[发明专利]一种现场快速检测土壤重金属含量的方法

说明书

本发明提供了一种与现有技术原理完全不同的现场快速检测土壤重金属含量的方法，具体做法为：现场采集土壤试样；将土壤试样压实、烘干，置于一对平行金属板之间，对其施加一频率不断变化的交变电信号，实时检测并记录所述交变电信号通过上述一对平行金属板及土壤试样的电参数，作归一化处理，对经过归一化的曲线进行曲线特征度识别，与标准曲线库中作曲线自动匹配运算，参照标准曲线库中的数值，得到所采集的土壤试样的重金属含量。

技术领域

本发明涉及一种现场快速检测土壤重金属含量的方法。

背景技术

土壤重金属污染是一种十分普遍的现象，土壤重金属污染是指由于自然的原因或人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景值、并造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。土壤重金属来源广泛，主要包括有大气降尘、污水灌溉、工业固体废弃物的不当堆置、矿业活动、农药和化肥等。凡以重金属和含有重金属的材料为生产原料的行业，在生产过程中均可能排放重金属，如果处置不当，就会造成环境污染。

工业企业的场地是城市污染土地当中最重要的类型之一。2001年至今，全国有超过10万家企业关停运转，产生了大量遗弃的、高风险的、污染的场地。这些老工业基地包括金属冶炼、电镀、机械加工、钢铁厂、化工厂、农药厂等大量排放危险废弃物的企业。有色重金属矿床的开发冶炼是向环境中排放重金属最主要的污染源。通过“三废”向环境中排放重金属的工矿企业，如：采矿、选矿、冶金、电镀、电工、染料、纺织、炼油等。特别是与IT产品相关的电池行业和印刷电路板制造相关的电镀行业，重金属污染问题更应该高度重视。印刷电路板主要涉及铜、镍、镍化合物和铬等污染，电池和电源则多涉及铅污染，由于大量印刷电路板生产企业不能稳定达标排放，已经给当地河流、土壤和近海造成了污染。

土壤中的重金属污染严重危害人体健康。铅、镉、汞、砷等重金属，由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。

在预防、监测、治理土壤重金属污染过程中，检测土壤重金属含量是一个非常重要的环节。重金属的定量检测分析技术通常有：紫外可分光光度法(UV)、原子吸收法(AAS)、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体法(ICP)、X荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)。除上述方法外，还有光谱法检测。日本和欧盟国家有的采用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)分析，但对国内用户而言，仪器成本高。也有的采用X荧光光谱(XRF)分析。最新流行的检测方法--阳极溶出法，检测速度快，数值准确，可用于现场等环境应急检测。

原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法，它与主要用于无机元素定性分析的原子发射光谱法相辅相成，已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。

原子吸收分析过程如下：将样品制成溶液(同时做空白)；制备一系列已知浓度的分析元素的校正溶液(标样)；依次测出空白及标样的相应值；依据上述相应值绘出校正曲线；测出未知样品的相应值；依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。

紫外可见分光光度法(UV)检测原理是：重金属与显色剂—通常为有机化合物，可于重金属发生络合反应，生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下，比色检测。分光光度分析有两种，一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定；另一种是生成有色化合物，即“显色”，然后测定。

原子荧光光谱法(AFS)是通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激以下所产生的荧光发射强度，以此来测定待测元素含量的方法。原子荧光光谱法是一种发射光谱法，但它和原子吸收光谱法密切相关，兼有原子发射和原子吸收两种分析方法的优点。