基于土壤重金属监测过程及其质量控制研究

黄金力

摘要：本文首先对土壤当中重金属污染所造成的损害进行论述，并在此基础上，分析了土壤重金属检测的相关过程，最后基于以上内容，建设性提出了土壤重金属监测的质量控制措施，希望通过此次经验交流，能够为从事相关研究工作的科研人员带来有价值的参考。

关键词：重金属监测；土壤污染；过程；措施

伴随着中国经济的飞速发展，工业化进程的不断深入，使得废气、废水、废渣等污染物开始大量进入到自然环境之中，使得我国生态环境遭受到极为严重的破坏。其中土壤当中的重金属污染成为了近几年当中，人们所关注的重要问题，因为此种污染有着极强的隐蔽性，污染的来源十分难以进行确认，并且对人体健康会造成极大的损害。所以，土壤重金属污染已经被我国环保部门高度关注，并开始尝试使用相应的预防手段。但是如果需要有效对土壤当中所出现的重金属污染进行防护与整治，有关部门则必须要做好针对土壤的监测工作，并在此基础上落实完善的土壤监测质量控制措施，这样才能让土壤监测工作更好地进行下去。

1.土壤重金属污染的损害分析

土壤重金属污染指的是通过重金属或重金属化合物遗留在土壤当中所形成环境污染现象，造成这种污染的原因有：使用污水灌溉、不正确的采矿、工业三废的排放和使用重金属含量严重超标的化肥产品等。土壤当中常见的重金属残留有铜元素、铁元素、铅元素、镍元素等。

一般情况下，重金属元素无法进行生物降解，并且它会在人体或者动物体内产生积累，会在食物链的生物放大作用中被不断集中，对人和动物的身体健康带来极大的损害。另外，土壤重金属污染具有不可逆性，被污染之后的土壤无法再进行治理，处理办法只能凭借种植品种的调整来对重金属污染的损害进行回避。

2.土壤当中重金属的监测过程分析

本文对常见的土壤重金属污染监测实验进行分析，对实验的整个流程进行逐一论述。

2.1材料以及器材的准备

（一）样品的收集和制备

本文选择了我国某市表层十五公分的土壤开展研究分析，并对其进行样品的收集。在采样过程当中，实验人员必须要除去土壤表层当中肉眼可见的杂质，并且对采样点进行甄选，把收集到的土壤样本使用干净的塑料袋进行密封包裹，并对其采集地点、采样时间等信息进行记录和编号，之后送往实验室当中。根据《近代土壤元素的分析办法》和中国的土壤监测实验标准，把收集到的土壤进行风干，等待土壤呈现半风干状态时，实验人员需要将其中体积较大的土块进行碾压，并铺垫成薄膜形态。值得注意的是，在这一过程中实验人员应避免土壤受到阳光直射。待其完全风干之后，需要对这些土壤进行过筛、研磨、缩分，把土壤制备成粒度直径低于200目的土壤样品，方便接下来所开展的实验分析。

在土壤样品的制备过程当中，实验人员需要注意两个比较关键的数据，其一是土壤当中的水含量，它能够有效表现出土壤被风干的程度，凭借对土壤当中水含量的测量与监测，能够保障土壤当中各种元素的含量是干基含量，降低和杜绝土壤在风干过程中因为风干程度不足所导致的数据误差现象。其二是土壤样品的粒度，通常状况下，所得到的土壤样品粒度越低，代表其均匀性越优秀，测量数据结果和真实数值越接近。以不需要进行消解，能够直接展开分析的汞元素作为例子，比较土壤当中粒度对实验结果所造成的影响，能够发现200目的土壤样本在多次监测以后，数据基本能够保持在相对恒定的状态，拥有极高的重现性。但是如果土壤粒度增加，测量结果的误差便会大幅度提升。通过这一实验可以看出，在常规情况下，粒度在200目左右的土壤样本是符合实验精度要求。

（二）试剂和设备的准备

使用原子吸收分光光度法和原子荧光法等测量方式开展土壤成分分析，必须要使用的仪器为IPC质谱仪。本次实验所选用的是原产地美国的Optima 2100DV质谱仪，加上玻璃同心雾化室，可以有效完成对土壤当中锌元素、铜元素、铅元素等重金属元素的分析，实验当中所需要的试剂为氢氟酸、硝酸等。在该实验当中，所使用的试剂都是优良级纯试剂。为了降低实验过程中因为容器污染所造成的实验结果误差，在实验开始之前，工作人员将需要使用到的实验容器均放置在硝酸溶液当中进行一天一夜的浸泡，之后再使用自来水和蒸馏水进行冲刷。

2.2实验分析

（一）样品消解

实验人员在进行消解试剂选定时，需要从试剂纯度和实际种类两个部分进行考量，通常情况下，實验人员一般会选择高纯度消解试剂，这样可以避免土壤样品受到不必要的污染。常规情况下，针对土壤样品所开展的消解，基本上都是使用多元消解法，即取出0.25克土壤样本，将其放置到消解罐中，添加多元酸，之后将其放到微波消解器当中开展消解。此项工作完成以后，滴人2-3滴高氯酸、在温度为150摄氏度的电热板上进行加热处理，之后将试剂带入冷却室当中，凭借过滤，对土壤当中的灰分进行监测。

（二）精密程度分析

实验人员需要对样品质量管理进行控制，根据我国颁布的《土壤环境监测技术要求》，保障消解批次之间具备有重现性，应选出30%的样品开展平行样监测，保障每一个批次当中的消解实验样品当中均拥有1个质量控制样品，2个平行样品和5个独立样品。

3.土壤重金属监测过程中的质量控制措施

针对土壤重金属监测过程中进行质量控制，其目的是将实验过程中所出现的误差控制在合理的范围当中，保障所得到的信息数据准确与真实。在该实验分析环节，使用的土壤样品数量相对较多，不能完成相同批次的消解。所以，为了保障分析结果的正确，实验人员必须要使用对应的手段，对实验的精密性进行控制，最大程度降低相同批次和批次间所存在的数据误差。

3.1精密性分析

针对相同批次土壤样品的数据测量精度，实验人员可以建立对应的平行试验样本，开展平行监测，这样可以降低偶然误差出现的可能性，保障相同批次土壤样品重金属含量测量精度的准确性。而针对不同批次间的样品，试验人员可以凭借建立质量控制样本的办法，开展实验误差的控制，若平行双样的实验监测数据无法达到对应的合格率标准，则不但需要实验人员对没有合格的土壤样品开展二次监测，同时还必须添加10%左右的平行双样，直至合格率达到95%左右为止。

3.2准确性分析

在针对土壤样品重金属含量的准确性进行分析时，实验人员需要使用加标回收的测量方法，该种办法在缺少质量控制样本的前提下有着极为广泛的使用。该种方法就是在同一批次的土壤样品当中，随机选择出总量约20%的土壤样品，开展加标回收监测，这对于保障检测结果的准确性往往能起到很好的效果。

4.结束语

在土壤当中，重金属元素过量对人和动物所造成的损害往往是十分巨大的，这些重金属不但不能够有效被土壤当中的微生物进行降解，并且极为容易在人和动物的体内得到累积，造成人和动物健康受到严重威胁。基于此，土壤中重金属监测工作对于我国环保事业的发展有着极为重要的意义，有关部门应建立一套完善的实验质量控制体系，使得实验结果最大程度趋于准确，能够为我国土壤重金属污染预防提供重要数据支持。