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【摘要】本文通过文献资料法等，对土壤重金属污染质量监控及现状进行分析总结，针对土壤环境监测结构的准确性低、监控网站配置不合理等情况，阐述土壤监测流程及把控要点，探讨提高土壤重金属监测质量的策略。
【关键词】土壤环境；重金属；土壤监测；质量控制
当我国大力发展农业建设和促进农村城市化时，农业生产面临着巨大的转变，随之而来的是日益严重的土壤污染问题。土壤是一种重要的资源，它为我们提供重要的食物。我国有16.67%的农田被重金属污染，占全国土地面积的1/6。重金属超标会降低土壤中微生物的存活概率，使土壤的酸碱调节能力减弱，导致农作物的存活率受到影响，对农作物的产量造成严重打击。
1土壤重金属污染质量监控及现状
土壤污染主要分为以下几大类：重金属污染、有机物污染、放射性污染、农药和病原菌污染等多种类型。土壤重金属是指密度大于5g/cm3或原子量在50以上的金属元素。土壤重金属来源主要包括农药滥用、废水排放、污泥和大气沉降等。其中，化学肥料污染，是因为人们用高剂量的化肥来提供粮食生产。化肥中含有大量重金属元素，如镉等，而在农业生产中使用的杀虫剂中含有汞和砷，也是土壤污染重金属的主要因素。工业污染是自21世纪蓬勃发展以来，工业、通信业、钢铁业、电解工业和石油的开采而造成的重金属污染，高能耗和高污染行业会产生大量工业废料和工业废水在其生产过程中，这些工业废料和工业废水进入土壤环境中，造成土壤的重金属污染。另一方面灌溉污染的主要原因是为了节约水资源和提高水源效率，一些地区经常使用城市污水灌溉农田。尽管国内污水是经过处理厂才能排放，不可能避免让部分重金属元素仍然存在，所以灌溉农地使用含重金属的废水因而污染土壤，随着土壤水源直接进入，因此进行灌溉的农地还需妥善处理。汽车废气污染是因汽车废气排放大幅增加，使得废气中的重金属化合物排放增加，汽车废气中的铅污染将完全接触土壤，并缓慢改变土壤的结构特征，从而污染土壤。目前我们的焚烧厂数量有限，在多数城市垃圾应提倡集中填埋方式处理，兵器生物回收技术也需要改进，这样会避免废旧电池、电器重金属，直接渗入土壤后导致土壤污染。
2土壤监测流程
2.1土壤样品的采集与保存。本次仅限于讨论普查性了解土壤污染情况，只需取表层土壤。测定重金属的样品，尽量用竹铲、竹片直接采集样品，采样时去掉表层的草皮、石块等杂物，在采样点位置进行多点采样，各点采得土壤应尽量等量，将各分点混合采用四分法缩分，保留1.0kg左右土壤样品。样品采集后，保存在可封口的洁净塑料袋中，由专人记录样品编号等信息，送实验室分析。采样的同时，用全球卫星定位系统（GPS）对样品位置进行精确定位，并在样品采集点四个方向进行拍照记录，采样标签需一式两份，一份放在采样袋内，一份系在采样袋口，防止标签遗失或损坏。土壤样品标签应包括样品编号、经纬度、监测项目、采样日期人员、特征描述等信息，以便后期的数据分析。
2.2土壤样品制备。采集后的土壤送到实验室后进行制备，制备过程参照《土壤环境监测技术规范》和有关国家标准。首先将样品风干，将土样全部置于搪瓷盘中，摊成2~3cm厚度，风干过程中适当压碎，拣出石块、植物残体等异物，放置处应在避光、通风位置。在适当温湿度环境条件下进行风干，经常翻动，过程中防止交叉污染。样品风干完成后，经过磨碎、过筛、混匀、缩分等步骤制备成试样用于分析。实验室制样室应包括风干室、粗磨室、细磨室和留样室共计四个区域。风干室应避免阳光直射，环境整洁无尘，通风良好，有除湿装置，室内湿度不宜大于70%，温度不应超过40℃。磨样室内应通风良好，有除尘装置，每个磨样室操作工位应做适当隔离。
2.3样品测试分析。样品测试分析应充分考虑人员、检测设备、环境设施、检测方法、检测过程等多个因素，人员是否持证上岗，检测设备需在检定计量有效期内，并且满足实验要求，环境温湿度满足设备环境要求和实验方法要求。土壤重金属样品的测定方法一般有火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法、冷原子吸收分光光度法、X射线荧光光谱法、容量法等。根据实验室条件选定具体方法，选择合适纯度的试剂、标准溶液和有证标准物质，将仪器提前预热调试，制备待测样品，准确配制工作曲线，最后上机测试。
2.4报告检测记录。在实验结束之后进行报告编写工作，数据核实是报告编写关键步骤之一。实验室空白、内部平行、加标回收率、有证标准物质等内部质控结果不符合要求，或者全程序空白或外部平行等外部质控结果不符合要求，并对样品监测结果产生显著影响，相应项目或有关项目检测结果与历史数据不可比的，可认定为异常数据。若发现有异常数据，需自我核查实验过程是否符合方法要求，在样品数量充足的情况下，进行复测。若复测数据和首次数据吻合，则排除异常数据可能性。最后检测结果评定以客观事实为基础。
3土壤重金属监测质量控制
3.1采样控制。造成采样误差最主要的原因是土壤样品的不均一性。土壤是固、气、液三相组成的分散体系，由于重金属具有形态多变、难降解、易累积，难迁移，采集的样品往往具有局限性。通常采样和制样误差大于分析误差。土壤质量标准规定土壤中污染物的浓度或最大范围。我国的标准包括《土壤环境监测技术规范》和《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》，用以改善土壤质量，部分地区还有地方标准，这些是土壤质量控制的依据和基础。在采集样本之前，首先进行理性监测然后是对土壤背景值的研究，通过分析、数据收集来确定土壤中某些元素的水平和背景值的变化。为了确保样品的代表性，将按照技术规范原则合理地划分取样块。取样点不能位于田地的边缘、沟渠、路边、大量化肥和土壤或表层土壤严重受损的地方。需采用一种合理的方法来设置采样点，如对角线位置法、梅花点位置法、棋盘点位置法、蛇形法位置法等，这样才能确保样品的合理性和代表性。因此，在采样前必须注意研究工作，在采样前必须研究当地的自然状况、农业状况、土壤状况以及污染状况等条件。采样过程中，需要确认样品袋没有损坏、正确标识、笔迹清晰度、原始样品质量、样品数量、样品编号等信息记录完整且规范。避免相互污染样品袋损坏等相关问题，若发现问题及时纠正所发现的问题或者重新采集样品。为了确保样品的代表性和一致性，必须确保样品在每次筛选后完全混合和正确缩分。采样过程需要注意的地方有：土壤样品不能在明显缺乏代表性的地点进行采集。如建筑物、道路、村庄、路边、田埂、沟边及肥堆处，有垅的农田要在垅间采集土壤样品；采集表层土壤时，需先清除地表石块、植被后再采取土样；为了减少土壤采样交叉污染，采集一个样品应及时更换或清理采样工具；在采集分层和剖面土壤样品时，要先采下层然后中间层，最后表层；现场记录除对土壤样品的物理特性、周边环境特征等做详细记录外，还应有照片记录；现场填写两张样品标签，样品标签信息应包括采样地点、土壤深度、采样日期、采样人姓名等，在瓶或布袋内外各放一张。
3.2制备土壤样品控制。依据分析仪器和项目的不同，要将同一份样品分别制成不同粒经细度，各粒径的样品量要求各不相同。检查要求即要检查样品总重量，同时也要检查不同粒径样品的重量是否满足需求。土样制备过程中应注意：对污染样品应另设风干室，且不能与其他样品在同一磨样室同时过筛研磨；样品风干、磨碎、分装过程中样品编码必须始终保持一致；定期检查样品标签，严防样品标签模糊不清或丢失。制样所用工具处理每一份样品后擦抹干净，严防交叉污染。
3.3长期保存建设土壤样品保存库。土壤样品保存库具有干燥、通风、避免阳光直射样品、没有交叉污染、防霉、防鼠蚁、虫害等功能。土壤样品库不仅要对土壤样品进行有效存放，还需要对样品信息和存储位置进行规范化的管理，使得获取土样样品信息更高效快捷。样品的出入库和清理都需要有相应的记录。
3.4检测质量的控制。土壤重金属污染检测分析过程中首先考虑重视精密性分析和准确度分析。对收集到的样品质量控制是一个有效的精确测定的方法。通常情况，相同批次的样品应有20%平行样品，平行样品合格率不得低于95%。若低于合格率要求，加设平行样品，直至合格率满足要求。其次在样品分析过程中还要做到准确性分析。加标回收的测定是有效分析实验结果的准确性方法之一。特别是当缺乏质量控制样本时。根据土壤样本的定义，决定添加多少测试物。高浓度添加通常是目标对象的等量或1/2，低浓度是目标对象的2~3倍。然后再进行定义，加入待测组分含量需求不会影响样品的状态，且满足实验的需求。为了确保研究结果的有效性和准确性，应选择对土壤样本进行初步处理和分析的标准方法。相关部门建议、规定的方法包括自选等效法等测量方法。该分析实验采用了分析仪器、测量仪器、化学试剂、标准化学品和控制人员的基本性能保证，还要对实验室内部质量、实验室间质量进行控制，控制结果数据处理要求以及其他需要满足相关技能要求的保证。
4结语
为了保证土壤环境监测数据具有代表性、准确性、精密性、完整性和可比性，土壤重金属监测流程及质量控制至关重要。从而得到全方位、精准化的检测数据结果，为技术研究提供有力的数据支持，从而进一步推动开发国家土壤污染防治政策。而监测单位和人员应增强监测质量控制意识，严格按照技术标准和监测规范，深刻认识到质量控制的重要性。
参考文献
[1]殷丽娜，郝桂侠，康杰.我国土壤环境污染现状与监测方法[J].价值工程，2019，38（8）：173-175.
[2]邹小南.土壤重金属监测过程及质量控制[J].吉林农业，2019（11）：64.收稿日期：2020-12-27
作者:甘雪琴 单位:重庆渝法检测技术服务有限公司
