土壤重金屬狀況調查時,其含量的測定(dìng)是一個重要環(huán)節。然而,目前的測定方法需要經過土(tǔ)壤研磨、消化、測定等步驟,分析周期長,耗時、耗財,並且分析過程中,對分(fèn)析人(rén)員的身體健康(kāng)和環境也會造成(chéng)一定(dìng)影響。因此,開發一種(zhǒng)簡單、直接的(de)土壤重金屬測(cè)定方(fāng)法對提高(gāo)土壤調查效率,節約調查成本(běn),減少分析環境汙染風險有十分重要的意(yì)義。
德國斯派克手持(chí)式土壤分析儀由於具有質量(liàng)輕、便於攜帶,操作簡便,檢測速度快,無汙染,配有現代計算機技術(shù)等優點,引起了環境工作者(zhě)的重視,應用範圍不斷擴大。以某蔬菜地為例(lì),采集土樣86個。土樣經風幹後,研磨至通(tōng)過10目尼龍篩待測。測定時,將裝有土壤樣品的自封袋直接放在德國斯派克手持式土壤分析儀的(de)X射線發射(shè)口測定重金屬Cd、Cr、Pb、Cu、Zn和As等的含量。
在測(cè)定土壤(rǎng)樣品重(chóng)金屬含量的同時,插入了8個不同重金屬含量土壤標準樣品,以檢驗測定結果的準確性。為了驗(yàn)證
德國斯派克(kè)手(shǒu)持式土壤分析儀測(cè)定的精度,采用(yòng)傳統實驗室分析法同步測定了土壤中重金屬Cd、Cr、Pb、Cu.Zn和As的含量,即(jí)將土(tǔ)壤樣品用強酸消化後,Cd、Cr.Pb、Cu、Zn等元(yuán)素用(yòng)電感耦(ǒu)合(hé)等(děng)離子光(guāng)譜法測定,As用原子熒光光譜(pǔ)法(fǎ)測定。
德國斯派克手(shǒu)持式土壤分析儀法測定土壤標準樣品(pǐn)重金(jīn)屬含量與(yǔ)標(biāo)準值見(jiàn)的相關性(xìng)分析結(jié)果顯(xiǎn)示(表1),Cr、Pb、Cu、Zn和As五種(zhǒng)重(chóng)金屬元素的決定(dìng)係數R2在(zài)0.87之上,測定精度誤差在13%範圍內,且Pb、Cu、Zn和As的相關係數R2接近1.0。從回歸方程的斜率可看出,Cr元素回歸方程的斜(xié)率較低,僅(jǐn)為0.503,其餘元素Pb、Cu、Zn和As等回歸方程的斜率均在0.87以上(shàng),其中Pb最高,相關方程的斜率為(wéi)0.976,由此可知,用德國斯(sī)派克手持(chí)式土壤分析儀測定土壤標準(zhǔn)樣品中Pb、Cu、Zn和As等元素含量與其真實值間的差異均(jun1)低於13%;由於土壤(rǎng)中Cd含量低於德國斯派克手持式土壤分析(xī)儀的檢測限,不能檢測出,故在此未對Cd進行討(tǎo)論。德(dé)國斯派克手持式土壤分(fèn)析(xī)儀和TLA兩(liǎng)種方法對蔬菜地土壤樣品(pǐn)測定結果的相關分析得知(表1),Cr(R2=0.077)和Pb(R2=0.130)兩元素的決(jué)定係數較低,而Cu.Zn和As的決定係數分別(bié)達到0.772、0.888和0.794,均高於0.75。相關方(fāng)程(chéng)中As的斜率為0.977,接近於1.0,而Cu和Zn的斜率也均在0.70左(zuǒ)右,相對於TLA的測(cè)定結果,德(dé)國斯派克手持式土壤分析儀法整體偏低約30%。兩種(zhǒng)方法之間還是存在一定的(de)係統誤差,在實際應用時應加以(yǐ)注意。
對所(suǒ)研究(jiū)的重金(jīn)屬而言,Cr元素德國(guó)斯派克手持式土壤分(fèn)析儀方法的(de)測定效果不理想,從理(lǐ)論上講,該元(yuán)素容易與土壤中Fe元素的光譜的幹擾而產生誤差。其餘元素測定效果均較好。至於Pb元(yuán)素為何與傳統實驗室分析檢測的數據相關性較差,主要是因為(wéi)本文(wén)所測定的(de)樣品含量範圍較窄,大約在10~30mg/kg之(zhī)間,均在儀器測定的靈敏度範圍之內(20mg/kg),儀器測定結果的(de)穩定性影響兩者之間的相關關係。對Cu、Zn而言,如果考慮德國斯(sī)派克手持式土壤(rǎng)分析儀的測定結果與標(biāo)準值之(zhī)間偏低15%的事實,那麽(me),TLA的測定結果與德國斯派克手持式土(tǔ)壤分析儀法(fǎ)之間的係統(tǒng)誤差則更小了。盡管本研究不是在野外實地(dì)測量,並沒有減輕調查過程中樣品采集和處理的工作量,但大大減輕了室內(nèi)的分析工作量。同時,測定排除了野外一些因素(sù)的幹擾,結果更為精確可靠。不失為(wéi)一種有效快速測(cè)定土壤中重金屬含量的便捷方法,可用於大量(liàng)土壤樣本的分析,省時省力,對人體的危害小,值得推廣。