PinAAcle™ 900H原子吸收光谱仪分析土壤中的重金属元素

介绍：土壤作为食物链的首端，在食品安全中起着核心作用。然而，根据联合国粮农组织2015年发布的《世界土壤资源状况报告》，由于人类过度或不恰当的开发和利用，全球约33％的土壤正处于退化状态[1]。土壤重金属污染是全球普遍存在且最为严重的环境问题之一。重金属污染不仅会降低农作物的产量，还会影响农产品食用者的健康[1-4]。随着人们越来越深入地认识到食物中重金属对人类健康的影响，土壤资源的质量问题引起了广泛的关注。重金属不能降解，又具有毒性，在人体中积聚会导致各种严重疾病，包括癌症。镉（Cd）、铅（Pb）和铬（Cr）通常被视为毒性很大的元素，即使它们的浓度很低，也会对人体产生危害。锌（Zn）、镍（Ni）和铜（Cu）是植物必需的微量金属，但超过一定浓度，便会有毒性。因此，对土壤中的这六种金属进行常规监测是保护食品质量和安全极为重要的一环。

随着经济的快速发展，我国的土壤污染问题越来越严重。为了预防和控制土壤污染，中国政府自2016年起开始实施《土壤污染防治行动计划》（简称《土十条》，并在全国范围内进行土壤质量抽样分析。同时，中国环境保护部于2018年8月发布了新的国家土壤质量标准GB 15618-2018，对农用地和建设用地土壤中重金属的最大浓度水平做出了规定。因此，政府的环保部门将更加严格地监控土壤质量。与旧版土壤标准相比，新法规分别规定了农用地和建设用地土壤管控的参考值和管制值两个极限值，如表1所示。标准GB 15618-2018和GB 36600-2018将原子吸收光谱法（AA）定义为测定这几种重金属的分析方法，同时还规定了用于分析铅和镉的石墨炉原子吸收法（GFAA）以及用于分析铬、铜、镍和锌的火焰原子吸收光谱法（FLAA）。

但是，由于土壤样品种类繁多，对准确度和样品测试通量又有着严格的要求，测定土壤中重金属元素的含量成为分析测试实验室面临的一大挑战。中国国标方法中的样品前处理方法耗时长，不适合大批量样品检测。土壤样品的传统消解方法是使用电热板或微波消解仪来完成，采用HNO3-HCl或HNO3-HF混酸消解（EPA 3050b、EPA 3051a、EPA 3052），或者HNO3-HCl‒HF-HClO4四酸消解（GB 15618）[11-14]。用此类方法分解土壤通常需要2~3个小时，并且需要消耗大量的酸。使用的酸越多，产生污染的可能性也越大，石墨管的寿命也越短。本研究旨在探讨建立一种快速可靠的土壤消解方法，通过原子吸收光谱仪快速准确地测定镉、铬、铜、镍、铅和锌元素的含量。