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“土十條”土壤樣品前處理標準解讀及解決方案

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,污染越來越嚴重。

土壤重金屬污染(Heavy Metal Pollution of the Soil)是指由于人類活動,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,統稱為土壤重金屬污染。土壤重金屬是指由于人類活動將金屬加入到土壤中,致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態環境質量惡化的現象。

污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、污泥和大氣沉降等,如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛污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、**劑、殺鼠劑和除草劑。

2016年5月28日,國務院印發了《土壤污染防治行動計劃》,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里程碑事件。

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、石油烴等有機污染物,重點監管有色金屬礦采選、有色金屬冶煉、石油開采、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業,以及產糧(油)大縣、地級以上城市建成區等區域。

不同用途的土壤對于金屬元素含量要求也不同

建設用地土壤污染風險篩選指導值中規定金屬元素限制如下表(單位:mg/kg)

農用地土壤污染物基本項目含量限值(單位:mg/kg)

農用地土壤污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,由于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,危險系數大,耗時耗力,目前很多方法都采用微波消解法,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/原子熒光法

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:

稱取風干、過篩的樣品0.1~0.5g(**至0.0001g。樣品中元素含量低時,可將樣品稱取量提高至1.0g)置于溶樣杯中,用少量實驗用水潤濕。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,待反應結束后再將溶樣杯置于消解罐中密封。將消解罐裝入消解罐支架后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,程序結束后冷卻。待罐內溫度降至室溫后在通風櫥中取出,緩慢泄壓放氣,打開消解罐蓋。

把玻璃小漏斗插于50mL 容量瓶的瓶口,用慢速定量濾紙將消解后溶液過濾、轉移入容量瓶中,實驗用水洗滌溶樣杯及沉淀,將所有洗滌液并入容量瓶中,*后用實驗用水定容至標線,混勻。

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