“土壤環(huán)境調(diào)查技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)召開(kāi)
受污染的土壤會(huì)通過(guò)作物吸收、水平遷移、垂直遷移、顆粒物等方式造成食品、地表水、地下水、大氣的污染，從而形成包括農(nóng)產(chǎn)品、人居環(huán)境、飲用水、生態(tài)在內(nèi)的多種風(fēng)險(xiǎn)。“土十條”的發(fā)布正式拉開(kāi)了我國(guó)土壤修復(fù)的大幕，要想做好土壤修復(fù)，首先需要的就是做好土壤環(huán)境調(diào)查。在目前的土壤環(huán)境調(diào)查中，主要的污染物、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法有哪些?實(shí)際工作中，這些方法又該如何選擇呢?近期儀器信息網(wǎng)召開(kāi)了“土壤環(huán)境調(diào)查評(píng)估技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)主題研討會(huì)，邀請(qǐng)專(zhuān)家為大家詳細(xì)講解了相關(guān)問(wèn)題。
土壤污染物涉及重金屬、有機(jī)物和放射性核素等，據(jù)趙欣博士介紹，1994年至2012年，國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中涉及重金屬的項(xiàng)目有78個(gè)，涉及有機(jī)污染物的項(xiàng)目有79個(gè)，涉及其他污染物的項(xiàng)目有5個(gè)。污染的場(chǎng)地主要包括農(nóng)用地和建設(shè)用地，而建設(shè)用地由于場(chǎng)地信息缺乏、介質(zhì)復(fù)雜多樣、待測(cè)目標(biāo)物不明確、現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)則不完善等問(wèn)題而存在很大難度。
雖然經(jīng)過(guò)了多年的建設(shè)，我國(guó)已頒布了不少的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，但是仍存在不足之處：我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)農(nóng)田土壤采樣做了較為詳細(xì)的規(guī)定，主要適用于全國(guó)區(qū)域土壤背景、農(nóng)田土壤環(huán)境評(píng)價(jià)等的監(jiān)測(cè);針對(duì)工業(yè)污染區(qū)的監(jiān)測(cè)方法較為缺少，仍以2004年國(guó)家環(huán)保總局頒布的《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 166-2004)為藍(lán)本;缺乏現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、毒性評(píng)價(jià)檢測(cè)技術(shù)、前處理技術(shù)等分析技術(shù)手段，對(duì)國(guó)外[Cutting-edge檢測(cè)技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)和推廣不足。
目前，污染場(chǎng)地調(diào)查監(jiān)測(cè)分析體系可分為場(chǎng)地在線分析系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室分析系統(tǒng)和生物毒性測(cè)試系統(tǒng)，相關(guān)的采樣與監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備包括探地雷達(dá)、便攜式水質(zhì)測(cè)定儀、便攜式土壤理化參數(shù)測(cè)定、重金屬快速測(cè)定儀、便攜式有毒氣體測(cè)定儀、現(xiàn)場(chǎng)空氣檢測(cè)、便攜式GC-MS、便攜式PID/FID、便攜式氣相、便攜式質(zhì)譜等。商品化的便攜式GC-MS、氣相和質(zhì)譜產(chǎn)品已有不少，相應(yīng)的進(jìn)樣技術(shù)如頂空進(jìn)樣、吹掃捕集進(jìn)樣、熱脫附進(jìn)樣、固相微萃取等也有不少產(chǎn)品，但是進(jìn)樣技術(shù)與整體的連接還需要進(jìn)一步的摸索。
王艷萍工程師介紹了土壤質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并介紹了賽默飛無(wú)機(jī)產(chǎn)品、ASE產(chǎn)品和GC/GCMS產(chǎn)品在土壤檢測(cè)中的應(yīng)用。與其他樣品相比，土壤樣品的特點(diǎn)為：樣品量大而要求方法分析速度快;基體較復(fù)雜而要求基體效應(yīng)小;樣品間元素含量差異較大而要求方法具有較寬的動(dòng)態(tài)線性范圍。賽默飛的無(wú)機(jī)產(chǎn)品包括火焰原子吸收、石墨爐原子吸收、ICP-OES和ICP-AES等。經(jīng)過(guò)優(yōu)化，火焰原子吸收可以十秒測(cè)量一個(gè)樣品，石墨爐原子吸收可以一分鐘測(cè)量一個(gè)樣品，ICP-OES可以[much]快十一秒測(cè)量一個(gè)樣品，ICP-MS可以在三十到四十秒之間測(cè)量一個(gè)樣品。
日立高新的代表為我們介紹了原子吸收、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)和高效液相色譜等產(chǎn)品，其中重點(diǎn)介紹了其火焰原子吸收光譜產(chǎn)品。針對(duì)原子吸收應(yīng)用的常見(jiàn)問(wèn)題如基線不穩(wěn)定或較長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定、靈敏度低、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差、樣品殘留產(chǎn)生記憶效應(yīng)等，日立高新采用偏振塞曼背景校正法，可實(shí)現(xiàn)全元素校正、提高穩(wěn)定性和重現(xiàn)性、開(kāi)機(jī)迅速穩(wěn)定;采用雙進(jìn)樣技術(shù)提高靈敏度，防止暴沸;暴沸自動(dòng)檢測(cè)提高了重現(xiàn)性;自動(dòng)除殘減少了記憶效應(yīng)。
李國(guó)會(huì)教授詳細(xì)介紹了采用Axios X射線熒光光譜儀按照國(guó)標(biāo)HJ780-2015測(cè)定土壤中無(wú)機(jī)元素的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果。樣品制備采取壓片法，而對(duì)于粉末樣品壓片制樣，顆粒度、礦物和基體效應(yīng)，是元素分析的主要誤差來(lái)源。使用相似標(biāo)準(zhǔn)法，雖然減少部分顆粒度和礦物效應(yīng)，但由于標(biāo)準(zhǔn)樣品中主元素含量變化較大，基體效應(yīng)和譜線重疊干擾仍然嚴(yán)重。對(duì)此問(wèn)題，李教授采用了經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和康普頓散射線內(nèi)標(biāo)法校正基體效應(yīng)。
劉永清工程師介紹了天瑞儀器多款可用于土壤環(huán)境檢測(cè)的產(chǎn)品。便攜式X熒光光譜儀Explorer 9000可對(duì)土壤污染物進(jìn)行原位測(cè)試與修復(fù)分析，針對(duì)污染土壤中的汞、鎘、鉛、砷、銅、鋅、鎳、鈷、釩、鉻、錳等重金屬元素有效檢測(cè)。WDX4000順序式波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀可對(duì)土壤進(jìn)行快速篩選。WAOL3000-HM是一款基于陽(yáng)極溶出伏安法與光度比色法的全自動(dòng)監(jiān)測(cè)水質(zhì)中重金屬離子濃度的測(cè)定工具。
韓志強(qiáng)介紹了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器Torion Tridion-9便攜式氣質(zhì)，可測(cè)定土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物的吹掃捕集、自動(dòng)熱脫附儀、頂空進(jìn)樣器、氣相色譜儀和GCMS以及一款土壤快速消解儀器。其中重點(diǎn)介紹了PerkinElmer頂空捕集阱技術(shù)，此技術(shù)首先對(duì)樣品瓶注入一定量氣體進(jìn)行加壓，之后打開(kāi)進(jìn)樣閥，在壓力的作用下，揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)入檢測(cè)儀器，此技術(shù)可以提高頂空進(jìn)樣靈敏度100倍。快速消解儀器為一款石墨消解爐，加熱孔徑與50ml消解管完全匹配，整個(gè)過(guò)程不需要轉(zhuǎn)移樣品，且PP材質(zhì)的50ml消解管成本可控在一元以下，如果即用即拋，可大大降低污染。
張莘副研究員從土壤監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)備、布點(diǎn)、采樣、制樣、預(yù)處理、分析測(cè)試、評(píng)價(jià)和質(zhì)量保證等方面介紹了土壤監(jiān)測(cè)的全流程。在分析測(cè)試部分，張老師重點(diǎn)對(duì)比了多種無(wú)機(jī)元素的實(shí)驗(yàn)室分析方法，得出如下結(jié)論：氮、氫、氧、硫、碳，使用元素分析儀;砷、汞、硒、銻、鉍等元素推薦使用原子熒光法;鉛、鈷、鎘、銅、鋅、錳、鎳、鉻、釩、鈷、銀、全鉀等元素采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸全分解的方法，推薦使用ICP-OES、ICP-MS，也可以使用火焰原子吸收法(鉛、鈷等)和石墨爐原子吸收法測(cè)定(鎘等)。
