掉，再将待测元素转移到特定溶液当中。目前对于样本处理系统主要包含两种，分别是碱融和酸溶。对于碱溶系统而言，其原理主要是通过K2CO3、Na2CO3、NaOH 等碱性物质对土壤样品进行处理；对于酸溶系统而言，其主要原理是通过HF、H2SO4、HCLO4等酸性物质进行处理。两者相比，酸溶系统的使用率更高，工作人员也可以根据土壤环境的实际情况对两种系统进行搭配处理样品，实现从固态转为液态的效果。

2）样品测量。对土壤样品进行测量时，需要对溶液的元素成本进行分析，再将有效元素提取出来。部分元素可以直接尽心测量，如Mg、K、Ga 等元素。并通过火焰原子吸收法得到各元素的数据含量。而对于部分有效态元素而言，如Fe、Zn、Mn 等元素等，可以采用一次性浸提剂对其含量进行测量[4]。

2.4 干扰处理

1）光谱干扰。在对土壤的监测过程中，若土壤样本的吸收线一致，就会对突然监测产生光谱干扰。由于重金属元素所吸收的光线各不相同，导致对检验结果产生一定的影响，因此，为提升监测的准确性，在采集土壤样本时，需要将不同元素产生的波长差别考虑在内，从而在分析元素波长的基础上，提升土壤检验的准确性。

2）电离干扰。电离干扰是指在碱金属发生电离反应后，会对波长进行吸收，导致工作人员在工作时容易造成盲区，进而影响监测的结果。在这种情况下，工作人员可以利用火焰原子吸收法对土壤中的重金属元素进行监测，在有效防止电离作用干扰的同时，提升检验的准确性。同时，工作人员也可以通过对土壤添加电离缓冲剂的方式，降低电离干扰的效果。

3）物理干扰。物理干扰一般在试液和标准溶液产生偏差时容易出现，例如工作人员在对土壤进行监测的过程中，由于监测方法不同、监测操作不规范等，会对监测的结果产生干扰[5]。基于此，应利用原子吸收光谱法，使标准溶液和试液进行结合，以便于提升监测而的准确性和精确度。

3 结语

利用原子吸收光谱法监测土壤环境，不仅准确性较高，而且更高效、更灵敏，但由于在监测环境的过程中，容易受到设备、天气等因素的影响，基于此，工作人员需要在监测时对周围的影响因素加强重视，有助于为检验结果提供有效保障。