土壤重金属监测过程及其质量控制

吴 硕

河北省张家口生态环境监测中心 河北张家口 075000

1 土壤重金属污染危害和成因分析

一般说来，土壤重金属污染是指重金属或重金属衍生物对环境造成的破坏，主要是由于采矿、污水灌溉、使用重金属超支产品和大量废气排放等原因，主要包括铜、锌、铁等，铅和其他重金属元素。重金属污染具有隐蔽性强、污染源广、不易生物降解等特点。它具有长期性的特点[1]。控制重金属污染是非常困难的。重金属可以在食物链中不断积累，最终进入人体。因此，它会对环境和人类健康构成更大的威胁。

2 土壤重金属监测过程

2.1 样品采集

土壤重金属检测过程中的第一步就是样品采集工作。首先需要采集具有代表性的样品，这也是样品采集的原则。如果采集的样品不具有代表性，那么后续的测定分析等工作将失去意义。因此采样过程中需要遵循多点混合、等量、随机等原则，使得样品具有代表性。针对不同的样品需要选择不同的器具。铁锹、锄头、竹片等是较为常见的采样器具。准备雨具和其他安全防护用品，以备特殊天气需要。为了区分采样单元，首先要进行现场勘查，并区分不同的地形和土壤。当然，不同的采样单元会有差异，在采集同一采样单元时，应尽量减小差异。为了进一步减少采样工作量，保证采样的代表性，可以采用混合采样的方法确定不同方向采样单元的平均值。采样点应遵循典型和代表性标准，这是采样点布局的基础。分配应该是平衡的，而需求是代表性的。因此，要进行科学分配，就必须考虑抽样的目的、面积和精度[2]。分布应远离水土流失或道路。对角线采样法适用于方形采样区和平坦地形。另外，对角线抽样法又可分为单对角线抽样法和双对角线抽样法。蛇形取样法适用于土壤面积大、土质不平衡的情况，蛇形取样法更有针对性。梅花取样法适用于地势平坦、土质均匀的地区。网格抽样规则适用于面积小、土地条件简单的地区。不同的采样方法适用于不同的土壤环境条件。采样前应根据不同的地形和环境进行仔细分析，选择最合适的采样方法可以减少不必要的工作量。

2.2 预处理

通过风干、磨碎、筛选、混匀和装瓶对采集的样品进行预处理，之后在进行样品的消解。酸熔法消解、碱熔法消解、干灰化法等其他方法是常常被采用到消解土壤重金属过程当中。根据不同的样品选择不同的消解方法，不同的消解方法针对不同的重金属也有不同的试剂以及不同的试剂量，这就要求在对样品进行预处理过程中要科学合理的选择消解方法。

2.3 测定分析

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）等都是土壤重金属样品的测定方法。不同的样品测定方法需要的试剂都不同，选择对应的试剂，进行标准储备液的配备，保证仪器的正常工作，准备待测样，绘制工作曲线，上机测定。

2.4 报告编写

报告编写前需要进行数据的核实，针对异常数据需要检查试验过程，找到出现问题的步骤。检查试验流程的正确性，操作是否符合规定，空白值、试验的精度和准确度是否符合规定要求。如若所有的实验过程均未发现问题，则可对样品进行二次测试，如按规章实验后结果依然不变，则说明异常数据可以反映土壤污染情况。报告的编写要明确实验目的、实验内容和实验过程，要如实的将实验中遇到的问题编写进报告，同时学出解决方法。

3 土壤重金属监测质量控制

3.1 采样控制

首先，采样前要对污染土壤的土壤状况进行破解，详细了解污染区的工农业扩散情况，并对可能的污染源进行分离，进行科学布局。取样过程应严格按照规范进行，并对样品进行标记，以避免样品混乱。在了解土壤状况后，根据不同的土壤采取不同的采样方法。加强对取样人员的培训，避免不必要的操作失误，保证取样操作的准确性[3]。另外，在样品运输过程中，要有针对性地运输和保存挥发性物质。为了保证样品质量，控制土壤中重金属的过程和质量。

3.2 精密性控制

设置平行样本可以有效地控制采集样本的紧实度质量。首先，平行批设置三分之一的样品，每个平行批次设置一个质控样品。平行双样结果不合格时，重新判定不合格样品。同时对15%的平行试样进行重复试验，合格率不低于95%。

3.3 准确性控制

标准加入量的回收率是检验结果准确度分析的一种测定方法。该方法主要是随机抽取15%的样品进行标准加入回收率测定。当同一批样品数量较少时，可根据试验情况提高测定率，以保证每批样品不少于两个。标准加入回收法在无质控样品的情况下效果明显。

4 结语

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。最重要的是重金属对土壤的污染是不可逆的，被污染的土壤将无法进行处理。