土壤是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分之一，但是人類活動對土壤資源造成了不同程度的污染，工業(yè)廢棄物、農(nóng)業(yè)化學試劑、城市污水等都加劇了土壤的污染，使土壤中含有大量的重金屬，不僅影響植物的生長，還會污染到地下水資源。因此，在近幾年中，國家加大了土壤中重金屬監(jiān)測力度，借此緩解土壤污染的壓力。基于此，本文從重金屬污染概述入手，分析土壤中重金屬監(jiān)測的主要方法，探討土壤中重金屬監(jiān)測前處理方法，希望可以借此給土壤中重金屬監(jiān)測技術(shù)提供一定的參考。 

1 重金屬污染概述

重金屬污染是指鎳、錫、汞、鉻、鉛、鎘等有毒金屬， 這些金屬可能從多種渠道進入到土壤中， 造成土壤資源的污染。土壤的重金屬污染在短期內(nèi)無法有效的治理， 而且土壤中的重金屬會通過食物鏈進入到農(nóng)產(chǎn)品當中， 甚至影響農(nóng)產(chǎn)品的安全。所以， 在近幾年中， 國家加大了土壤重金屬監(jiān)測的力度， 也不斷優(yōu)化土壤重金屬監(jiān)測的方法。

傳統(tǒng)的土壤重金屬監(jiān)測技術(shù)需要十分昂貴的設備， 而且監(jiān)測的過程也較為復雜， 所以往往需要耗費大量的人力和物力， 所以無法滿足社會的需求， 因此開始用新型的方法進行土壤重金屬監(jiān)測。從近幾年的實際情況來看， 土壤重金屬污染的來源更加多樣化， 不僅影響到了農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量和安全， 還危害到了人們的健康。因此， 土壤重金屬污染監(jiān)測的相關研究需要進一步加快， 切實起到保護土壤資源的作用。

當土壤中有較多重金屬時， 此時微生物的分解能力會大大削弱， 因此所含的有毒物質(zhì)較多。而且隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展， 當前土壤資源污染的現(xiàn)象十分嚴重， 已經(jīng)影響到人們的正常生活， 所以人們將土壤的重金屬污染作為不可忽視的環(huán)境問題。另外， 土壤的重金屬污染治理也十分困難， 需要較長的周期， 而且整個過程也十分復雜， 所以通過土壤重金屬監(jiān)測的方式就可以提前判斷是否存在污染， 及時采取相應的措施進行治理， 這樣能夠起到保護土壤資源的作用。

2 土壤中重金屬監(jiān)測的主要方法

2.1 異位監(jiān)測法

異位監(jiān)測法是一種較為傳統(tǒng)的土壤重金屬監(jiān)測方法， 這種方法的監(jiān)測精度較高， 但是往往需要消耗大量的時間。目前， 異位監(jiān)測法在土壤重金屬監(jiān)測中的應用范圍較廣， 在具體的應用中， 首先是進行采樣， 然后在實驗室進行分析。異位監(jiān)測法的分析可以分為化學分析法和儀器分析法兩種， 具體如下:

(1) 化學分析法?；瘜W分析法監(jiān)測土壤中重金屬是利用特定的化學反應， 一般是采用滴定的方式進行測定。該方法需要在前期進行細致的樣品處理， 但是土壤重金屬測量的過程較為簡單， 測量的結(jié)果也十分精確。因此， 化學分析法常用在微量元素測量和重金屬測量中。需要注意的是， 化學分析法的靈敏度較低， 因此在監(jiān)測中需要嚴格按照操作流程進行。

(2) 儀器分析法。儀器分析法是利用聯(lián)用儀器、電化學類儀器或光學儀器進行土壤中重金屬的監(jiān)測。儀器分析法和化學分析法相比， 能夠更為準確的測量出重金屬的含量， 可以讓后續(xù)的土壤重金屬污染治理更有方向。一般而言， 采用異位監(jiān)測進行土壤重金屬監(jiān)測時， 常把化學分析法和儀器分析法結(jié)合使用， 首先用化學分析法判斷土壤中所含重金屬的種類， 然后用儀器分析法測量重金屬的具體含量。

2.2 原位監(jiān)測法

原位監(jiān)測法是一種較為先進的混合式土壤重金屬監(jiān)測方法， 其混合了遙感技術(shù)、環(huán)境磁學技術(shù)、高光譜分析技術(shù)和生物量間接測定技術(shù)。而且， 原位監(jiān)測法不會影響被監(jiān)測物的狀態(tài)和周邊環(huán)境， 能夠?qū)崟r反饋， 還可以在線跟蹤。原位監(jiān)測法不僅可以有效反饋土壤中重金屬的動態(tài)變化， 而且能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)反饋， 突破時間和空間的限制。目前， 原位監(jiān)測法已經(jīng)有了初步的應用， 但是應用的范圍還較小， 這也和成本較高與技術(shù)不成熟有一定的關系。

3 土壤中重金屬監(jiān)測前處理方法

在監(jiān)測土壤中的重金屬時， 首先要對土壤樣品進行預處理， 因為土壤本身為固體性顆粒， 此時較難監(jiān)測其中的金屬成分， 而且由于多種因素的影響， 也會導致監(jiān)測結(jié)果的準確性下降等問題。在當前的土壤重金屬監(jiān)測預處理中， 通常是將土壤溶解到溶液中， 然后進行后續(xù)的實驗， 當前較為常用的是電加熱全酸分解法和微波消解法。

3.1 電加熱全酸分解法

在土壤重金屬監(jiān)測中， 預處理的方法首先是進行電加熱全酸分解。第一步要進行取樣， 取樣要具有針對性， 而且要分區(qū)域進行;然后取0.5g的樣品置于四氟乙烯坩堝中， 在其中加入濃鹽酸和水， 通過加熱的方式將10 mL的濃鹽酸蒸發(fā)至5mL， 再加入濃硝酸直到加熱被檢測土壤至粘稠狀;之后， 要在樣品中再加入氫氟酸， 加入的量為10 mL， 這時可適當?shù)膿u動干鍋， 仍然保持低溫加熱狀態(tài);最后再加入高氯酸， 高氯酸的體積為5 mL， 直至加熱到冒白煙或者出現(xiàn)淡黃色的粘稠物， 此時加熱完成。

待加熱完成之后， 需要樣品自然冷卻， 然后用10%的稀硝酸對坩堝的蓋子及坩堝內(nèi)壁進行清洗， 溶解掉殘渣， 保證冷卻之后的容積在50mL。在該過程中需要注意取樣后的土壤樣品總量， 保證不會出現(xiàn)掉落等情況， 即保證其重量不變， 所有操作完成后需要保證溶液的體積在50 mL。

電加熱全分解法主要是用于監(jiān)測土壤中的砷、鉻、汞、鉛、銅等重金屬， 在處理的過程中， 通過各種溶液的添加和適當加熱， 會讓土壤全部溶解到溶液中， 此時可進行后續(xù)的驗證。在土壤重金屬監(jiān)測中， 電加熱全分解法十分常用， 而且整個過程較為簡單。當然， 每次監(jiān)測也需要根據(jù)所需檢測重金屬的種類進行適當?shù)恼{(diào)整， 比如加濃硝酸的體積和加熱狀態(tài)等都可進行針對性的調(diào)整， 這樣能夠讓后續(xù)的土壤檢測更加有針對性， 結(jié)果也更加準確。

3.2 微波消解法

微波消解對土壤樣品進行處理是為了保證檢測的準確性和安全性， 而且也可以加快處理的速度。在微波消解法進行土壤預處理時， 首先要用300GHz的電磁波對土壤進行沖擊， 此時土壤中的極性分子會根據(jù)微波的頻率進行變化， 保證內(nèi)部分子高速運動， 同時土壤內(nèi)的分子在微波的沖擊下會相互碰撞與摩擦， 使土壤的溫度進一步上升。這時土壤中的離子和帶電粒子都會在電磁場中做相應的遷移運動， 并且不斷碰撞。本質(zhì)上來講， 微波消解法是讓土壤樣品和酸性混合物快速混合， 同時利用加熱達到樣品快速溶解的目的。

微波分解法適用于基體較為復雜和含硅質(zhì)較多的土壤， 由于這種土壤中粒子很難溶解到酸性溶液中， 所以需要通過微波分解的方式將土壤打成細小的顆粒， 然后完全溶解在溶液中。為了保證實驗的安全， 在進行微波分解時， 還可在石英矩管中加入硼酸。

4 結(jié)語

土壤的重金屬污染對環(huán)境有著惡劣的影響， 而且隨著社會工業(yè)的發(fā)展， 當前土壤資源的重金屬污染問題愈發(fā)嚴重， 所以需要采取恰當?shù)姆绞絹磉M行重金屬含量監(jiān)測， 這樣環(huán)保部門就可以有效地判斷土壤資源是否存在污染的問題， 然后盡快尋找問題的根源， 采取相應的治理措施， 起到保護環(huán)境的作用。為了保證土壤重金屬監(jiān)測的準確性， 當前在進行土壤重金屬分析時， 要先進行預處理。本文著重分析了電熱醛酸分解法和微波消解法兩種措施， 希望能給土壤中重金屬監(jiān)測前處理方法的研究提供一定的參考。

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