淺談土壤中重金屬成分的監測與分析技術

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

【關鍵詞】土壤重金屬 監測 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環境問題。目前導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藥化肥的使用。例如，工業含汞廢水排放至農田后引發土壤汞污染，工業廢棄物隨意廢棄導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引發危害。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測。

二、土壤重金屬污染監測分析技術

（一）采樣點設置

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

（二）樣品采集與保存

本文主要以農田土壤作為研究對象，因此在樣品采集時，應當以地表20厘米范圍內的表層土作為監測工作的樣品，所采集的樣品為農田土壤混合樣。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量應盡量保持一致，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應當嚴格按照《環境監測》和《土壤元素近代分析方法》等國家相關法律法規進行。在監測作業中，土壤樣品的制備過程十分復雜，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，依次經過研磨、過篩和縮分等程序將樣品制備為顆粒在200目以下的試樣。

（四）樣品測試及結果分析

首先，在測試設備及試劑選擇方面，其主要設備為Optima2100DV電感耦合等離子體發射光譜儀，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。土壤監測過程中應當選擇高純度消解試劑降低樣品消解過程中出現污染的可能性，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測中，影響其重金屬分析結果的主要因素有樣本含水率、顆粒粒度等，其中含水率體現出的是風干程度，對重金屬元素的測量結果有重要的影響。依照國家相關標準，進行重金屬元素監測的土壤樣本含水率應當控制在2.3%至2.8%區間內。同樣，對于顆粒粒度來說，土壤樣本的顆粒粒度越小，其檢測與分析的結果便越接近真實數字，所得到的數據也就更加可靠。因此，應盡可能的降低土壤顆粒粒度。

三、土壤重金屬監測和分析質量控制措施

一般來說，為確保土壤重金屬監測分析結果數據的可靠性，實驗室會對測量結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生的概率，提高測量精密度。二是通過加標回收測定檢驗結果的準確度。上述兩種質量控制措施是目前常用的確保土壤重金屬監測結果準確性的方法。

四、小結

在工業化方興未艾的今天，土壤污染問題也在不斷加重。尤其是農田土壤的重金屬元素污染，不僅會給農業生產帶來嚴重的破壞，同時污染物也會通過食物鏈對人和牲畜產生巨大的傷害。防止土壤重金屬元素污染，重點在于做好監測與分析工作。本文以綜合污染型農田土壤為研究對象，從采樣、樣品保存與制備、測試過程與結果分析等方面對土壤重金屬污染的監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：主要從事環境保護與環境監測工作。endprint