原子吸收技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用探討
發(fā)布時間:2018-06-25 來源: 短文摘抄 點擊:
摘要:在環(huán)境監(jiān)測中,原子吸收技術的運用極為重要,這項技術的提出與應用給環(huán)境監(jiān)測與保護帶來了歷史性的變革與發(fā)展,其中代表性的方法為原子吸收光譜法。本文以原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測中的實際應用為例,分析原子吸收光譜法的基本操作方法和樣品處理技術,并對該項技術的在實際中的應用進行了綜述。
關鍵詞:原子吸收技術;土壤監(jiān)測;應用
中圖分類號:X83文獻標識碼:A文章編號:2095-672X(2018)03-0139-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.080
Abstract: In environmental monitoring, the application of atomic absorption technology is extremely important. The introduction and application of this technology bring historic changes and developments to environmental monitoring and protection. The representative method is atomic absorption spectrometry. In this paper, the application of atomic absorption spectrometry in soil environmental monitoring as an example, the basic operation of atomic absorption spectrometry and sample processing techniques are analyzed, and the application of the technique in practice is reviewed.
Key words: Atomic absorption technique; Soil monitoring; Application
原子吸收光譜法具有靈敏度高、抗干擾性強、精度高以及速度快、適用情況廣等諸多種優(yōu)點,因而在環(huán)境監(jiān)測分析中被廣泛運用。20世紀80年代,國家環(huán)保局就在《環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》中就將原子吸收光譜法列入環(huán)境監(jiān)測有關金屬元素的范例標準方法[1]。
1 原子吸收在環(huán)境監(jiān)測中的地位
原子吸收技術的主要優(yōu)勢在于其選擇性強、靈敏度高、分析范圍廣、抗干擾能力強。而ICP-AES儀器最大的缺點就是價格非常昂貴,并且不接受專業(yè)培訓很難快速掌握,特別是監(jiān)測一些復雜樣品中的微量元素,ICP-AES法便難以實現(xiàn),更不用說超痕量元素了。原子熒光光度計只針對部分某些特定元素具有較好的效果,對于Cd、Pb等元素,監(jiān)測過程極其繁瑣且抗干擾性差,遠不如原子吸收技術?偠灾,原子吸收技術在環(huán)境監(jiān)測過程中是難以完全替代的不可或缺的關鍵技術[2]。
2 原子吸收技術的三種細分方法
2.1 火焰原子吸收光譜法
火焰原子吸收光譜法多應用于可原子化的元素,并且對大部分元素敏感,檢測極限與速度相對較高,而且檢測模式簡單,具有高可重現(xiàn)性,單次監(jiān)測成本低。但是這種技術只有在達到ppm級時才可以定量分析,也就是說該技術的監(jiān)測精度受霧化器與元素原子化水平的高度制約。
2.2 石墨爐原子吸收光譜法
石墨爐原子吸收光譜法是為了提高元素的原子化,通過利用石墨材料與電流加熱技術促進元素原子化。該檢測方法只需要極少的樣品就能夠完成檢測,并且元素原子化的溫度可以相對自由調節(jié),實驗安全系數(shù)較高。不過該方法也存在著分析范圍窄,成本高,精度低,耗時長等缺點,并且難以重現(xiàn),當樣品成分相對復雜時,檢測過程就非常容易受到干擾[3]。
2.3 氫化物發(fā)生法
氫化物發(fā)生法靈敏度高,如Ce、Aa、Hg、Ph、Bi、Sb、Sn、Se等容易形成氫化物的元素常用這種方法。這類元素在酸性環(huán)境中,用硼氫化物處理,產(chǎn)生化學反應可以形成氣態(tài)氫化物。因而利用該分析法能夠讓被分析的元素與基體相分離,進而大大降低在檢測過程中的干擾,檢測精度可以明顯上升。
3 土壤樣品處理方法分析
原子吸收技術在土壤監(jiān)測中的關鍵一環(huán)就是對樣品土壤進行處理,因此下面簡單介紹幾種土壤處理方法。
3.1 電熱板濕法消解法
電熱板濕法消解法相對而言比較操作,因而得到廣泛使用。但是該方法消化的時間較長,同時因為加入的大多為高純度強酸,因此很容易形成較多雜質,進而影響檢測精度;此外在消化時還會產(chǎn)生許多的酸性氣體,這對實驗人員的身體健康有較嚴重的威脅[4]。
3.2 干灰化法
干灰化法的優(yōu)勢在于空白值較低,雜質較少,應用范圍廣,因此幾乎可以應用于絕大多數(shù)樣品,但是也存在處理時間長、元素損失以及污染環(huán)境等問題。
3.3 微波消解法
微波消解法是指利用微波對樣品進行加熱,進而在短時間內使樣品整體溫度均勻提升,此時,樣品分解會加快,溶解速度也得到明顯提升。這種處理方式可以有效的避免環(huán)境污染問題。同時由于這種方法是在密閉空間中進行試驗,所以還可以有效地避免樣品元素損失,進而提高實驗精度。
總而言之,土壤種類復雜,土壤樣品的基質存在非常大的差異,因此需要根據(jù)實際情況進行選擇對應的方法。
4 原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測中的實際應用
4.1 在土壤重金屬污染評價中的應用
工業(yè)廢渣、廢氣中重金屬的擴散、沉降、累積,含重金屬廢水灌溉農(nóng)田,以及含重金屬農(nóng)藥、磷肥的大量施用,是造成土壤的重金屬污染的主要原因。
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