基于土壤重金屬監測過程及其質量控制研究

黃金力

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

關鍵詞：重金屬監測；土壤污染；過程；措施

伴隨著中國經濟的飛速發展，工業化進程的不斷深入，使得廢氣、廢水、廢渣等污染物開始大量進入到自然環境之中，使得我國生態環境遭受到極為嚴重的破壞。其中土壤當中的重金屬污染成為了近幾年當中，人們所關注的重要問題，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，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被我國環保部門高度關注，并開始嘗試使用相應的預防手段。但是如果需要有效對土壤當中所出現的重金屬污染進行防護與整治，有關部門則必須要做好針對土壤的監測工作，并在此基礎上落實完善的土壤監測質量控制措施，這樣才能讓土壤監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中所形成環境污染現象，造成這種污染的原因有：使用污水灌溉、不正確的采礦、工業三廢的排放和使用重金屬含量嚴重超標的化肥產品等。土壤當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，重金屬元素無法進行生物降解，并且它會在人體或者動物體內產生積累，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整來對重金屬污染的損害進行回避。

2.土壤當中重金屬的監測過程分析

本文對常見的土壤重金屬污染監測實驗進行分析，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。在采樣過程當中，實驗人員必須要除去土壤表層當中肉眼可見的雜質，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，之后送往實驗室當中。根據《近代土壤元素的分析辦法》和中國的土壤監測實驗標準，把收集到的土壤進行風干，等待土壤呈現半風干狀態時，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。值得注意的是，在這一過程中實驗人員應避免土壤受到陽光直射。待其完全風干之后，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中，實驗人員需要注意兩個比較關鍵的數據，其一是土壤當中的水含量，它能夠有效表現出土壤被風干的程度，憑借對土壤當中水含量的測量與監測，能夠保障土壤當中各種元素的含量是干基含量，降低和杜絕土壤在風干過程中因為風干程度不足所導致的數據誤差現象。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，代表其均勻性越優秀，測量數據結果和真實數值越接近。以不需要進行消解，能夠直接展開分析的汞元素作為例子，比較土壤當中粒度對實驗結果所造成的影響，能夠發現200目的土壤樣本在多次監測以后，數據基本能夠保持在相對恒定的狀態，擁有極高的重現性。但是如果土壤粒度增加，測量結果的誤差便會大幅度提升。通過這一實驗可以看出，在常規情況下，粒度在200目左右的土壤樣本是符合實驗精度要求。

（二）試劑和設備的準備

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質譜儀。本次實驗所選用的是原產地美國的Optima 2100DV質譜儀，加上玻璃同心霧化室，可以有效完成對土壤當中鋅元素、銅元素、鉛元素等重金屬元素的分析，實驗當中所需要的試劑為氫氟酸、硝酸等。在該實驗當中，所使用的試劑都是優良級純試劑。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中，憑借過濾，對土壤當中的灰分進行監測。

（二）精密程度分析

實驗人員需要對樣品質量管理進行控制，根據我國頒布的《土壤環境監測技術要求》，保障消解批次之間具備有重現性，應選出30%的樣品開展平行樣監測，保障每一個批次當中的消解實驗樣品當中均擁有1個質量控制樣品，2個平行樣品和5個獨立樣品。

3.土壤重金屬監測過程中的質量控制措施

針對土壤重金屬監測過程中進行質量控制，其目的是將實驗過程中所出現的誤差控制在合理的范圍當中，保障所得到的信息數據準確與真實。在該實驗分析環節，使用的土壤樣品數量相對較多，不能完成相同批次的消解。所以，為了保障分析結果的正確，實驗人員必須要使用對應的手段，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據誤差。

3.1精密性分析

針對相同批次土壤樣品的數據測量精度，實驗人員可以建立對應的平行試驗樣本，開展平行監測，這樣可以降低偶然誤差出現的可能性，保障相同批次土壤樣品重金屬含量測量精度的準確性。而針對不同批次間的樣品，試驗人員可以憑借建立質量控制樣本的辦法，開展實驗誤差的控制，若平行雙樣的實驗監測數據無法達到對應的合格率標準，則不但需要實驗人員對沒有合格的土壤樣品開展二次監測，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準確性分析

在針對土壤樣品重金屬含量的準確性進行分析時，實驗人員需要使用加標回收的測量方法，該種辦法在缺少質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中，隨機選擇出總量約20%的土壤樣品，開展加標回收監測，這對于保障檢測結果的準確性往往能起到很好的效果。

4.結束語

在土壤當中，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中的微生物進行降解，并且極為容易在人和動物的體內得到累積，造成人和動物健康受到嚴重威脅。基于此，土壤中重金屬監測工作對于我國環保事業的發展有著極為重要的意義，有關部門應建立一套完善的實驗質量控制體系，使得實驗結果最大程度趨于準確，能夠為我國土壤重金屬污染預防提供重要數據支持。