龍錦德
(廣東創華檢測技術服務有限公司,廣東 云浮 527300)
土壤是生態系統的重要組成部分,是人類賴以生存的基礎條件。隨著我國工業的快速發展,土壤污染日益嚴重。2016 年,我國針對土壤污染防治制定了《土壤污染防治行動計劃》,此后大力開展了土壤環境質量調查,其中最重要的一項任務便是土壤監測。而想要保證監測數據的有效性、完整性,切實反映出土壤狀態,就要高度重視土壤監測質量的控制問題。以下結合自身經驗,就此內容展開簡要闡述。
在環境治理工作中,突發的污染問題往往會被忽視。水體、大氣污染都能通過現象直觀地進行分析,而土壤污染問題可能是內部結構損壞,如果不采用專業技術進行監測,將無法在短期內發現污染情況,更無法及時采取措施進行保護。
水體污染、大氣污染具有遷移性特征,而土壤污染積累性強,長時間的累積會造成嚴重污染。土壤內部結構的變化會導致污染物的累積,這說明土壤污染不是在單獨區域發生的,土壤一旦被污染就會不斷擴大污染面積,治理難度極大。
土壤污染不同于其他污染,雖然部分污染的表面現象嚴重,但經過針對性治理后能夠改善。而土壤污染則是不可逆的,內部重金屬結構無法降解。由此可見,土壤內部污染物是造成污染的重要因素[1]。
2.1.1 背景點
背景點主要針對污染程度小的土壤區域,這些區域極少有人類活動,因此受到的影響也比較小。同時,背景點土壤中的各元素及含量能夠直觀地反映出土壤情況,通過與嚴重污染區域的土壤進行比較,分析歸納土壤污染的原因,為后續的土壤質量劃分和治理提供依據。
2.1.2 監控點
監控點的設置主要針對污染嚴重或風險高的土壤區域,這些區域大多存在污染源頭,或存在影響周圍環境的風險因素。一般來講,監控點多設置在大量排污的工業園區,其所排放的廢氣、廢水中多含有重金屬等污染物。通過監控點監測土壤環境,能夠了解污染區域的特征和范圍,以便進一步精準預測土壤的污染情況[2]。
2.1.3 基礎點
基礎點主要針對污染區域不同類型的土壤,通過監控點的設置、環境監測等系列活動,直觀地了解土壤污染狀況,掌握土壤污染的變化情況。在土壤環境監測中,基礎點的監測數據是分析土壤污染情況的重要依據,有利于科學制定治理措施,提升土壤環境質量。
在土壤環境監測中,通過無線電傳感技術、監測技術的有機結合,監測人員可以合理地訪問數據中心,實時監測土壤濕度、溫度及相關參數。
化學檢測技術是生態環境監測中的常用技術。在土壤樣品監測中,最常用的方法為電感耦合等離子體質譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法等,主要用于土壤樣品微量元素的測定。
目前,重金屬快速檢測技術、揮發性污染物快速檢測技術被廣泛應用于土壤采樣檢測中,可以快速識別土壤污染程度和范圍,幫助工作人員采集有代表性的樣品,縮短土壤環境的調查時間。
對于土壤保護問題,以往國家未給予足夠的關注,也沒有形成正確的認識。受經濟效益驅使,部分企業偷排和超標排放污染物,嚴重影響著周圍居民的生活和人們的身體健康[3]。因此,需加大土壤保護的宣傳力度,提高人們對土壤保護的意識。
土壤污染比較復雜,不同的行業、不同的生產工藝或治理工藝所造成的污染物情況差異極大。很多機構在開始監測前沒有進行全面調查,造成采樣布點不合理、采樣深度不夠、監測指標不全面等情況。
在土壤環境監測中,由于監測體系不健全,使得部分監測指標等缺乏方法或依據,而且在污染物排放和控制標準方面,有些污染物也沒有對應的評價或參考指標。
樣品采集是土壤監測工作的重要環節,如果布點不合理或采集樣品缺乏代表性等,實驗所得數據將不具備任何意義,甚至影響土壤環境監測作用的發揮。
目前,雖然很多監測機構都設立了單獨的質量管理部門,但是在實際工作中,質控人員往往是重分析輕質量,使質控管理流于形式,且質控人員不參與整個監測過程,沒有發揮質控部門的作用,導致質控措施未得到完全落實,嚴重影響了實驗結果的準確性。
4.1.1 構建土壤環境監測指標體系
綜合分析現有的土壤監測項目,結合土壤環境監測的相關政策文件和技術規范,構建完善、科學的監測指標體系。對于以往未檢出的項目,或評價標準不完善的項目,嚴禁納入監測指標體系;對于檢出率高或超標的項目,將其作為土壤環境監測的主要項目。結合土壤環境的實際情況與管理需求,統籌兼顧污染風險,積極探索污染源,動態、靈活地調整土壤環境監測指標體系[4]。
4.1.2 構建土壤監測管理機制
為提高土壤環境監測質量,相關人員要做好數據采集和經驗總結工作,不斷引入新的監測方式和手段,構建完善的土壤監測管理機制,并將其用于實際工作中。另外,同步完成人員培訓、監督等工作,保證管理機制的落實。
4.2.1 收集當地環境資料
在土壤樣品采集過程中,首先要調查采樣地的污染源分布情況,大量收集相關資料,如采樣地的地質條件、土壤類型等基本資料,收集污染區域的人口分布、污染源數量等數據,為土壤環境監測工作的開展提供強有力的數據支持,方便后續土壤采集工作的推進。只有全面了解當地的環境情況,才能進行針對性的土壤監測,從而為日后土壤保護、治理工作的開展奠定基礎。
4.2.2 點位布設
在布設監測點位時,需遵循等量、隨機等原則。點位布設方法有系統隨機布點法、系統布點法及分區布點法等,其數量要滿足樣品的容量要求。一般來講,每個監測單元至少要布設3個點位,但最終點位要視調查區域的環境狀況、污染源分布等因素而定。如因地形地貌、土地利用方式、污染物擴散遷移特征等因素致使土壤特征有明顯差別或采樣條件受到限制時,監測點位可根據實際情況進行調整。
4.2.3 樣品采集
樣品采集有3 個環節,即前期采樣、正式采樣、補充采樣,對于污染面積小或污染事故突發的區域,可以直接采集樣品。在現場采樣時,工作人員要按標準和要求進行采集工作,至少安排2 名監測人員,且具備樣品采集資質,了解現場情況。采樣裝置要保持干凈,避免殘留樣品造成交叉感染。樣品采集結束后,在存放樣品的容器上張貼清晰的標簽。
4.2.4 運輸流轉
在樣品采集過程中,需認真填寫樣品標簽、采樣記錄等,檢查無誤后分類裝箱,在樣品運輸流轉中嚴防樣品污染和損失[5],并確保運輸方式、運輸環境符合技術規范的要求。由專人運輸至實驗室,與樣品管理人員共同清點、核對樣品及相關信息,在交接表上簽字,交接單需及時歸檔保存備查。
4.3.1 樣品制備
樣品制備是土壤監測分析的重要環節,包括風干、研磨等4 個步驟。樣品制備要在專門的實驗室進行,保持室內通風、清潔,每完成一個樣品的制備,就要徹底清洗制備工具,避免交叉污染;認真檢查樣品狀態、工作情況等,包括樣品標簽是否完整、樣品制備是否符合標準等。為了防止樣品污染,要使用清潔工具分裝,一般使用特質牛皮袋、玻璃瓶等器具分裝;為了防止制備工具交叉污染,若樣品有機物具有半揮發、揮發等特征,需采用特性方法制備。
4.3.2 樣品保存
樣品保存時間是否超時、方法是否合理等,都影響著樣品的檢測結果。因此,要結合樣品特性選擇合適的保存方法。比如易揮發、易分解的樣品要低溫保存運輸,盡快送至實驗室檢測;新鮮樣品用玻璃容器或聚乙烯(可密封)在合適的溫度下避光保存,確保樣品充滿容器,并在有效時間內檢測;難揮發或揮發性的樣品用棕色玻璃瓶進行保存;重金屬樣品用玻璃瓶保存,保存時間嚴格按照HJ/T 166-2004 的要求執行。
4.4.1 精密度控制
精密度是指在可控條件下使用特定程序反復獨立分析同一樣品時所得檢測結果的一致程度。檢測結果越接近,說明精密度越高。精密度可以反映出分析方法、檢測系統的誤差大小,精密度分析包括平行性、重復性等多種方法。在精密度控制過程中,每批樣品要制作20%的平行樣品,如果樣品數量少于5 個,至少要有1 個平行樣品。測定平行雙樣時,如果合格率低于95%,需要重新測定該樣品,并基于樣品數量增加平行樣,然后再檢測,直到合格率高于95%。
4.4.2 準確度控制
準確度是反映隨機和系統誤差的綜合性指標,對于準確度的控制,主要從兩個方面進行:(1)質控樣品或標準物質。在樣品分析工作中,需要在平行雙樣精密度達標的情況下,保證所得結果在規定范圍內。如果不處于這一范圍,說明檢測結果無效,要重新檢測和分析。(2)檢測加標回收率。如果待測項目沒有質控樣品和標準物質,可以使用加標回收試驗的方式檢測準確度。具體操作中,從每批樣品中抽取10%-20%試樣進行回收測定。若樣品數量不足10 個,要適當增加加標比例,保證各批次相同試樣至少有1 個加標試樣。加標回收率要控制在允許范圍之內,當加標回收率超過70%時,要重新測定不合格者的回收率,同時再增加20%的試樣進行測定,直到合格率高于70%。
4.4.3 土壤標準樣品控制
土壤標準樣品由于其穩定性、均勻性都比較好,可以長期保存[6]。在土壤環境監測過程中,作為質量控制的手段之一,相關人員往往會使用土壤標準樣品和待測土壤樣品一起進行分析。在土壤標準樣品使用過程中,相關人員應按要求選擇樣品,確保其含量、結構等和待測樣品一致,如果所用樣品和待測樣品的化學性質、組成等存在差異,將會造成嚴重誤差,影響檢測結果的準確性。
4.4.4 土壤監測數據誤差源分析
分析發現,土壤環境監測數據誤差來自多個環節,包括樣品采集、樣品制備等。其中,樣品采集誤差由土壤組成不同所致,雖然誤差無法消除,但可以通過相應方法處理;樣品制備誤差主要發生于樣品風干、保存等環節,樣品交叉污染、保存容器清理不徹底等,都會造成樣品制備出現誤差,從而影響土壤環境監測數據的準確性;樣品分析誤差體現在樣品監測、再處理等方面,比如樣品稱重誤差、樣品消解損失等。
4.5.1 儀器設備質量控制
在場地環境調查土壤監測中,實驗室分析儀器、采樣儀器等儀器設備的性能直接影響著監測數據的可靠性和工作質量。因此,除了要正確操作儀器設備外,還要進行定期的保養和維護,確保儀器設備的性能滿足需求,同時及時送至相關機構進行校準或檢定,避免儀器設備無法溯源。對于精準度高或頻繁使用、易老化的儀器設備,要在兩次校準中核查,以保證儀器設備的精準度。對于施工期間運行環境條件發生變化和出現可疑情況的儀器設備,也要及時核查。
4.5.2 監測人員監測質量控制
監測人員是場地環境調查土壤監測工作的實施者,其能力和素質直接影響著土壤監測質量。如果監測人員質控意識不強,就會在監測工作中出現不負責、散漫等情況。同樣,如果監測人員專業技能和知識不足,不僅無法規范操作,還會影響監測數據的有效性,造成最終結果和實際出現較大偏差。因此,加強監測人員的教育培訓非常重要,要求監測人員持證上崗,定期參加培訓活動,加強技能、素養的考核,進而為土壤環境監測提供一支高素質的檢測隊伍。另外,重視監測人員的技能考核,根據考核結果制定懲罰和獎勵措施,通過這種方式提高監測人員學習和工作的積極性,從而提高土壤環境監測質量,使其達到預期高度。
4.5.3 監測報告質量控制
監測報告是土壤環境監測的最終環節,可以完整地呈現出土壤環境的監測數據,為土壤污染防治工作的開展提供依據。實際工作中,需要工作人員認真審核監測報告,如果審核過程中對某些數據有疑問,要及時找尋負責人,和其共同查證、分析和解決問題,保證最終結果準確無誤[7]。需要注意的是,監測報告的數據要逐級審核,從而減輕報告錯誤或疏漏帶來的嚴重后果。監測報告編制人員要重視自身技能和業務水平的提升,反復核對監測數據,避免人為操作帶來的失誤。
綜上所述,在土壤污染防治工作開展的背景下,土壤環境監測受到越來越多人的重視,土壤環境監測面臨著更加嚴格的要求和標準。本文通過上述分析,發現當前的土壤監測存在一些問題,如土壤保護的重視程度不高、污染原因模糊、監測體系有漏洞等,影響了土壤環境監測數據的可靠性。在土壤環境監測工作中,要建立健全相應制度,并從樣品采集、樣品制備、實驗室分析等方面,嚴格控制土壤環境的監測質量,促使土壤環境監測工作發揮出最大的效能。