土壤重金屬檢測(cè)

1、土壤重金屬檢測(cè)第一部分：樣品的采集一個(gè)完整的環(huán)境樣品的分析， 包括從采樣開始到出報(bào)告， 樣品分析流程為：采樣T樣品 處理T分析測(cè)定T整理報(bào)告，大致可分為這四個(gè)階段。這四個(gè)階段所需時(shí)間及勞動(dòng)強(qiáng)度為： 樣品采集 6.0%，樣品處理 61.0%，分析測(cè)試 6.0%，數(shù)據(jù)處理及報(bào)告 27.0%。1 土壤樣品的采集采集土樣時(shí)務(wù)必要注意所采樣品的代表性， 即所采集的樣品對(duì)所研究的對(duì)象應(yīng)具有最大 的代表性。采樣要貫徹 “隨機(jī) ”、“等量”和“多點(diǎn)混合 ”的原則進(jìn)行采樣2 采樣器具工具類： 不銹鋼土鉆、 鐵鍬或鋤頭、 土刀、 取土器、竹片以及適合特殊采樣要求的工具， 分樣盤、塑料布或塑料盆等用于野外現(xiàn)場(chǎng)縮分樣

2、品的工具。器材類：GPS、照相機(jī)、卷尺、鋁盒、樣品袋、樣品箱等。文具類： 樣品標(biāo)簽、 采樣記錄表、 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表、 鉛筆、 資料夾等； 安全防護(hù)用品： 雨具、 工作鞋、藥品箱等。3 采樣單元的劃分由于土壤的不均一性， 導(dǎo)致同一研究區(qū)域各土壤具有差異性， 同一塊土壤中不同點(diǎn)也具 有差異， 故在實(shí)地采樣前， 應(yīng)先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察和所搜集的有關(guān)資料， 將研究范圍劃分為若干 個(gè)采樣單元。采樣單元的劃分，采樣單元以土類和成土母質(zhì)類型為主，其次根據(jù)地形、地貌、土上設(shè)施狀況、 土壤類型、 農(nóng)田等級(jí)等因素確定， 原則上應(yīng)使所采土樣能使所研究的間題在分析數(shù) 據(jù)中得到全面的反應(yīng)。 在一個(gè)采樣單元中， 如果用多個(gè)樣點(diǎn)的樣

3、品分別進(jìn)行分析， 其平均值 或其他統(tǒng)計(jì)值 （如標(biāo)準(zhǔn)差或置信區(qū)間等） 的可靠性， 無疑要比單獨(dú)取一個(gè)樣品的分析結(jié)果更 大，但這樣做的工作量比較大。如果把多個(gè)樣點(diǎn)的土樣等量地混合均勻，組成一個(gè)“混合樣品”進(jìn)行測(cè)定，工作量就可大為減少，而其測(cè)定值也可得到相近的代表性，因?yàn)榛旌蠘悠返臏y(cè)定值，實(shí)際上相當(dāng)于各個(gè)樣點(diǎn)分別測(cè)定的平均值?？傮w要遵循同一單元內(nèi)的差異性盡可能地小，不同單元之間的差異性盡可能的要大”。4確定采樣的布點(diǎn)原則應(yīng)根據(jù)任務(wù)的性質(zhì)、復(fù)雜程度、區(qū)域規(guī)模的大小和所要求的精度統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，實(shí)行科學(xué)、優(yōu)化布點(diǎn)。布點(diǎn)原則是布設(shè)采樣點(diǎn)的依據(jù)。在采樣點(diǎn)數(shù)與采樣密度確定之后，采樣點(diǎn)該如何設(shè)置，點(diǎn)位如何分配，樣點(diǎn)設(shè)

4、在什么地方才能滿足研究的需要，如何使所布設(shè)的采樣點(diǎn)具有較好的代表性和典型性，這是布點(diǎn)原則所反映和體現(xiàn)的基本要求。 布點(diǎn)要有代表性、兼顧均勻性，采樣集中在位于每個(gè)采樣單元相對(duì)中心位置的典型地塊，面積以110畝的典型地塊為宜； 采集樣品要具有所在單元所表現(xiàn)特征最明顯、最穩(wěn)定、最典型的性質(zhì)，要避免各種非調(diào)查因素的影響，一個(gè)土壤樣品只能代表一種土壤條件， 采樣點(diǎn)應(yīng)基本能代表整個(gè)采樣單元的土壤特性；盡量避免在多種土壤類型和多種母質(zhì)母巖交叉分布的邊沿地帶安排樣點(diǎn)；布點(diǎn)應(yīng)考慮不同的土地利用方式、種植制度和不同的地形部位；不在水土流失嚴(yán)重或表土被破壞處設(shè)置采樣點(diǎn)；采樣點(diǎn)遠(yuǎn)離鐵路、公路、道路，不能設(shè)在住宅周圍、

5、田邊、溝邊、路旁、糞坑附近、肥堆邊、墳堆附近人為干擾嚴(yán)重的地方 設(shè)點(diǎn)；選擇土壤類型特征明顯的地點(diǎn)挖掘土壤剖面，要求剖面發(fā)育完整、層次較清楚且無侵入體；在耕地上采樣，應(yīng)了解作物種植及農(nóng)藥使用情況，選擇不施或少施農(nóng)藥、肥料的地塊作為采樣單元，以盡量減少人為活動(dòng)的影響；記錄現(xiàn)場(chǎng)采樣點(diǎn)的具體情況，如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細(xì)情況。5采樣點(diǎn)的布點(diǎn)設(shè)計(jì)方法土壤環(huán)境樣品一般有下列幾種布點(diǎn)方法：對(duì)角線布點(diǎn)法、梅花形布點(diǎn)法、棋盤式布點(diǎn)法、 蛇形布點(diǎn)法、網(wǎng)格法布點(diǎn)。a對(duì)角線采樣法b蛇形采樣法 V*；/00ro ；/ o 0。v J0 采樣筒，直接壓入土層內(nèi)，然后用竹片或者木片挖出。d網(wǎng)格采樣法5.1對(duì)角線采樣法c梅

6、花形采樣法圖1-1采樣點(diǎn)的布點(diǎn)方法對(duì)角線采樣法（見圖1-1a）適用于面積較小、 地勢(shì)平坦、研究區(qū)域較端正或方形的污水灌溉或受廢水污染土壤，可分為單對(duì)角線取樣法和雙對(duì)角線取樣法兩種。單對(duì)角線取樣方法是在田塊的某條對(duì)角線上，按一定的距離選定所需的全部樣點(diǎn)；雙對(duì)角線取樣法由研究單元的某一角向?qū)且恢本€， 在從相鄰角落向其對(duì)角引對(duì)角線，將兩條對(duì)角線劃分為若干等分（一般35等分），在每等分的中點(diǎn)處采樣。取樣點(diǎn)不少于5個(gè)。根據(jù)調(diào)查目的、研究區(qū)域面積和地形等條件可做變動(dòng)，多劃分幾個(gè)等分段，適當(dāng)增加采樣點(diǎn)。5.2蛇形采樣法蛇形采樣法（見圖 1-1b ）適用于面積較大，地勢(shì)不太平坦，土壤不均勻的土壤。按此法采

7、樣，在研究單元曲折前進(jìn)來分布樣點(diǎn)，至于曲折的次數(shù)則依研究單元的長(zhǎng)度、樣點(diǎn)密度而有變化，一般在 37次之間。該法布樣點(diǎn)數(shù)目較多，為全面客觀評(píng)價(jià)污染土壤污染情況,在布點(diǎn)的同時(shí)要做到與土壤生長(zhǎng)作物監(jiān)測(cè)同步進(jìn)行布點(diǎn)、采樣、監(jiān)測(cè)，以便于監(jiān)測(cè)分析。5.3梅花形采樣法梅花形采樣法（見圖1-1c）適宜于面積不大、地形平坦、土壤均勻的土壤田塊，中心點(diǎn)設(shè)在兩對(duì)角線相交處，一般設(shè)510個(gè)采樣點(diǎn)。5.4網(wǎng)格法布點(diǎn)網(wǎng)格法（見圖1-1d ）又稱分類型隨機(jī)抽樣法，一般適用于地形平緩、土地情況簡(jiǎn)單,工作區(qū)域面積較小的地區(qū)。6采樣方法目前，常規(guī)土壤采樣方法有以下幾種:采樣筒取樣，適合表層土樣的采集，將長(zhǎng)10cm、直徑8cm的金

8、屬或者塑料采樣器的 土鉆取樣，用土鉆鉆至所需要深度將其取出，用挖土勺挖出土樣。 挖坑剖面取樣，適用于采集分層土樣，需在特定采樣地點(diǎn)挖掘一個(gè)1x1.5m左右的長(zhǎng)方形土坑，一般深度約在 1 m以內(nèi)，見圖1-2，根據(jù)土壤剖面顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、 溫度、植物根系分布等劃分土層，并進(jìn)行仔細(xì)觀察，將剖面形態(tài)、特征自上而下逐一記錄，隨后由下而上逐層采集，沿土壤剖面層次分層取樣。典型的自然土壤剖面分為A層（表層，腐殖質(zhì)淋溶層）、B層（亞層，淀積層）、C層（風(fēng)化母巖層、母質(zhì)層）和底巖層，見圖 1-3。另外，挖掘土壤剖面有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：第一，一般要使剖面觀察面向著太陽(yáng)光線， 以便觀察和攝影，但在山區(qū)或林

9、區(qū)，由于由地坡向或條件限制不可能見到直射光線另外；第二，挖出的表土和底土分別堆放在土坑兩側(cè)，不要相互混合，以便觀察完畢后分層填回，不致打亂土層，影響肥力，特別對(duì)農(nóng)業(yè)耕作區(qū)更應(yīng)注意；第三，在觀察面上方，不應(yīng)堆土，也 不應(yīng)站人或走動(dòng)，以免破壞土壤表層結(jié)構(gòu)，影響剖面形態(tài)的觀察和描述及取樣。另外，在研究重金屬在垂直方向上移動(dòng)時(shí)，一般是在剖面中有代表性的典型部位取樣，而不在過渡層上第二部分：樣品的預(yù)處理1 加工工具與容器土壤樣品加工工具和容器一般不使用鐵、 鋁等金屬制品， 最好選用木質(zhì)和塑料制品。 所 需的工具與容器有：晾干樣品用的無色聚乙烯塑料盤（或者白色塘瓷盤） ，放塑料盤用的木 架，木夾，分裝土壤

10、樣品用的 250ml、 500ml 帶塞磨口玻璃瓶，尼龍篩一套（數(shù)量視加工量 而定），60X70cm有機(jī)玻璃板，有機(jī)玻璃棒，木棒，木滾，瑪瑙研缽，瑪瑙研磨機(jī)，塑料薄 膜或桐油漆布，特制牛皮包裝紙袋等。2 樣品的加工過程從野外取回的土樣， 經(jīng)登記編號(hào)后， 都需經(jīng)過一個(gè)加工過程： 風(fēng)干、磨碎、 過篩、混勻、 裝瓶，以備各項(xiàng)測(cè)定之用。 風(fēng)干將采回的土樣，放在木盤中或塑料布上，攤成約 2cm 厚的薄層，置于室內(nèi)，用木棒或 者玻璃棒間隔地翻動(dòng)通風(fēng)陰干。在土樣半干時(shí)，須將大土塊捏碎（尤其是黏性土壤），在半促使其均勻風(fēng)干， 以免完全干后結(jié)成硬塊， 難以磨細(xì)和完全風(fēng)干， 此時(shí)應(yīng)注意防止樣品在翻 拌、捏碎過程中

11、造成混合和污染。在風(fēng)干過程中還應(yīng)隨時(shí)揀去粗大的動(dòng)植物殘?bào)w如根、莖、 葉、蟲體等和石塊、結(jié)核（石灰、鐵、錳） 。風(fēng)干場(chǎng)所力求干燥通風(fēng)，可使用排風(fēng)扇，確保 防止灰塵的污染。土壤標(biāo)簽應(yīng)用竹夾夾在相應(yīng)塑料盤或塑料布邊上，以便查對(duì)，避免混淆。 風(fēng)干后的土樣裝回布袋轉(zhuǎn)送樣品加工室制備。 粉碎過篩風(fēng)干后的土樣在樣品加工粗磨室， 將風(fēng)干好的土樣輕輕倒入鋼玻璃底或木盤上， 用木棍 或有機(jī)玻璃棒壓碎， 并不斷排除碎石、 砂礫及植物根莖等。 用四分法分割壓碎的樣品分成兩 份，如圖1-4。過100目尼龍篩，過篩的樣品全部置于聚乙烯薄膜上（60X50cm）充分混勻?；靹虻姆椒ㄊ禽啌Q提起方形薄膜的對(duì)角一上一下提起， 數(shù)次

12、后用玻璃棒攪拌， 如此反復(fù)多次， 直至土壤均勻?yàn)橹?。用四分法將樣品分成兩份?一份交樣品庫(kù)存放， 另一份繼續(xù)用四分法縮分， 第二次縮分的樣品，一份留作備用，另一份進(jìn)細(xì)磨室研磨至全部通過100 目尼龍篩，充分混合均勻后，分裝于特制牛皮紙袋內(nèi)，以備分析測(cè)試使用。第三部分：樣品的消解酸分解步驟為：準(zhǔn)確稱取0.5000g （準(zhǔn)確到O.OOOIg，以下都與此相同）風(fēng)干土樣于聚四 氟乙烯坩堝中，用幾滴水潤(rùn)濕后加入 20ml濃HNO3,在電熱板上加熱至近粘稠狀，加入20mlHF并繼續(xù)加熱，為了達(dá)到良好的飛硅效果，應(yīng)經(jīng)常搖動(dòng)坩堝。 最后加入20ml HCIO 4并加熱至白煙冒盡。對(duì)于含有機(jī)質(zhì)較多的土樣應(yīng)再加入

13、HCIO4之后加蓋消解，土壤分解物應(yīng)呈白色或淡黃色（含鐵較高的土壤），傾斜坩堝時(shí)呈不流動(dòng)的粘稠狀。用水沖洗內(nèi)壁及坩堝蓋， 溫?zé)崛芙鈿堅(jiān)?，冷卻后，定容至100ml或50ml，最終體積依待測(cè)成分的含量而定。試樣分解的是否完全，將直接影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，在使用上述的酸分解方法時(shí)應(yīng)注 意以下幾點(diǎn)： 溫度要嚴(yán)格控制，溫度過高，分解試樣時(shí)間雖然縮短， 但一般會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。 在蒸至近干的過程中， 溫度要保質(zhì)適中以便冒煙時(shí)間要足夠長(zhǎng)， 溶解物應(yīng)呈粘稠狀， 即將坩堝傾斜后溶解物不能流動(dòng)。有時(shí)看起來雖已蒸干，但濃白煙不止，這時(shí)應(yīng)移到低溫處， 繼續(xù)冒至稀少。若溶解物冷卻后看到已粘稠近干， 這是析出大量鹽類所

14、致， 緩緩加熱則會(huì)發(fā) 現(xiàn)尚未蒸至近干。 應(yīng)在加入HCIO4之前加入HF，否則不能達(dá)到良好的飛硅效果。含硅質(zhì)較多的試樣要反復(fù)加HF。 含有機(jī)質(zhì)較多的土樣要反復(fù)的加入HCIO4，并反復(fù)蒸至近干，且需要蓋上坩堝蓋，用較長(zhǎng)時(shí)間回流加熱。 當(dāng)土樣含 K 較多時(shí)，往往出現(xiàn)白色的沉淀物，這是 KClO 4 等鹽類，勿需過濾，一般 不會(huì)影響測(cè)定，尤其是微量元素的沉淀。 如果試樣蒸干涸，會(huì)導(dǎo)致許多元素的測(cè)定結(jié)果偏低，應(yīng)重新稱量試樣消解。第四部分：檢測(cè)方法由于土壤結(jié)構(gòu)和人為影響的不同， 土壤中的重金屬元素的含量差異較大， 加之在原子吸 收分析中元素間分析靈敏度的差異，使通常在土壤中總銅、鉛、鋅、鎘、鉻的測(cè)定中，需

15、分 別采用直接火焰原子吸收、 萃取火焰原子吸收和無火焰原子吸收等不同的方法。 這樣， 同一 土壤樣品必須取樣消解 23 次，分析 23 次才能滿足要求。本方法改用一次取樣消解，運(yùn) 用直接噴樣、適當(dāng)稀釋等方法，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)河底質(zhì)中的總銅、鉛、鋅、鎘、鉻的一次直接火焰 原子吸收法測(cè)定。（1）試劑 硝酸（尸1.42g/mL ）,優(yōu)級(jí)純。 鹽酸（尸1.19g/mL ）,優(yōu)級(jí)純。 高氯酸（p1.66g/mL ）,優(yōu)級(jí)純。 氫氟酸（p1.15g/mL ）,優(yōu)級(jí)純。 氯化銨，優(yōu)級(jí)純。 銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1.0000g/L ）:準(zhǔn)確稱取1.000g（準(zhǔn)確至0.0002g）光譜純金屬銅于 50mL燒杯中，加入硝酸溶液

16、20mL ,溫?zé)?，待溶解完全，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用水定容至標(biāo)線，搖勻。 鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1.OOOOg/L）:準(zhǔn)確稱取I.OOOOg （精確至0.0002g ）優(yōu)級(jí)純金屬鉛于 50mL燒杯中，加入20mL硝酸溶液 ，微熱溶解。冷卻后轉(zhuǎn)移至 1000mL容量瓶中，用水 定容至標(biāo)線，搖勻。 鋅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1.OOOOg/L）:準(zhǔn)確稱取I.OOOg （準(zhǔn)確至0.0002g）優(yōu)級(jí)純金屬鋅粒于 50mL燒杯中，加入硝酸溶液 20mL溶解完全后，轉(zhuǎn)移至 1000mL容量瓶中，用水定容至標(biāo) 線，搖勻。 鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)蓄液（1.000g/L）準(zhǔn)確稱取I.OOOOg （精確至0.0002g）優(yōu)級(jí)純金屬鎘于 5

17、0mL燒杯中，加入20mL硝酸溶液，微熱溶解。冷卻后轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用水定容至標(biāo)線，搖勻。 鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（1.000g/L）:稱取預(yù)先在150 C洪2h置于干燥器中冷卻至室溫的基準(zhǔn)重鉻酸鉀（K262O7） 2.8289g，置于250mL燒杯中，加水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。（2）主要儀器與工作條件 原子吸收分光光度計(jì)。 銅、鉛、鋅、鎘、鉻陰極燈。 聚四氟乙烯坩堝。 儀器工作條件儀器工作條件見表4-20。表4-19混合標(biāo)準(zhǔn)使用液的標(biāo)準(zhǔn)系列濃度兒糸標(biāo)準(zhǔn)系列濃度（mg/L)Zn0.000.050.100.200.40Cu0.000.250.051.002.0

18、0Pb0.000.501.002.004.00Cd0.000.0250.050.100.20Cr0.000.500.102.004.00表 4-20銅、鉛、鋅、鎘、鉻的儀器測(cè)定條件丿元糸波長(zhǎng)/nm狹縫/nm火焰類型Zn213.90.7空氣-乙炔（貧燃）Cu324.80.7空氣-乙炔（貧燃）Pb283.30.7空氣-乙炔（貧燃）Cd228.80.7空氣-乙炔（貧燃）Cr3570.7空氣-乙炔（富燃）（3 ）待測(cè)試樣的制備稱取0.5000g制備好的土壤樣品，置于100mL聚四氟乙烯燒杯中，加入王水10ml，蓋上表面皿，在室溫下放置過夜；然后置低溫電熱板上加熱分解24h,期間不斷補(bǔ)加適量王水，直至溶

19、液透明；加入氫氟酸5ml，加熱消煮10min，冷卻后加入5ml高氯酸，蒸發(fā)至近干，再加2ml高氯酸，蒸發(fā)至近干，冷卻；加入 1%的硝酸25ml，煮沸使殘?jiān)芙猓瑢⑾?液移至50ml容量瓶中，加入1ml 10%的氯化銨溶液和 5ml 3mol/L的鹽酸，用1%的硝酸定 容，用于銅、鉛、鋅、鎘、鉻的測(cè)定。全程序做空白。（4）標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制按表3所示的儀器工作條件，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)好儀器，待穩(wěn)定后，分別測(cè)定？中配置的混合標(biāo)準(zhǔn)使用液的吸光度，并繪制工作曲線。（5）測(cè)定樣品測(cè)定需在在（4）中標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制時(shí)的完全相同工作狀態(tài)及儀器條件（表3）下，測(cè)定樣品消解液的對(duì)應(yīng)吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線分別計(jì)算土壤樣品

20、中銅、鉛、鋅、鎘、鉻 的含量。（6）說明 取樣量小于0.8g時(shí)不利于鉛、鎘的分析，取樣量大于1.5g時(shí)不利于鋅的分析。 故取 樣量為1.0g。 從土壤樣品的測(cè)定結(jié)果來看，使用硝酸-高氯酸、硝酸-硫酸-高氯酸、王水-氫氟酸-高氯酸3種消解體系，王水-氫氟酸-高氯酸方法消解最完全，且消解液粘度較低，進(jìn)樣毛細(xì) 管不易堵塞，分析測(cè)定方便。 該方法測(cè)定實(shí)際樣品的加標(biāo)回收率為91.8%106.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為ClK2.8%,Pbw 4.0% Znw 4.3% Cdw 4.5% Cr 3.2%可以滿足土壤樣品測(cè)定的要求。第五部分：實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鉛1、Pb的標(biāo)準(zhǔn)曲線及方程圖1 Pb的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖Pb的標(biāo)準(zhǔn)曲線方

21、程： Y = A + B * X(A=0.00334 , B=0.00713 , R=0.99903 )2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果丿元糸樣品名稱樣品檢測(cè)濃度濃度（mg/L）對(duì)應(yīng)土壤中或水中重金屬含量Pb11.6914169.14mg/kg21.4951149.51mg/kg水0.84992.1248mg/L1、Zn的標(biāo)準(zhǔn)曲線及方程0.40.3A 020.20.1-0.01 1 0.|0.00.51.01.52.02.53.0C (mg/L)圖2 Zn的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖Zn的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程： Y = A + B * X(A= 0.00789 , B= 0.1283 , R= 0.99935 )2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果丿元糸樣品名稱樣品檢測(cè)濃度濃度（mg/L