土壤是人類賴以生存的重要資源,目前,我國土壤環(huán)境問題形勢嚴(yán)峻。礦區(qū)開采、企業(yè)三廢排放、化肥農(nóng)藥等農(nóng)用化學(xué)品過量施用、畜禽糞便和垃圾處理不當(dāng),以及土壤酸化等造成土壤重金屬和有機(jī)污染物污染問題日益突出。如何修復(fù)重金屬污染土壤已成為修復(fù)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問題。因此土壤的修復(fù)檢測工作也稱為重中之重!
隨著真空冷凍干燥技術(shù)的發(fā)展,一些環(huán)保監(jiān)測部門采用進(jìn)真空凍干機(jī)作為干燥的處置設(shè)備,截止目前為止,已形成完整的土壤監(jiān)測樣品前處理方案。土壤樣品前處理方案涵蓋土壤樣品檢測前元素的凍干鎖定,土壤有機(jī)物的凍干鎖定,土壤原形態(tài)的鎖定,確保土壤樣品檢測前的物質(zhì)保持,以保證土壤樣本監(jiān)測的真實(shí)及有效作用性。
土壤凍干機(jī)原理是在低溫真空環(huán)境下把土壤里面含水分升華掉,從而得到干燥土壤樣品,因?yàn)槭窃诘蜏叵赂稍?,土壤里面的成分、重金屬、揮發(fā)性和熱敏性物質(zhì)等等都得到保留。
土壤凍干機(jī)對于制備土壤樣品進(jìn)行檢測工作非常重要,真空冷凍干燥對土壤有機(jī)物測定有好處,防止有機(jī)物揮發(fā),不產(chǎn)生體積膨脹,保證脫水后土樣的微觀結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。在封閉環(huán)境下,不容易二次污染。
凍干原理:
1、真空冷凍干燥就是將含水物料凍結(jié)后,置于真空環(huán)境下,并供給一定的熱量,使物料中的冰直接升華并排走,從而除去物料的水分,獲得干制品的一種方法。
2、水的三相變化溫度是與壓力直接有關(guān)的,隨著壓力的降低,水的冰點(diǎn)變化不大,而沸點(diǎn)則迅速降低。當(dāng)壓力低到某一值時(shí),水的沸點(diǎn)與冰點(diǎn)相重合,即達(dá)到水的三相平衡點(diǎn),這時(shí)的壓力稱為三相點(diǎn)壓力(P0),相應(yīng)的溫度稱為三相點(diǎn)溫度(T0)。
目前土壤樣本處理主要采用風(fēng)干或者低溫烘干的方式處理,其缺點(diǎn)是損耗大、干燥時(shí)間長、容易污染土壤樣品且微生物容易流失。因此采用風(fēng)干或低溫烘干無法檢測土壤真實(shí)數(shù)據(jù)。目前環(huán)保監(jiān)測及農(nóng)業(yè)研究部門采用土壤凍干機(jī)作為土壤樣品前處理設(shè)備,但由于采用的是通用而非設(shè)備,導(dǎo)致出現(xiàn)不適合狀況??蓪?shí)現(xiàn)土壤元素、有機(jī)物、微生物、VOCS、以及土壤樣品檢測前的物質(zhì)保持等。