淺談土壤中重金屬成分的監(jiān)測與分析技術(shù)

【摘要】工業(yè)化的發(fā)展帶來的一系列的環(huán)境問題。工業(yè)生產(chǎn)中未經(jīng)處理的廢水排向河流、農(nóng)田、固體廢棄物轉(zhuǎn)移至農(nóng)田都會對農(nóng)田土壤造成嚴重的污染。目前，土壤重金屬污染已經(jīng)成為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。對土壤重金屬情況進行監(jiān)測具有重大的現(xiàn)實意義，基于此，本研究主要就當前土壤重金屬成分的監(jiān)測與分析技術(shù)展開討論，以期對今后的土壤污染監(jiān)測工作提供必要的理論借鑒。

【關(guān)鍵詞】土壤重金屬 監(jiān)測 分析

一、土壤重金屬污染狀況概述

土壤重金屬污染是指在人類活動的影響下，土壤中所含有的重金屬元素兩高于正常水平并引發(fā)環(huán)境問題。目前導(dǎo)致土壤重金屬主要包括AS/Cd/Hg/Pb等具備明顯生物毒性的金屬元素和包含一定毒素的Zn/Ni/Cu等元素，這些毒素的來源大多是污水排放和農(nóng)藥化肥的使用。例如，工業(yè)含汞廢水排放至農(nóng)田后引發(fā)土壤汞污染，工業(yè)廢棄物隨意廢棄導(dǎo)致鉛污染和鎘污染等等。由于重金屬元素的移動性低且無法被土壤中的微生物降解，因而很容易通過食物鏈進入人和動物體內(nèi)引發(fā)危害。因此，進行土壤重金屬污染治理，要首先進行土壤重金屬污染的監(jiān)測。

二、土壤重金屬污染監(jiān)測分析技術(shù)

（一）采樣點設(shè)置

進行土壤重金屬監(jiān)測分析時，采樣點的選擇十分重要。在選擇過程中，應(yīng)當根據(jù)不同的污染類型選擇合理的監(jiān)測布點方式。一般來說，除已經(jīng)了解污染重金屬類型外，綜合型污染土壤監(jiān)測采樣布點應(yīng)當采取綜合放射狀、帶狀或均勻狀布點法進行采樣點設(shè)置。

（二）樣品采集與保存

本文主要以農(nóng)田土壤作為研究對象，因此在樣品采集時，應(yīng)當以地表20厘米范圍內(nèi)的表層土作為監(jiān)測工作的樣品，所采集的樣品為農(nóng)田土壤混合樣。在采樣過程中，需要首先清理掉土壤表層的石頭、草皮、植物等，按照所設(shè)計的采樣位置，采取蛇形布點的方式進行土壤多點采樣操作。其次，在采樣過程中，不同采樣點所采取的土壤質(zhì)量應(yīng)盡量保持一致，之后將所采取的土壤樣品進行均勻混合，使用四分法獲得質(zhì)量為一千克的樣品。最后，樣品采集后，需要使用密封性良好且潔凈的塑料袋做堿性保存。在樣品裝袋后，需要在塑料袋上標明采集時間、樣品編號等信息，及時將樣品送入實驗室。必要時，在樣品采集過程中可以使用定位裝置確保采樣位置的準確性，并對采樣地點進行拍照記錄。

（三）樣品制備

土壤樣品的制備作業(yè)應(yīng)當嚴格按照《環(huán)境監(jiān)測》和《土壤元素近代分析方法》等國家相關(guān)法律法規(guī)進行。在監(jiān)測作業(yè)中，土壤樣品的制備過程十分復(fù)雜，首先要對所采集的樣品進行風干處理，一般會將這些樣品放置在白色瓷盤中，在通風、干燥且避免陽光直射的情況下緩慢風干，當樣品達到半干狀態(tài)時，將樣品中的塊狀土壤均勻壓碎并鋪為薄層，在室溫下不斷翻動。之后，當土壤樣品被充分風干后，依次經(jīng)過研磨、過篩和縮分等程序?qū)悠分苽錇轭w粒在200目以下的試樣。

（四）樣品測試及結(jié)果分析

首先，在測試設(shè)備及試劑選擇方面，其主要設(shè)備為Optima2100DV電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，ETGOS全自動微波消解儀、DM自動直接測汞儀、電熱板等。其試劑主要包括標準溶液、標樣，HNO3、HF、HCI等試劑為優(yōu)級純試劑。

第二，在土壤樣品消解方面，主要需要考慮試劑的種類和純度。土壤監(jiān)測過程中應(yīng)當選擇高純度消解試劑降低樣品消解過程中出現(xiàn)污染的可能性，目前實驗室大多使用多元酸分解法進行土壤樣品消解。

第三，在土壤樣品處理及分析方面。完成制備的樣品在監(jiān)測中，影響其重金屬分析結(jié)果的主要因素有樣本含水率、顆粒粒度等，其中含水率體現(xiàn)出的是風干程度，對重金屬元素的測量結(jié)果有重要的影響。依照國家相關(guān)標準，進行重金屬元素監(jiān)測的土壤樣本含水率應(yīng)當控制在2.3%至2.8%區(qū)間內(nèi)。同樣，對于顆粒粒度來說，土壤樣本的顆粒粒度越小，其檢測與分析的結(jié)果便越接近真實數(shù)字，所得到的數(shù)據(jù)也就更加可靠。因此，應(yīng)盡可能的降低土壤顆粒粒度。

三、土壤重金屬監(jiān)測和分析質(zhì)量控制措施

一般來說，為確保土壤重金屬監(jiān)測分析結(jié)果數(shù)據(jù)的可靠性，實驗室會對測量結(jié)果進行準確度分析和精密度分析。一是通過平行樣品的測量減少偶然誤差產(chǎn)生的概率，提高測量精密度。二是通過加標回收測定檢驗結(jié)果的準確度。上述兩種質(zhì)量控制措施是目前常用的確保土壤重金屬監(jiān)測結(jié)果準確性的方法。

四、小結(jié)

在工業(yè)化方興未艾的今天，土壤污染問題也在不斷加重。尤其是農(nóng)田土壤的重金屬元素污染，不僅會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重的破壞，同時污染物也會通過食物鏈對人和牲畜產(chǎn)生巨大的傷害。防止土壤重金屬元素污染，重點在于做好監(jiān)測與分析工作。本文以綜合污染型農(nóng)田土壤為研究對象，從采樣、樣品保存與制備、測試過程與結(jié)果分析等方面對土壤重金屬污染的監(jiān)測工作進行了簡單討論，以期對今后的工作有效幫助。

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作者簡介：王承魁（1981-），男，甘肅省白銀市人，工程師，研究方向：主要從事環(huán)境保護與環(huán)境監(jiān)測工作。endprint