Эффективность использования методов экстрагирования химических элементов в раствор при пробоподготовке образцов почвы
Аннотация
Исследовалась эффективность использования (применимость) различных методов экстрагирования тяжелых металлов (химических элементов) в раствор при пробоподготовке образцов почвы для рутинного определения тяжелых металлов методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой. Согласно имеющейся в научной литературе информации, эффективность методов кислотного разложения по степени воздействия на почву возрастает в следующем порядке: разложение кипячением в открытой посуде → разложение в автоклаве → разложение в микроволновой печи. Это обусловлено тем, что при разложении кипячением образца смесью кислот в открытой системе, происходит потеря элементов из-за улетучивания, а также из-за вторичного их поглощения нерастворимым остатком почвы, содержащим большое количество реакционноспособных по отношению к тяжелым металлам гидроксидов железа.
Использование различных вариантов микроволнового кислотного разложения почв должно выполняться в зависимости от набора изучаемых элементов. Неполное кислотное разложение проводят в случае анализа ограниченного набора тяжелых металлов, который позволяет упростить процедуру разложения, сократить общее время выполнения анализа, отказаться от использования вредных химических реагентов без ущерба качеству получаемых результатов. Выделение элементов, связанных с органическим веществом почв, для некоторых типов экстракции осуществлялось с помощью добавления 30 %-ной Н2О2 и при отстаивании образца в течение 10 мин до разбавления образца, но после микроволнового разложения. В ходе проведения исследований установлено, что наиболее эффективным способом экстракции тяжелых металлов (химических элементов) из почвы в раствор является экстракция с использованием метода разложения царской водкой. Метод разложения почвы (химических элементов) азотной кислотой может применяться при отсутствии иных альтернатив пробоподготовки. Он дал приемлемые результаты разложения для оценки загрязнения почв тяжелыми металлами. Экстракция проб в азотной кислоте при добавлении 30 %-ной перекиси водорода существенно повышает окислительные способности азотной кислоты и позволяет исключить загрязнение проб посторонними веществами.
Литература
- Illarionova EA, Syrovatsky IP, Mitina AE. Khimiko-toksikologicheskii analiz tyazhelykh metallov [Chemical-toxicological analysis of heavy metals]. Irkutsk: IGMU; 2022. 63 p. Russian.
- Galeva EI, Kholin KV, Nefediev ES. Vozmozhnosti atomno-emissionnoi spektrometrii s induktivno-svyazannoi plazmoi [Possibilities of atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma]. Bulletin of the Kazan Technological University. 2013;9:63–64. Russian.
- Kaltrina J, et al. Determination of heavy metals by ICP-AES in the agricultural soils surrounding Kosovo’s power plants. Fresenius Environmental Bulletin. 2016;25(5):1312–1320.
- Mohammadi A, Faraji M, Mansour SN, Abdolahnejad A, Miri M. Spatial analysis of heavy metals in surface soil, NW Iran. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2020;103(1):1–10.
- Nyika JA, Onyari E, Dinka MO, Mishra SB. Comparison of Reproducibility of Inductively Coupled Spectrometric Techniques in Soil Metal Analyses. Air, Soil and Water Research. 2019;12:1–9.
- Elsheikh MA, Mahmoud MHH, Momen AA. Determination of Selected Toxic Trace Elements in Agricultural Soil and Wells Water Samples by ICP-OES. Oriental journal of chemistry. 2017;33(5):2263–2270.
- Ahmad W, Alharthy RD, Ahmed ZM. Toxic and heavy metals contamination assessment in soil and water to evaluate human health risk. Scientific Reports. 2021;1:1–11.
- Vodyanitsky YN, Ladonin DV, Savichev AT. Zagryaznenie pochv tyazhelymi metallami [Soil pollution with heavy metals]. Moscow: Russian Agricultural Academy; 2012. 304 p. Russian.
