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土壤监测过程中质量控制研究与难点分析

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  摘要:中国地大物博,且不同地方的土壤之间存在较大的差异,土壤成分也相当复杂,加之全国范围内的污染物也呈现出多样化的形态,所以,急需提高土壤监测的实际质量,以促进土壤治理水平的提高。基于此,本文研究了土壤监测的质量控制,并分析了其中的难点,仅供参考。
  关键词:质量控制;土壤监测;难点
  中图分类号:X833 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)02-0-02
  DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.088
  Abstract:China has a vast territory and abundant resources, and the soil in different places is quite different, the soil composition is quite complex, and the pollutants in the whole country also show a variety of forms, so it is urgent to improve the actual quality of soil monitoring, in order to promote the improvement of soil treatment level.Based on this, this paper studies the corresponding quality control of soil monitoring, and analyzes the difficulties, just for reference.
  Key words:Quality control;Soil monitoring;The difficulties
  地球上土壤是自然界广泛存在的资源,人类的生产生活及发展均需要依赖土壤。所以,广阔土壤的安全性与人民群众的人身安全与健康息息相关。而土壤监测则是保护土壤质量的措施之一,想要获得更准确、完善的监测数据,就有必要研究相应的质量控制措施以及难点环节[1-2]。
  1 采样、制样的质量控制研究
  1.1 采样的质量控制
  1.1.1 人员方面
  土壤监测的人员应接受过专业化的技术教育培训,并通过考核且持证上岗。如果上岗人员的证件尚未获得,则需要在持证员工的指导与严格监督下监测,并经由监督人员来负责其行为。
  1.1.2 地块方面
  所选的采样地块应典型且代表性强,需要根据每次任务的基本要求、调查范围、环境条件来科学布点,以保障采样品极具代表性。
  1.1.3 过程方面
  以科学、规范的方法来采样,在整个过程中,应拍照取证、详细记录信息等,同时要严格控制样品信息的正确与完善。样品应科学编码,保证样品的唯一性,所以,监测人员应以规范格式在采样器皿中签字并确认。
  1.2 流转的质量控制
  在流转过程中,有以下三个环节:运输、交接、存放。在流转中应特别注意,要通过避光器皿来存放或者包装光线敏感的试样;通过密封好的玻璃或者聚乙烯容器,全程低温存储容易挥发或者容易分解的试样。在交接样品的过程中,交接人员应联合移送人员来清点并核对样品,如果有必要,则应拍照或者录像,并签好交接单。在存放的过程中,应结合样品性质来有区别地存放,尤其是针对有特殊存放要求的试样,应定期检查存放的环境。比如,需要在4℃的冷藏箱中,存放容易挥发的试样。
  1.3 制样的质量控制
  1.3.1 制样
  在制备样品时,应控制样品不改变化学成分,并避免外界污染样品,也不可以弄混编号。在实验室制备样品,应分别设计磨样室、风干室,并保证风干室通风、背阳、洁净、不存在挥发物。而在样品制备的过程中,需要两人一起操作,制完后应记录好信息。
  1.3.2 处理
  通常土壤与水样不一样,成份要复杂得多。同时,当土壤环境不一样时,各种污染物的形态也会多样化,需要根据监测要求来进行预处理。例如,通过自动消解器、沙浴锅等来预处理,以完全消解样品。
  2 监测样品的质量控制
  2.1 空白实验
  在分析土壤样品时,通常应在各批次测定超过2个平行空白样的频度空白值,经由其比较偏差在50%以下,来判断精密度指标能不能满足要求。
  2.2 精密度
  在分析的过程中,精密度体现了随机误差值。同样以平行样分析法,来尽可能地降低误差,具体做法:在分析各批次的样品前,需要挑选20%的样品来用作平行样品,如果样品不足5个,则需要控制平行样至少1个;倘若分析平行双样的偏差值在规定范围,则表示合格,如果合格率在95%以下,则要求重新分析,并另外拿出平行样的20%来对比分析,重复以上操作,一直到合格率超过95%才算通过。
  2.3 准确度
  在分析中通常使用标准和质控样品来控制准确度,若没有质控样品,则应通过加标回收这种实验来控制:在同批试样中随机挑选样品的20%进行加标回收测定,若样品少于10个,则要提升加标比率,控制加标样超过1个;加标回收率应在允许范围,若小于70%,则要重新测定不合格者的回收率,并另外需要加标样的10%~20%,一直到总合格率超过70%才算通过。
  3 土壤监测过程中质量控制的难点分析
  3.1 采集樣品的难点分析
  在采集土壤的过程中,应控制布点数达到容量要求,通常各监测单元至少要布设3个点;一般在采样表层或者土壤剖面布设采样点,且监测表层土,控制深度为0~20cm,若有特殊要求(如分析污染等),则要进行剖面样品采集。采样中若伴随地块性质的更改,还要视具体情况来选择采集方式。尤其应注意:在采集农田土壤时,应挑选地势平坦、稳定的地块;而在采集工业土壤时,不宜采集车间、过厚水泥层的地方;不宜采集通讯设施等公共设施处;不宜采集严重流失水体处;只可采集远离铁路及公路超过150m的地方。   3.2 预处理中的难点分析
  3.2.1 消解难点
  (1)用酸种类。目前,我国主要的消解类酸系统:硝酸、氢氟酸、盐酸、高氯酸系統,通过它们可以完全分解土壤样品。例如,在测定土壤中总铬时,通过以上的消解类酸,来打破土壤中的矿物晶格,令试液中溶解试样中的全部待测元素,并在进行消解时,将铬氧化为Cr2O72-。(2)添加酸的次序。高氯酸一般会和样品中含有的羟基物反应,生成易爆物高氯酸酯。所以,应先加硝酸分解掉有机物后,才加高氯酸。所以,应按照以下顺序:盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸来添加,并逐步升高温度,控制温度最高180℃。例如,当测定铅、镉时,可以先湿润0.1~0.3g的样品,再添加盐酸5mL,并低温加热。等到初步分解后,再按顺序添加硝酸5mL、氢氟酸4mL、高氯酸2mL,并通过中温加热1h来消解掉[3]。(3)消解环节。在土壤样品不同时,往往相应的组成成分也不尽一样,甚至有明显的不同[4]。所以,在消解时应结合样品的改变,来调整相应的酸用量、具体的消解时间,以最终完全消解。例如,通过氢氟酸进行消解后,发现溶液中残留很多颗粒,且消解溶液中依然存在很多硅酸盐或者氧化硅,急需继续加入氢氟酸,并延长消解时间一直到沉淀不显著。
  3.2.2 去除干扰方面的难点
  在监测土壤的过程中,除掉基体干扰属于质控中的难点之一。通常情况下,主要从以下两种渠道来除掉样品中存在的基体干扰:首先,从样品出发来消除掉干扰,结合试样中待测物和相应干扰元素监测条件的不同,添加基体改进剂,又或掩蔽消除掉样品中存在的干扰元素,以此来有选择性地控制测试条件,最终实现消除掉干扰的目标。比如,对试样中铬含量进行测定,可以考虑添加 NH4Cl,在预防干扰的同时还能助溶铬。其次,从分析仪器出发来消除掉干扰,通过仪器中的矫正背景技术,来消除掉基体干扰。比如,赛曼矫正吸收石墨炉原子等,以及冷等离子体、数学校正法、屏蔽技术、IPC - MS 分离元素干扰等,以此来谋得最大化的干扰减小。
  参考文献
  [1]李煜,丁超,田茂军.盘州市三大茶区土壤重金属和砷的监测与评价[J].现代农业科技,2019(22):110-111+114.
  [2]高飞鹏.我国土壤环境质量监测技术路线研究[J].环境与发展,2019,31(09):147-148.
  [3]陈泽雄,周志军,胡丹心,熊凡,何文祥.广州市建成区土壤环境质量试点监测及生态风险评价[J].干旱环境监测,2019,33(03):120-124.
  [4]魏卫星,王婷.关于固原市农村土壤环境质量的调查监测[J].科技资讯,2019,17(26):51-52.
  收稿日期:2019-12-18
  作者简介:韩路(1988-),男,汉族,本科学历,助理工程师,研究方向为环境保护。
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