土壤重金屬監(jiān)測過程與質(zhì)量控制芻議

李顯歌

（南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南 南陽473000）

在我國社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的大背景下，工農(nóng)業(yè)的發(fā)展也步入了一個新的時代篇章。但是經(jīng)濟發(fā)展給人們生活帶來的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重，廢水廢氣的排放使人類社會賴以生存的土壤受到了嚴(yán)重的破壞[1]。其中重金屬對土壤的污染是所有生態(tài)污染當(dāng)中最為嚴(yán)重的一種污染，而且我們對土壤的監(jiān)測難度也較大，因此若不能有效解決土壤重金屬的污染問題，則會對人體或者環(huán)境都帶來一種不可逆轉(zhuǎn)的危害，那些被污染的土壤也會無法進(jìn)行恢復(fù)。

1 重金屬對土壤的危害以及成因分析

通過具體的調(diào)查研究，我們從中可以得出，土壤的重金屬污染主要指的是那些殘留在土壤中且沒有得到有效分解的重金屬，經(jīng)過長時間的積累超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍，并且對人體或者周圍動植物的健康發(fā)展都帶來了嚴(yán)重?fù)p害的，其中鎘、汞、鉛、鐵等元素是土壤中比較常見的一些重金屬污染元素[2]。

造成這種環(huán)境污染問題的原因是多種多樣的，通過調(diào)查我們可以看出具體原因大概如下：①農(nóng)業(yè)方面：農(nóng)民在實際的工作過程中，由于自身知識缺乏或者其他原因，在對農(nóng)作物的灌溉中采取了那些重金屬超標(biāo)的農(nóng)作物產(chǎn)品，由此對我國的環(huán)境帶來了一定的污染。②工業(yè)方面：在工業(yè)發(fā)展生產(chǎn)過程中，所排放出來的工業(yè)中廢水、廢水或者廢渣等都會對我國的土壤環(huán)境造成不同程度的破壞。③工作人員在采礦過程中，由于工作過程中所運用的采礦方法不當(dāng)，也會對我國的土壤環(huán)境造成污染。

土壤重金屬的污染對環(huán)境的影響十分嚴(yán)重，這種污染不僅會對人類現(xiàn)存的生態(tài)環(huán)境造成污染，也會對動植物以及生存其中的人體帶來不可忽視的影響。同時又由于土壤中的重金屬元素，土壤無法自行吸收，而外界又在接著排放，往往會加大重金屬污染物的積累，使污染處于一種不斷循環(huán)的關(guān)系之中，也會導(dǎo)致該污染物在人體或者動物之中長期積累，時間越久越不利于人們的身體健康。更重要的是，被污染的土壤具有不可再生性，換言之這種污染是永久的[3]。

2 土壤重金屬污染檢測分析

2.1 做好材料和器材的準(zhǔn)備

在開展土壤重金屬污染監(jiān)測之前，首先要做好樣品收集和器材準(zhǔn)備工作。在樣品收集時，實驗人員先要去除土壤表層中肉眼可見的雜質(zhì)，選擇合理的采樣點，對收集到的樣本進(jìn)行密封保存，并做好相應(yīng)的編號記錄，然后送到實驗室中進(jìn)行樣本制作。樣品到實驗室以后先進(jìn)行風(fēng)干處理，碾壓大土塊使其成薄膜狀，在這個過程當(dāng)中要盡量避免土壤樣品受到自然光的直射。等土壤樣品完全變干以后再對其進(jìn)行過篩、研磨和縮分，然后將其制作成可以進(jìn)行實驗分析的樣品。在制作樣品時要注意對土壤中含水量的觀測，避免出現(xiàn)在風(fēng)干中因為程度的不夠而導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤。同時要觀測土壤樣品的粒度，粒度越低，表示土壤均勻性越好，所測量的數(shù)據(jù)真實性越高。如果土壤中的粒度增多，則測量結(jié)果誤差也會提升，所以需要控制好樣品制作中的粒度。

2.2 實驗室樣品分析

實驗人員在實驗室制作好土壤樣品以后，需開展樣品的消解工作，為避免土壤樣品受到污染一般會選擇高純度的消解試劑，采用的消解方法是多元消解法，也就是將土壤樣品放在消解容器中，通過多元酸的加入使土壤樣品消解。在消解以后加入高氯酸在適宜的溫度下進(jìn)行加熱處理，然后將試劑放入，經(jīng)冷卻后過濾，最后對土壤中的灰分進(jìn)行檢測分析。試驗人員為了保證消解樣品批次具有重現(xiàn)性，需選擇合適比例的樣品進(jìn)行平行樣品檢測，保證一批消解樣品中有1 個質(zhì)量控制樣品、2 個平行樣品和5 個獨立樣品。

3 監(jiān)測過程分析

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，不僅促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，同時排放出來的廢棄物也對我國的土壤資源帶來了非常嚴(yán)重的污染。由于人們對環(huán)境的重視程度正在不斷的提高，因此，我們對土壤中重金屬污染物的排放量需要進(jìn)行嚴(yán)格的把控，這就要求工作者在開展控制工作之前，最先需要對土壤中所含有的重金屬污染物進(jìn)行監(jiān)測。這種監(jiān)測它可以有效的為我國治理被污染的土壤環(huán)境提供可靠的數(shù)據(jù)，所以進(jìn)行土壤重金屬監(jiān)測過程和質(zhì)量控制的相關(guān)研究是十分有必要的。

3.1 與制作準(zhǔn)備相關(guān)的土壤樣品

（1）工作人員最開始要依據(jù)實地情況對土壤進(jìn)行取樣。首先工作者在具體對土壤進(jìn)行采樣的過程中，最開始要依據(jù)所監(jiān)測到的有關(guān)重金屬的內(nèi)容來選用合適厚度的地面表層來進(jìn)行取樣，其次工作人員要有針對性地對土壤中所含雜質(zhì)進(jìn)行剔除，然后將處理好的土壤樣本用密封袋密封起來進(jìn)行保存，并且工作者也要在密封袋子的外部用馬克筆將提取樣本的時間、地點或者其他參數(shù)記錄下來，或者以此對其進(jìn)行編號。

（2）制作準(zhǔn)備樣品。工作人員在取樣結(jié)束以后，要將實地提取到的土壤樣品帶回實驗室里，通過具體的步驟進(jìn)行樣品的提取和準(zhǔn)備。工作人員在具體的工作過程中，首先要按照我國《近代土壤元素的分析方法》和相關(guān)的監(jiān)測實驗標(biāo)準(zhǔn)對提取到的土壤樣本進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干程度主要以半干最為適宜，這時候需要控制土壤的粒徑，對于那些比較大塊的土壤，工作人員可以將其碾碎平鋪在薄膜上，然后放在有風(fēng)的位置，繼續(xù)等待半干或者完全干透，對于那些風(fēng)干后的土壤，工作者也需要對其進(jìn)行過篩、研磨、縮分等，以此方式讓我們提取到的樣本的粒徑小于200 目的狀態(tài)，這有助于后續(xù)的觀察和研究，大家更要注意的是，在樣品的具體制作過程中，樣品不可以被陽光直接照射，否則會對土壤中元素的比重有所影響。

3.2 工作者要提前準(zhǔn)備好試劑或者相關(guān)監(jiān)測設(shè)備

通常來說，我們在對土壤進(jìn)行監(jiān)測的過程中，經(jīng)常使用到的一種監(jiān)測技術(shù)就是利用原子來吸收分光的光度法或者有關(guān)原子的熒光法等，而在監(jiān)測過程中我們最常使用到的設(shè)備就是IPC質(zhì)譜儀或者玻璃同心霧化室，我們經(jīng)常運用到的這兩種設(shè)備，可以對我們提取到的土壤中所含有的重金屬元素例如鋅、鉛、鐵等進(jìn)行非常精準(zhǔn)細(xì)致的分析，同時我們在監(jiān)測過程中最常使用到的就是氫氟酸和硝酸這兩種試驗試劑。

3.3 相關(guān)的實驗分析

（1）對樣品進(jìn)行消解。對土壤重金屬進(jìn)行監(jiān)測的具體工作人員主要是從試劑的純度和種類這兩個大的方面出發(fā)去選擇實驗試劑。通常來說，工作人員為了避免提取到的樣品成本在工作過程中遭到那些不必要的破壞，往往會選擇那些高純度消解的試劑來進(jìn)行實驗。工作者在對樣品土壤消解的工作過程中，最常使用的是多元消解的方法對其進(jìn)行消解，最主要的操作方法就是將0.25g 的土壤樣品放進(jìn)消解瓶子里，在這些土壤中再加入多元酸來對土壤進(jìn)行消解，消解完成以后，還要滴入2 ～3 滴的高氯酸，滴入成功后將這些土壤放到電熱板上并開啟150 度的高溫對其進(jìn)行加熱，加熱完成以后對其進(jìn)行冷卻并開始灰度分析。

（2）對所提取到的土壤樣品進(jìn)行不同程度的精密分析。工作人員在具體的工作過程中，要依據(jù)我國《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求》，對工作人員提取到的土壤樣品進(jìn)行監(jiān)測，為保證不同時間采取到的土壤樣品在消解上的重現(xiàn)性，工作人員在具體的實驗過程中應(yīng)該抽選出30%左右的土壤樣品來進(jìn)行平行監(jiān)測的實驗，同時也要有效保證工作人員所選取到的這些土壤重金屬的監(jiān)測樣品中，最少要具有1 個和質(zhì)量控制有關(guān)的樣品、2 個土壤監(jiān)測的平行樣品以及5 個獨立存在的樣品。

3.4 實驗結(jié)束以后也要寫相關(guān)的實驗報告

在對土壤的重金屬的實驗工作完成以后，要以書面報告的方式對其結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，在寫報告之前要對相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行核實。對那些有異議的數(shù)據(jù)，工作人員要在工作過程中對其進(jìn)行核對檢查，探究問題究竟出現(xiàn)在哪一部分，同時工作人員也要對實驗中空白值、實驗的精確度等進(jìn)行檢查，看其是否具體的規(guī)范要求。同時在對具體的實驗報告進(jìn)行編寫的過程中，也要將實驗的目的、內(nèi)容、具體結(jié)果等都交代清楚，這樣方便大家能夠?qū)υ搶嶒瀮?nèi)容一目了然。

4 質(zhì)量控制

具體的監(jiān)測人員，在對土壤中重金屬的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控中主要采取的方法就是對影響土壤重金屬的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和分析，以此來讓土壤中重金屬的含量可以控制在一個合理的范圍之內(nèi)。在對土壤重金屬的含量進(jìn)行監(jiān)測的過程中，其所要使用的土壤樣品數(shù)量比較多，所以要盡可能的保證所得到的結(jié)果的準(zhǔn)確性，這就要在具體的實驗過程中使用有效的質(zhì)量監(jiān)控手段對其精密性進(jìn)行監(jiān)測。

4.1 對采取的土壤樣品進(jìn)行有效控制

工作人員在具體的采樣過程中，首先需要了解被污染地區(qū)的土壤情況，同時也要對該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)發(fā)展、自然環(huán)境等情況進(jìn)行了解，這都有助于工作人員確定該地區(qū)的污染源，更好的采取措施。在具體的工作過程中，工作者也要按照規(guī)范要求對土壤樣本進(jìn)行采集，不同的土壤要運用不用的采集方法，這樣更能避免工作過程中出現(xiàn)失誤，采集完成以后，工作人員要迅速的完成土壤樣品的運輸工作。上述的方式都可以保證所采集到的土壤樣品符合規(guī)范，方便對土壤重金屬監(jiān)測進(jìn)行質(zhì)量控制。

4.2 對所得的結(jié)果的嚴(yán)密性進(jìn)行分析

對相同時間采取所得到的土壤樣品進(jìn)行精密度的測量，則要求具體的工作人員在具體的測量過程中建立起來一個相對應(yīng)的平行實驗樣本，并且在此基礎(chǔ)上通過一些必要的措施來降低那種非必然性的誤差，工作人員要在具體的工作過程中最大可能的提高其結(jié)果的精確度。對于某種非同一時間采取所得的樣本，工作人員在具體的實驗過程中可以通過建立質(zhì)量控制樣本的方法，對所得結(jié)果的誤差進(jìn)行有效的控制。如果最后的監(jiān)測結(jié)果所得的數(shù)據(jù)無法達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，工作人員必須要對土壤樣品進(jìn)行重新取樣、監(jiān)測，同時也要在原來的監(jiān)測基礎(chǔ)之上，再添加10%的平行土壤樣品進(jìn)行監(jiān)測，一直到所得的結(jié)果的合格率符合規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 對結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確性分析

工作者在對土壤重金屬進(jìn)行監(jiān)測分析過程中，也需要依據(jù)現(xiàn)實的情況，來使用加標(biāo)回收測量的方法提高土壤重金屬監(jiān)測的精確度。同時工作者在沒有達(dá)到土壤重金屬監(jiān)測實驗的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的情況下，采用這種工作方法也可以有效的提高工作人員在工作過程中對實驗監(jiān)測的精準(zhǔn)度。加標(biāo)回收的工作方法的具體操作步驟是將同一時間里采取土壤樣品中，從每份中各自采取0.2 的土壤樣品出來對其進(jìn)行加標(biāo)回收的監(jiān)測，這種監(jiān)測方法可以在實驗條件不足的情況下依舊保持所得結(jié)果具有較高的精準(zhǔn)度。

5 結(jié)束語

環(huán)境問題隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展逐漸成為影響人類生存的重要問題之一。土壤中所含的重金屬本身對動植物以及人體的傷害都是比較大的，它在土壤中無法被分解，這就會導(dǎo)致土壤里的重金屬含量越來越多，從而導(dǎo)致超出國家的標(biāo)準(zhǔn)范圍，因此對土壤中重金屬進(jìn)行監(jiān)測和質(zhì)量控制對人類來說是十分重要的。我們?yōu)榱俗屵@種監(jiān)測方式能夠發(fā)揮它真正的作用，就需要在監(jiān)測的過程中對樣本的采集進(jìn)行嚴(yán)格的把控，從而確保得到的數(shù)據(jù)是真實可靠的，以此提高土壤重金屬的監(jiān)測質(zhì)量，為我國自然環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)出自己的一份力量。