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土壤重金屬檢測(cè)儀

根據(jù)量子力學(xué)原理,當(dāng)原子受到外來(lái)X射線的照射時(shí),內(nèi)層電子會(huì)吸收能量而被激發(fā),外層電子會(huì)躍遷至內(nèi)層,在電子躍遷的過(guò)程中,由于能量的必散,產(chǎn)生熒光。每種重金屬原子的電子在躍遷時(shí)所發(fā)散的能量都不相同,不同重金屬的X熒光的光譜存在唯一性,根據(jù)重金屬受X射線激發(fā)后產(chǎn)生熒光光譜的吸收峰位置和吸收強(qiáng)度,就可進(jìn)行重金屬含量的定性區(qū)分和和定量分析。

   1重金屬污染

  土壤無(wú)機(jī)污染物中以重金屬比較突出,主要是由于重金屬不能為土壤微生物所分解,而易于積累,轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過(guò)食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積,嚴(yán)重危害人體健康。污染土壤重金屬元素主要有汞、鎘、鉛、銅、鉻、鎳、鋅等,砷因其行為與來(lái)源以及危害都與重金屬相似,故通常也列入重金屬類(lèi)進(jìn)行討論。具體污染的種類(lèi),可以查詢(xún)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB15618-1995》。就植物的需要而言,可分為兩類(lèi):一類(lèi)是植物生長(zhǎng)發(fā)育不需要的元素,而對(duì)人體健康危害比較明顯,如鎘、汞、鉛等;另一類(lèi)是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所需元素,且對(duì)人體又有一定生理功能,如銅、鋅等,但過(guò)多會(huì)發(fā)生污染,妨礙植物生長(zhǎng)發(fā)育。通常這些元素在正常土壤中含量的上限是一個(gè)到幾百個(gè)mg/kg不等。

  2相關(guān)檢測(cè)儀器

  土壤中固體的基本組成主要是各種硅鋁酸鹽,各種微量元素含量差別隨土壤形成條件和環(huán)境等差異很大,常見(jiàn)的用于做土壤金屬分析的儀器主要是:原子吸收分光光度計(jì)(AAS),X射線熒光光譜儀(XRF)和電感耦合等離子體分析(ICP)。

  原子吸收分光光度法是土壤萃取物分析所選擇的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法,精密度非常高。石墨爐AAS精度高但價(jià)格昂貴,通?;鹧鍭AS即可滿(mǎn)足需求。不過(guò)AAS每次只能檢測(cè)一個(gè)元素,對(duì)于不同元素需要用多種測(cè)量方法,對(duì)操作者的要求比較高?,F(xiàn)有品牌有賽默飛世爾。

  X射線熒光分析,特別是能量色散型的X射線熒光分析,市場(chǎng)上有成熟的手持式商品出售,可以快速同時(shí)進(jìn)行多種元素分析,實(shí)時(shí)觀測(cè)結(jié)果。由于XRF不需要使用強(qiáng)酸等溶解樣品,便于在現(xiàn)場(chǎng)使用,可滿(mǎn)足大多數(shù)土壤中金屬檢測(cè)的應(yīng)用需求。不過(guò)由于X射線的性質(zhì),要達(dá)到實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的精度,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的樣品的制備有一定的要求。市場(chǎng)上最大占有率的是賽默飛世爾尼通(NITON)和奧林巴斯伊諾斯(Innov-X),以及浪聲科學(xué)儀器(LANScientific)。

  電感耦合等離子體分析也可以做到全譜測(cè)量,即一次得到多種元素的含量,通常跟質(zhì)譜或發(fā)射光譜方法結(jié)合,以獲得更高的精度,是目前檢出限最低的方法之一。作為超痕量分析方法,在準(zhǔn)確性和精密性上很難有其他手段可比擬;但是儀器價(jià)格昂貴,對(duì)環(huán)境要求高,一般只適用于實(shí)驗(yàn)室分析。目前比較有名的型號(hào)是島津。


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