基于土壤重金屬監(jiān)測過程及其質(zhì)量控制研究

黃金力

摘要：本文首先對土壤當(dāng)中重金屬污染所造成的損害進行論述，并在此基礎(chǔ)上，分析了土壤重金屬檢測的相關(guān)過程，最后基于以上內(nèi)容，建設(shè)性提出了土壤重金屬監(jiān)測的質(zhì)量控制措施，希望通過此次經(jīng)驗交流，能夠為從事相關(guān)研究工作的科研人員帶來有價值的參考。

關(guān)鍵詞：重金屬監(jiān)測；土壤污染；過程；措施

伴隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，工業(yè)化進程的不斷深入，使得廢氣、廢水、廢渣等污染物開始大量進入到自然環(huán)境之中，使得我國生態(tài)環(huán)境遭受到極為嚴(yán)重的破壞。其中土壤當(dāng)中的重金屬污染成為了近幾年當(dāng)中，人們所關(guān)注的重要問題，因為此種污染有著極強的隱蔽性，污染的來源十分難以進行確認(rèn)，并且對人體健康會造成極大的損害。所以，土壤重金屬污染已經(jīng)被我國環(huán)保部門高度關(guān)注，并開始嘗試使用相應(yīng)的預(yù)防手段。但是如果需要有效對土壤當(dāng)中所出現(xiàn)的重金屬污染進行防護與整治，有關(guān)部門則必須要做好針對土壤的監(jiān)測工作，并在此基礎(chǔ)上落實完善的土壤監(jiān)測質(zhì)量控制措施，這樣才能讓土壤監(jiān)測工作更好地進行下去。

1.土壤重金屬污染的損害分析

土壤重金屬污染指的是通過重金屬或重金屬化合物遺留在土壤當(dāng)中所形成環(huán)境污染現(xiàn)象，造成這種污染的原因有：使用污水灌溉、不正確的采礦、工業(yè)三廢的排放和使用重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)的化肥產(chǎn)品等。土壤當(dāng)中常見的重金屬殘留有銅元素、鐵元素、鉛元素、鎳元素等。

一般情況下，重金屬元素?zé)o法進行生物降解，并且它會在人體或者動物體內(nèi)產(chǎn)生積累，會在食物鏈的生物放大作用中被不斷集中，對人和動物的身體健康帶來極大的損害。另外，土壤重金屬污染具有不可逆性，被污染之后的土壤無法再進行治理，處理辦法只能憑借種植品種的調(diào)整來對重金屬污染的損害進行回避。

2.土壤當(dāng)中重金屬的監(jiān)測過程分析

本文對常見的土壤重金屬污染監(jiān)測實驗進行分析，對實驗的整個流程進行逐一論述。

2.1材料以及器材的準(zhǔn)備

（一）樣品的收集和制備

本文選擇了我國某市表層十五公分的土壤開展研究分析，并對其進行樣品的收集。在采樣過程當(dāng)中，實驗人員必須要除去土壤表層當(dāng)中肉眼可見的雜質(zhì)，并且對采樣點進行甄選，把收集到的土壤樣本使用干凈的塑料袋進行密封包裹，并對其采集地點、采樣時間等信息進行記錄和編號，之后送往實驗室當(dāng)中。根據(jù)《近代土壤元素的分析辦法》和中國的土壤監(jiān)測實驗標(biāo)準(zhǔn)，把收集到的土壤進行風(fēng)干，等待土壤呈現(xiàn)半風(fēng)干狀態(tài)時，實驗人員需要將其中體積較大的土塊進行碾壓，并鋪墊成薄膜形態(tài)。值得注意的是，在這一過程中實驗人員應(yīng)避免土壤受到陽光直射。待其完全風(fēng)干之后，需要對這些土壤進行過篩、研磨、縮分，把土壤制備成粒度直徑低于200目的土壤樣品，方便接下來所開展的實驗分析。

在土壤樣品的制備過程當(dāng)中，實驗人員需要注意兩個比較關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，其一是土壤當(dāng)中的水含量，它能夠有效表現(xiàn)出土壤被風(fēng)干的程度，憑借對土壤當(dāng)中水含量的測量與監(jiān)測，能夠保障土壤當(dāng)中各種元素的含量是干基含量，降低和杜絕土壤在風(fēng)干過程中因為風(fēng)干程度不足所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)誤差現(xiàn)象。其二是土壤樣品的粒度，通常狀況下，所得到的土壤樣品粒度越低，代表其均勻性越優(yōu)秀，測量數(shù)據(jù)結(jié)果和真實數(shù)值越接近。以不需要進行消解，能夠直接展開分析的汞元素作為例子，比較土壤當(dāng)中粒度對實驗結(jié)果所造成的影響，能夠發(fā)現(xiàn)200目的土壤樣本在多次監(jiān)測以后，數(shù)據(jù)基本能夠保持在相對恒定的狀態(tài)，擁有極高的重現(xiàn)性。但是如果土壤粒度增加，測量結(jié)果的誤差便會大幅度提升。通過這一實驗可以看出，在常規(guī)情況下，粒度在200目左右的土壤樣本是符合實驗精度要求。

（二）試劑和設(shè)備的準(zhǔn)備

使用原子吸收分光光度法和原子熒光法等測量方式開展土壤成分分析，必須要使用的儀器為IPC質(zhì)譜儀。本次實驗所選用的是原產(chǎn)地美國的Optima 2100DV質(zhì)譜儀，加上玻璃同心霧化室，可以有效完成對土壤當(dāng)中鋅元素、銅元素、鉛元素等重金屬元素的分析，實驗當(dāng)中所需要的試劑為氫氟酸、硝酸等。在該實驗當(dāng)中，所使用的試劑都是優(yōu)良級純試劑。為了降低實驗過程中因為容器污染所造成的實驗結(jié)果誤差，在實驗開始之前，工作人員將需要使用到的實驗容器均放置在硝酸溶液當(dāng)中進行一天一夜的浸泡，之后再使用自來水和蒸餾水進行沖刷。

2.2實驗分析

（一）樣品消解

實驗人員在進行消解試劑選定時，需要從試劑純度和實際種類兩個部分進行考量，通常情況下，實驗人員一般會選擇高純度消解試劑，這樣可以避免土壤樣品受到不必要的污染。常規(guī)情況下，針對土壤樣品所開展的消解，基本上都是使用多元消解法，即取出0.25克土壤樣本，將其放置到消解罐中，添加多元酸，之后將其放到微波消解器當(dāng)中開展消解。此項工作完成以后，滴人2-3滴高氯酸、在溫度為150攝氏度的電熱板上進行加熱處理，之后將試劑帶入冷卻室當(dāng)中，憑借過濾，對土壤當(dāng)中的灰分進行監(jiān)測。

（二）精密程度分析

實驗人員需要對樣品質(zhì)量管理進行控制，根據(jù)我國頒布的《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求》，保障消解批次之間具備有重現(xiàn)性，應(yīng)選出30%的樣品開展平行樣監(jiān)測，保障每一個批次當(dāng)中的消解實驗樣品當(dāng)中均擁有1個質(zhì)量控制樣品，2個平行樣品和5個獨立樣品。

3.土壤重金屬監(jiān)測過程中的質(zhì)量控制措施

針對土壤重金屬監(jiān)測過程中進行質(zhì)量控制，其目的是將實驗過程中所出現(xiàn)的誤差控制在合理的范圍當(dāng)中，保障所得到的信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與真實。在該實驗分析環(huán)節(jié)，使用的土壤樣品數(shù)量相對較多，不能完成相同批次的消解。所以，為了保障分析結(jié)果的正確，實驗人員必須要使用對應(yīng)的手段，對實驗的精密性進行控制，最大程度降低相同批次和批次間所存在的數(shù)據(jù)誤差。

3.1精密性分析

針對相同批次土壤樣品的數(shù)據(jù)測量精度，實驗人員可以建立對應(yīng)的平行試驗樣本，開展平行監(jiān)測，這樣可以降低偶然誤差出現(xiàn)的可能性，保障相同批次土壤樣品重金屬含量測量精度的準(zhǔn)確性。而針對不同批次間的樣品，試驗人員可以憑借建立質(zhì)量控制樣本的辦法，開展實驗誤差的控制，若平行雙樣的實驗監(jiān)測數(shù)據(jù)無法達到對應(yīng)的合格率標(biāo)準(zhǔn)，則不但需要實驗人員對沒有合格的土壤樣品開展二次監(jiān)測，同時還必須添加10%左右的平行雙樣，直至合格率達到95%左右為止。

3.2準(zhǔn)確性分析

在針對土壤樣品重金屬含量的準(zhǔn)確性進行分析時，實驗人員需要使用加標(biāo)回收的測量方法，該種辦法在缺少質(zhì)量控制樣本的前提下有著極為廣泛的使用。該種方法就是在同一批次的土壤樣品當(dāng)中，隨機選擇出總量約20%的土壤樣品，開展加標(biāo)回收監(jiān)測，這對于保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性往往能起到很好的效果。

4.結(jié)束語

在土壤當(dāng)中，重金屬元素過量對人和動物所造成的損害往往是十分巨大的，這些重金屬不但不能夠有效被土壤當(dāng)中的微生物進行降解，并且極為容易在人和動物的體內(nèi)得到累積，造成人和動物健康受到嚴(yán)重威脅。基于此，土壤中重金屬監(jiān)測工作對于我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展有著極為重要的意義，有關(guān)部門應(yīng)建立一套完善的實驗質(zhì)量控制體系，使得實驗結(jié)果最大程度趨于準(zhǔn)確，能夠為我國土壤重金屬污染預(yù)防提供重要數(shù)據(jù)支持。