张瑶
新疆生产建设兵团第八师石河子市环境监测站 832000
摘要:随着我国社会经济的飞速发展,工农业也进入到了新的发展篇章。然而,随之而来的就是环境污染问题,废气废水等污染源的不断增多导致人类赖以生存的土壤等自然环境遭到了严重的破坏。在土壤的污染源中重金属是所有生态环境污染中最为严重的一种,因为重金属污染源头相对隐蔽,对人体损害的过程相对漫长且严重,因此做好土壤的重金属污染监测与控制难度较大。基于此,本文对土壤重金属监测过程与质量控制进行深入的分析研究,以供相关工作人员参考。
关键词:土壤重金属;监测;质量控制
以重金属或重金属化合物的形式遗存在土壤中的污染物就是土壤重金属污染,这种污染会对土壤及周边环境造成生态污染。形成重金属污染的原因有很多,例如:农业灌溉中的施肥,使用不恰当的含有重金属超标的化肥会引起土壤的重金属污染;工业废水、废气等排放;另外采矿过程中的不合理方法也可能导致重金属侵入到土壤中造成污染。土壤的重金属污染危害极大,除了破坏生态环境以外,也会对人体和动物造成伤害。由于重金属元素无法生物降解,因此重金属污染会在生态循环中不断的扩大,导致人体内重金属物质不断堆积,对人体健康造成极大的威胁。
1土壤重金属监测过程
土壤重金属的监测过程,一般包括以下四个方面,依次为样品采集、样品的预处理、样品的测定分析和报告编写。下面对土壤重金属监测的过程逐一论述。
1.1样品采集
样品的采集是土壤重金属监测的第一步。土壤样品采集从采样原则、采样器具、采样单元划分、采样布点原则、采样布点设计和采样方法等展开。采样原则是采集的样品要具有代表性。无论是大气、水样,还是土壤样品都要具有代表性,如果采集样品没有代表性,后面测定分析工作毫无意义。因此在采样过程中要贯彻“多点混合”“等量”“随机”等原则,尽量使所采样品具有广泛代表性。对于不同类型的土壤样品,采样器具也不一样。采样中常见的器具有铁锹、锄头、取土器、竹片和分样盘。采集样品需要样品袋、样品箱等装运,记录笔进行标记,同时可能还会用到GPS、照相机等进行记录。如果在雨天或条件恶劣的环境下进行采样,还需要准备雨具、安全防护用品等。在采样单元划分上,首先要收集相关资料并对现场进行勘探,在此基础上根据地形地貌、土质差别等进行划分。不同的采样单元要体现出差异性,同一采样单元要保证差异性尽可能小,可以通过混合采样来测定同一采样单元不同位置的平均值,这样的测定就更具有代表性,同时大大减轻了工作量。采样布点原则要体现出采样点的典型性和代表性,布点原则是布设采样点的依据。在进行布点时要根据采样的目的、采样区域大小、精度要求和复杂程度进行科学布点。常见的一些采样布点原则有:布点要具有代表性,同时兼顾均衡性;采样点要能代表整个采样单元的土壤情况;布点要远离水土流失或公路、铁路等可能对土壤造成影响的地带;布点不要选在边边角角。采样布点设计常用到四种方法:对角线采样法、蛇形采样法、梅花形采样法和网格采样法。对角线采样法适用于研究区域比较方正、地势平坦和面积较小的土壤,对角线采样法可以分为单对角线采样法和双对角线采样法。该方法可以根据研究目的、地形变化对采样点做适当的增减。蛇形采样法适用于地势不平坦、土壤面积大和土壤不均匀的土壤,该方法布点数较多,在布点时要充分考虑周围生长作物情况,便于以后分析。梅花形采样法适用于地形平坦、面积不大和土壤均匀的地方,其中心点在两条对角线的相交处。网格采样法适用于地形平缓、土地情况比较简单,面积小的地区。目前常用的采样方法有采样筒取样、土钻取样和挖坑剖面取样。对于不同的土壤采样方法也不一样,如对工业土壤进行采样时,采样的深度要在水泥层3cm以下。而对农田土壤采样时,一般选取在农田中央,避开田埂地头、化肥堆积地方,并且采集样品要除去里面的杂物。对植物土壤进行采样时,要清除土壤里植物的根系。这些采样时的具体要求是保证土壤样品具有代表性的关键。
1.2样品的预处理
野外采集的样品需要进行预处理才能上机测试,土壤样品预处理过程一般为风干、磨碎、筛选、混匀和装瓶,之后进行样品的消解。土壤中重金属消解的方法有很多,常见的有:酸熔法消解、碱熔法消解、干灰化法等其他方法,如蒸馏法、固体和固体悬浮物样品的直接分析法等,不同的消解方法适用范围不一样,即使是同一种消解方法对不同的重金属其所用试剂及试剂量也不一样,因此要根据实验目的,选取合适的消解方法进行样品的预处理。
1.3样品的测定分析
土壤重金属样品的测定方法有很多种,如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)和X射线荧光光谱法(XRF)等。选定具体方法之后需要选择具体的试剂,配备标准储备液,保证仪器工作条件,制备待测试样,绘制标准工作曲线,最后上机测定。
1.4报告编写
实验结束后需进行报告编写工作,在报告编写前要对数据进行核实,如发现有异常数据,需对实验过程进行全面的检查,看问题出在哪个环节。对于实验室测定分析要检查实验流程是否正确,操作是否符合要求,同时要仔细检查实验中的空白值、实验的精度和准确度,看是否符合要求。在没有发现问题而样品量充足的情况下可以进行二次测试分析,如果按规章操作后和上次结果一致则说明异常数据可靠,能反映土壤的污染情况。在进行报告编写时要明确实验的目的、实验的内容、实验运行情况、实验结果和实验中碰到的问题及解决办法。
2土壤重金属监测质量控制
2.1采样控制
首先在采样前要裂解污染土壤的土质情况,对污染区的工农业分布等情况进行细致的了解,分析出可能的污染源,科学的进行布点。采样过程严格按照规范进行,标记好样品,避免出现样品混乱的情况。了解土壤情况后,根据不同的土壤采取不同的采样方法。加强对采样人员的培训,避免工作中出现不必要的失误,保证采样工作的准确性。此外,在样品运输过程中针对易挥发物质要进行有针对性的运输和保存工作。以保证样品的品质以及对土壤重金属进程和质量的控制。
2.2精密性控制
设置平行样本能够有效的对采集的样品紧密度进行质量控制。首先对样品总数的三分之一设置平行批次,在每个平行批次中在设置一个质量控制样品。当平行双样的测定结果不合格时,将对不合格的样品进行再次测定。与此同时对15%的平行双样进行反复测试,合格率不能低于95%。
2.3准确性控制
加标回收是对实验结果准确性分析的测定方法。这种方法主要是随机选取15%的样品进行加标回收测定。对同批次样品测定数量较少时,可以根据实验并增加测定率,确保每个批次不少于两个样品得到测试。加标回收法在缺乏质控样品时有着显著的效果。
3结束语
随着我国工业化进程的不断加速,我国社会经济的发展得到了极大的提升,但是在此过程中,工业化生产所产生的废液废渣等对我国土壤资源造成了严重的污染,进行土壤重金属的控制是极为重要的,在土壤重金属控制之前,首先需要进行的工作是土壤重金属监测。土壤重金属监测能为土壤环境治理提供可靠的数据,因此进行土壤重金属监测过程的质量控制的研究是具有重要意义的。
参考文献
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