「土十條」土壤樣品前處理標準解讀及解決方案

2020-12-08 儀器信息網

土壤,作為人類乃至整個生物界賴以生存的根基,為人類提供了棲息地和食物,隨著人類的活動,汙染越來越嚴重。

??土壤重金屬汙染(heavy metal pollution of the soil)是指由於人類活動,土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值,過量沉積而引起的含量過高,統稱為土壤重金屬汙染。土壤重金屬是指由於人類活動將金屬加入到土壤中,致使土壤中重金屬明顯高於原生含量、並造成生態環境質量惡化的現象。

??汙染土壤的重金屬主要包括汞(hg)、鎘(cd)、鉛(pb)、鉻(cr)和類金屬砷(as)等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅(zn)、銅(cu)、鎳(ni)等元素。主要來自農藥、廢水、汙泥和大氣沉降等,如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛汙染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。

??2016年5月28日,國務院印發了《土壤汙染防治行動計劃》,簡稱「土十條」。這一計劃的發布可以說是整個土壤修復事業的裡程碑事件。

??計劃中明確提及重點監測土壤中鎘、汞、砷、鉛、鉻等重金屬和多環芳烴、石油烴等有機汙染物,重點監管有色金屬礦採選、有色金屬冶煉、石油開採、石油加工、化工、焦化、電鍍、製革等行業,以及產糧(油)大縣、地級以上城市建成區等區域。

??不同用途的土壤對於金屬元素含量要求也不同

建設用地土壤汙染風險篩選指導值中規定金屬元素限制如下表(單位:mg/kg)

農用地土壤汙染物基本項目含量限值(單位:mg/kg)

農用地土壤汙染物其他項目含量限值(單位:mg/kg)

涉及到土壤中金屬元素分析的相關分析方法

土壤樣品前處理方法:

??目前常見的土壤消解方法有兩種:微波消解法和敞口電熱板消解法,由於敞口電熱板方法使用酸的種類多,一般都要使用硝酸,氫氟酸,高氯酸,且使用量大,消解時間長,且使用到高氯酸,危險係數大,耗時耗力,目前很多方法都採用微波消解法,微波消解法具有全密閉,高溫,高壓,消解完全的優點。

??現在已經有很多方法已經明確提出使用微波消解法處理土壤樣品:

??hj 803-2016 土壤和沉積物 12種金屬元素的測定 王水提取-電感耦合等離子體質譜法

??hj 491-2009 土壤 總鉻的測定 火焰原子吸收分光光度法

??hj 737-2015 土壤和沉積物 鈹的測定 石墨爐原子吸收分光光度法

??hj 680-2013 土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測定 微波消解/原子螢光法

??從檢測元素來看,微波消解法已經覆蓋了土壤和沉積物中的鉻(cr),鈷(co),鎘(cd),銅(cu),錳(mn),鎳(ni),鉛(pb),鋅(zn),釩(v), 汞(hg),砷(as),硒(se),鉍(bi),銻(sb),鉬(mo),鈹(be)等16種元素,完全滿足土壤中元素分析的前處理要求。

微波消解常用方法:

??稱取風乾、過篩的樣品0.1~0.5g(精確至0.0001g。樣品中元素含量低時,可將樣品稱取量提高至1.0g)置於溶樣杯中,用少量實驗用水潤溼。在通風櫥中,先加入6ml 鹽酸,再慢慢加入2ml 硝酸,混勻使樣品與消解液充分接觸。若有劇烈化學反應,待反應結束後再將溶樣杯置於消解罐中密封。將消解罐裝入消解罐支架後放入微波消解儀的爐腔中。按照推薦的升溫程序進行微波消解,程序結束後冷卻。待罐內溫度降至室溫後在通風櫥中取出,緩慢洩壓放氣,打開消解罐蓋。

??把玻璃小漏鬥插於50ml 容量瓶的瓶口,用慢速定量濾紙將消解後溶液過濾、轉移入容量瓶中,實驗用水洗滌溶樣杯及沉澱,將所有洗滌液併入容量瓶中,最後用實驗用水定容至標線,混勻。

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