1．微波消解法

选择合适的消解试剂及消解程序，微波消解法能更有效地萃取各种固体样品中的全属元素，且由于样品处于密闭容器中，也避免了待测元素的损失和可能造成的污染。微波消解法已被美国EPA收录为标准方法，加之商品化的微波消解装置己经相当成熟，使得该项技术日趋普及。微波是频率为300 MHz～300 GHz，即波长为I mm～100 cm的电磁波，也就是说波长在远红外线与无线电波之间。为防止民用微波功率对无线电通信、广播、电视和雷达等造成干扰，国际上规定工业、科学研究、医学及家用等民用微波的频率为(2450±50) MHz。因此，微波消解仪器所使用的频率基本上都是2450 MHz。

绝缘体，如陶瓷、塑料（聚乙烯、聚苯乙烯）、聚四氟乙烯等，可以透过微波，基本不吸收微波的能量，因此常用做微波容器的材料。商用微波消解罐的主体材料一般都是聚四氟乙烯或工程塑料，也有一些附件由陶瓷等其他惰性材料制成。微波能量易被极性分子如水、酸等吸收，这些极性分子具有永久偶极矩（即分子的正负电荷的中心不重合），在微波场中会随着微波频率而快速变换取向来回转动，使分子间相互碰撞摩擦而温度升高，微波消解正是利用了微波的这些特性对样品进行消解的。

与传统的电加热方式相比，微波消解有许多优点。微波加热是一种直接的体加热方式，且微波可以进入样品内部，到达样品的任一深度，且所到之处均产生热效应，因此微波加热更快速更均匀。有研究表明，氧化物或硫化物在800 W微波作用下1 min内就能被加热到几百摄氏度，而1.5 g二氧化锰用650 W微波加热1 min可升到920 K，升温速率非常快。传统的加热方式（热辐射、传导与对流）中，热是由外向内通过器壁传给样品，许多热量都发散到周围环境中，而微波加热直接作用到物质内部，因而能量利用率特别高。此外，由于试剂与样品中的极性分子都在微波场中，随变化电磁场不断变换取向，从而互相碰撞摩擦，固体物质的表层经过膨胀、扰动而破裂，从而使暴露的新表层再被酸侵蚀。这种效应产生的溶解效率远高于只靠酸加热的方法，相当于试剂与样晶表面都在不断更新，不断接触新的试剂，促使反应加速进行。在此过程当中，交变的电磁场就像高速搅拌器，每秒钟搅拌2.45 X10⁹次，大大加快了消化速率。微波消解在密闭容器中进行，密封容器内部产生的压力使试剂的沸点升高，消解温度升高，增高的温度和压力可显著地缩短样品的分解时间，而且使一些难溶解物质易于溶解。综合上述理由，微波消解优于传统的消解方法。可以消解许多传统方法难以处理的样品。

微波消解过程包括以下几个步骤：首先称取适量的样品置于消解罐中．样品量过低会使痕量元素的分析误差增大，有机物含量高的样品称取量过高，会因为有机物分解产气致使消解罐压力过高导致危险。例如，土壤的称取量通常为0.21～1.0 g，植物、腐殖土等样品则应适当降低样品量，然后根据需要在消解罐中加入水和各种消解试剂．常用的有HN0₃, HCI, HF, H₂O₂等，密封消解罐置于消解炉中。土壤、水系沉积物等，其成分是各种矿物的混合物。可以采用HN0₃-HCI-HF三元体系分解样品。HF的作用主要是“打开”样品中的硅酸盐，使Si成为SiF₄蒸发，可大大降低试液中的TDS，十分有利于痕量元素的测定，但不能测定Si元素，且实验后要用HC10₄赶酸。腐殖土可以加逆王水消解。生物组织样品如植物或动物组织样品可用HN0₃-H₂0₂直接消解完全。和传统方法相比，微波消解酸的用量较低。下一步是设置样品消解的程序，商用的微波消解仪配有计算机控制系统，可以根据需要设定消解功率、温度及时间程序。微波消解的速率与效率不仅与消解试剂的种类、浓度及用量有关，还和样品的组成密切相关。植物样品相对较易消解，而土壤、沉积物及某些垃圾样品则较难消解。根据样品和试剂的性质，选择合适的微波功率及消解程序。由于环境样品基体的复杂性不同，在确定微波消解方案时，应对所选消解试剂、消解功率和消解时间进行条件优化，具体可以参考文献和相应的标准方法。

使用微波消解时必须注意消解设备的安全额定压力。消解过程中消解罐的温度、压力均会升高，混合反应的压力不断变化，为安全起见，消解过程必须保证压力不会超过限定值。一般要求样品和试剂量之和不超过内衬容量的10%～20%，有机物质不能和强氧化剂在消解罐内混合，严格控制消解温度。以上任何一条处理不当都会引起容器的破裂及爆炸。消解结束后必须等消解罐彻底冷却后才能打开，开启时应放在通风橱内小心操作，以免发生危险。

2．灰化法

有些环境样品（如生物样品）一般都需要将有机基体完全氧化才能彻底分解和溶解，但必须采取预防措施以免干扰。同样，也应监控样品中S和C1的含量，因为动物组织中这些元素的浓度可能会很高。常用的主要有两种方法，即干法灰化法和湿法灰化法。

湿法灰化常用的方法很多，但大多数是用硫酸和硝酸、高氯酸和硝酸混合酸或者双氧水。但硫酸会产生多原子离子的干扰、痕量元素的可能挥发、不溶硫酸盐的沉淀，硫酸的高粘度可能导致的样品和标准之间传输效率存在差别。

通常用铂或瓷坩埚在马弗炉中干灰化的方法比较经济、简单而且快速，但这种方法有一些缺点。其中之一是在完全灰化所要求的高温下会引起一些痕量元素（如Cd, Pb. Zn)的部分挥发或全部挥发损失（如 As, Hg, Se).即使有些元素本身并无挥发性，但在灰化期间也可能形成一种易挥发的化合物（如氯化物）而遭受到损失（大多数生物样品都含有氯化物）。对于非挥发性元素，易被吸附到坩埚壁上和／或转化成一种难溶相使下一步的溶解很困难。在灰化过程中加入所谓的助灰化剂如锆、镁以及铝的硝酸盐可以减少或消除这些问题。加入的化合物有助于氧化过程，阻止挥发并使分析物转化成易溶化合物（硝酸盐）。但盐类的加入将增大空白，使最终溶液中的TDS显著增大，大大影响方法检出限。