土壤中金属矿物(包括重金属和部分有益金属元素)的检测,是环境监测、农业安全和地质调查中的关键环节。目前主流的检测方法主要基于光谱分析技术,结合规范的采样与前处理流程。
1. 原子吸收光谱法(AAS, Atomic Absorption Spectroscopy)
原理:将土壤样品消解成溶液后,在火焰或石墨炉中原子化,利用特定波长光源照射,测量目标元素原子对光的吸收强度。
优点:
灵敏度高(尤其石墨炉AAS适合痕量分析,如镉、铅)
选择性好
缺点:
一次只能测定一种元素
对复杂基质干扰较敏感
适用场景:单元素精确测定,如农田土壤中镉含量监测。
2. 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES / ICP-AES)
原理:样品溶液经雾化进入高温等离子体(约6000–10000 K),元素被激发并发射特征波长的光,通过光谱仪检测强度。
优点:
可同时测定多种金属元素(如 Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Cr、As 等)
线性范围宽、精密度高
缺点:
对某些超痕量元素(如 Hg、Tl)灵敏度不如质谱法
适用场景:常规多元素批量检测,广泛用于环境与农业实验室。
3. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
原理:样品在等离子体中离子化后,通过质谱仪按质荷比(m/z)分离并定量。
优点:
极高灵敏度(可达 ppt 级)
可测元素种类z多(包括稀土、铀、铊等)
支持同位素分析
缺点:
仪器昂贵,运行维护成本高
易受多原子离子干扰(需碰撞/反应池技术校正)
适用场景:高精度科研、污染源追踪、超低浓度重金属筛查。
4. 原子荧光光谱法(AFS)
原理:原子化后的元素被特定波长光激发,产生荧光信号,通过检测荧光强度定量。
优点:
对 As、Hg、Se、Sb 等元素特别灵敏
干扰少、成本较低
缺点:
应用元素范围窄
适用场景:专门用于砷、汞等易形成氢化物元素的检测。
来源:网络
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