土壤環境監測方法及質量控制淺析

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摘要：近年來，隨著我國經濟的快速發展，土壤環境污染狀況不容樂觀。土壤環境監測工作是各項土壤防治工作的基礎。本文概述了常見的土壤環境監測方法，闡述了其質量控制措施，以期為土壤環境監測相關工作提供參考。

關鍵詞：土壤環境監測監測方法質量控制

引言

土壤是生命之基，是重要的生態基礎，土壤環境污染不僅會影響農產品的生長與安全，危害人體健康，還會引發其他次生生態問題，如地下水污染、大氣污染、地表水污染等。目前，我國土壤環境因為各種各樣的原因遭受嚴重的污染，不少地區的土壤都出現了不同程度的問題，且土壤污染類型與途徑多樣，保護土壤環境已經迫在眉睫。針對土壤污染問題，我們必須要采取合理的措施進行改善，其中，土壤環境監測是重要的一環，通過開展土壤環境監測工作，可以充分了解土壤環境的真實狀況，并根據監測結果制定有針對性的技術路線與治理措施，提高土壤環境質量。2016年國務院印發的《土壤污染防治行動計劃》明確提出了完成土壤環境監測等技術規范修訂、形成土壤環境監測能力、建設土壤環境質量監測網絡等工作任務，說明國家對土壤環境保護及其監測工作的高度重視。為此，本文對目前土壤環境監測方法進行綜述，并針對監測工作的各環節，提出相應的質量控制措施。

1土壤環境監測方法

土壤環境監測是土壤防治管理的工作基礎，而監測方法又是土壤環境監測工作的基礎，只有完善的監測方法體系及較高的技術水平，才能保障監測的科學性及準確性，才能客觀掌握土壤環境的真實狀況。我國已經開展相關的環境監測工作，同時在原環境保護部印發的《“十三五”土壤環境監測總體方案》中制定和完善國家土壤環境監測技術規范和行業技術規范。目前依據國家標準、地質監測標準、農業標準等，我國現約有150項土壤環境監測方法。參照土壤環境監測的國家標準和環保行業標準可知，其主要包含有機物監測方法17個、無機物監測方法23個、理化指標方法8個以及放射性監測方法3個。有機物的監測方法涉及到161種組分的測定，其主要的分析方法采用氣質聯用，無機物的監測方法涉及55種無機組分，主要采用熒光光譜法。然而，隨著環境污染物種類不斷的增加，這些污染物通過各種渠道匯集到土壤，現行標準方法尚未能覆蓋全部。故而，隨著我國科學技術水平的不斷提高，也需要將高端精細的技術應用到土壤環境監測中來，使土壤監測方法更加先進高效，監測數據更加規范精準。目前多數土壤環境監測方法針對的是土壤中的無機污染物和有機污染物，按測定地點方式可以分為采樣后現場測定和實驗室測定。

1.1實驗室測定法

實驗室測定方法中主要有光學分析法（原子發射光譜法、吸收光譜法、原子熒光光譜法等）和電感耦合等離子體質譜法。針對土壤中的無機物，最常用光學分析法進行分析，其應用廣泛，靈敏度高，可以有效判斷土壤中存在的無機物組分。質譜法多種儀器聯用可以更加精確地分析組成成分，自動化程度高，但監測費用高。化學分析法操作簡便，但耗時費力，人員差異性較大[1]。針對土壤中的有機物，主要有色譜分析法，主要包括氣相色譜法、液相色譜法、氣質聯用以及液質聯用等。土壤現場監測可以避免環境突發事件帶來的影響，為了應對應急環境監測，便攜式測定儀也被逐步開發出來，主要包括便攜式X射線熒光光譜法和便攜式氣相色譜質樸聯法，但距離替代傳統實驗室測定方法仍有較大差距。

1.2現場測定法

現場測定法是指在現場即對土壤環境樣本進行選取和測定。該方法對土壤現場監測點的布設是有一定要求的，選取的位置應全面、準確表現出土壤的實際污染程度和污染分布。現場測定方法主要監測對象為土壤環境中的有機物或無機物，由于測定工作量大，故常采用便攜式XRF法、便攜式氣質聯用法等。

2土壤環境監測的質量控制措施

土壤環境監測的全過程依次包括監測點位布設、樣品采集、樣品運輸流轉、樣品制備、樣品保存等環節，目前，我國土壤環境污染趨勢由單一型向復合型發展，污染物種類也在不斷增加，污染物超標問題頻頻出現，使得土壤分析難度增大，為保證土壤環境污染質量監測數據具有科學性與準確性，質量控制措施應貫穿土壤環境監測的每一環節[2-3]。

2.1樣品采集與制備環節的質量控制

2.1.1點位布設。為了保證采集的監測樣品具有代表性，前期的布點采樣必須避免一切主觀因素，遵循隨機、等量原則，嚴格按照《土壤環境監測技術規范》[4]進行，以確保后期監測分析的準確性。常見的布點方法主要包括簡單隨機法、分塊隨機法和系統隨機法。工作人員可以針對不同的監測目的和類別，結合土壤環境監測區域的具體情況選用合適的布點方法并且明確本次采樣數量。2.1.2樣品采集。采集的樣品反映當地土壤環境現狀，因此樣品采集環節對于土壤環境監測至關重要。針對該環節的質量控制，最重要的是采樣人員的業務能力。對采樣人員進行相關知識與技能培訓，并考核其專業能力。采樣人員要熟悉采樣的各個流程，前期應走進監測現場進行有效勘探，準確記錄采樣點的信息，如采樣點具體的地理位置、采樣日期、采樣深度和采樣點數量等，同時也要搜集當地土壤與周邊情況，如土壤類型、地質類型、地形地貌、植被種類、土地開發利用情況、土壤環境的污染源分布情況、污染源種類數量、農業生產、人口分布等相關數據，便于后期對采樣點信息的查詢以及有針對性地開展后續的監測與治理工作。此外，采樣人員在開展采樣工作時，要選擇正確的采樣工具與采用方法，以此確保采集樣品能夠真實客觀反映當地的土壤環境現狀。2.1.3樣品運輸與制備。樣品采集完成后，要對樣品標簽、數量進行核對，核對無誤后送至實驗室。運輸過程中應嚴防樣品受到污染，注意低溫、避光保存。樣品送至實驗室后根據不同的土壤特性分類，并在陰涼避光處保存。在土壤樣品分析前，進行風干、粗磨、細磨和分裝，這一環節的質量控制也至關重要。實驗室需要分隔設置風干室和研磨室，風干室方位盡可能朝南，應防止陽光直射土壤樣品，同時要保證通風良好，干凈無塵，無易揮發性化學物質，在風干過程，適時地壓碎、翻動，揀出碎石、砂礫、植物殘體。此外，制樣工具每處理一份樣后擦抹（洗）干凈，嚴防交叉污染，若有機物具備可萃性和揮發性等特點，需將新鮮土壤樣品及時進行樣品前處理。

2.2實驗室質量控制

2.2.1實驗室內部質量控制。實驗室內部質量控制主要是通過控制分析人員的操作誤差，將隨機誤差降到最低，以保證測試結果的準確度與精密度，使分析數據控制在置信水平上。因此，需要做好以下幾點：第一，加強對空白試驗的質量控制。通常每批樣品至少做2個空白樣，其相對標準偏差≤50%。當空白值超出標準方法的要求時，應對整個實驗分析過程進行檢查，如試劑、耗材與儀器等是否對樣品分析造成污染，從而確定是在哪一環節引入大的系統誤差，并通過措施減少，降低空白值。第二，精密度控制。每批樣品進行實驗室分析時，平行樣品數量不少于該批次樣品數的20%。平行雙樣的測定合格率應大于95%，當不滿足該條件時，除對該批次樣品進行復測外，須再增加樣品數10%～20%的平行樣品進行分析測定，直至合格率滿足要求。第三，準確度控制。樣品測定要采用對應的標準物質或質控樣品進行質量控制，在精密度合格前提下，要確保質控樣品測定值在標準范圍內，否則可判定本批測定結果無效，需重新對該批次樣品進行分析測定。對于可以進行加標回收實驗的分析項目應進行不少于樣品總數10%的加標回收分析，以此來檢查測定準確度，絕對誤差和回收率應符合要求。第四，監測人員的質量控制。加強對土壤監測人員的培訓，其專業素養與技能水平直接影響監測結果。監測人員應具備處理監測過程突發事件的能力，如突發停電、停氣、儀器故障、監測結果超出允許誤差范圍等情況，監測人員應及時作出合理的判斷，并視情況重新取樣監測。2.2.2實驗室間質量控制。實驗室間質量控制又稱實驗室外部質量控制，通過參加實驗室間比對和能力驗證活動，檢查各個實驗室是否存在系統誤差，發現內部發現不了的問題。如參加內外實驗室認可機構組織的能力驗證活動和實驗室主管機構組織的比對活動、國內外同行實驗室的比對活動等，這也為評價實驗室監測結果的可靠性和有效性提供客觀依據。此外，質量控制還要求相關實驗室根據外部評審、能力驗證、考核、比對等結果來評估其工作質量并采取相應的改進措施，以此提高實驗室監測分析能力和水平。

2.3完善土壤環境監測平臺

要想將土壤環境監測工作落到實處，在質量控制還需依托一個完善可靠的土壤環境監測平臺。針對不同地域的土壤污染狀況、工農業生產與發展狀況等，對監測管理體系及相關制度及時做出充分的調整及優化，對于存在嚴重受損或者環境敏感區域，如水源供應區，基本農田保護區等，應當建立專門的監測機構，從而真正地實現對土壤環境全面、系統、科學、可靠、精細、實時有效的監測，為后續的土壤生態治理提供具有價值的參考數據。同樣可運用總有機碳的監測方法[3]。此外，在實踐應用中，還可充分發揮在線連續監測技術、自動化與儀器化監測等的技術優勢，盡可能地減少監測實驗室內含重金屬試劑的用量。

2.3構建綠色實驗室，實現監測標準的統一性

綠色環保大背景下，環境監測工作中要做好重金屬污染防治監測工作，在創新應用中，可吸納工業領域中已有的清潔生產成功案例，建立清潔型綠色實驗室，全面完善環境監測預防措施，提升對監測過程和方法的有效管理，做好重金屬污染監測工作，進而推動環境監測方法的迭代更新。通過對我國污染物的排放標準、環境質量標準的分析可知，現行標準中，有機物污染含量指標采用具有便捷性、廣泛性和經濟性的化學需氧量標準，此監測方法具有測定時間長、二次污染大的弊端[4]。此外，在具體應用中，還高發監測儀器的故障問題，最終導致監測結果的失真、運行試劑的過量消耗、二次污染問題的加重等問題。基于此，要求盡快完善總有機碳等各類標準的統一化建設工作，以降低環境污染，加快實現環保目標。

3結語

環境保護已成為人類長遠發展的一項重要戰略目標，環境污染問題所帶來的破壞不可估量，這便要求在環境污染防治中應特別重視重金屬污染問題，在了解重金屬污染特點的基礎上，重視廢液處置，調整監測方法，構建綠色實驗室，通過全面做好環境監測工作，提升環境監測的中重金屬污染控制的專業性、先進性和規范性，以有效控制環境監測污染問題，徹底解決重金屬污染帶來的二次污染危害，推動我國環境監測工作的可持續發展。

參考文獻

[1]趙光騫.環境監測中重金屬污染的控制對策分析[J].環境與發展，2020，32（2）：148-150.

[2]金寶書.環境監測中重金屬污染的控制對策分析[J].冶金與材料.2020，40（4）：105-106.

[3]馮艷，章水明，王珍珍.環境監測中重金屬污染與控制對策分析[J].環境與發展，2020，32（2）：151-153.

[4]吉祖峰.環境監測中重金屬污染的控制對策分析[J].世界有色金屬，2019（18）：247-248.

作者:鄭靜宜 單位:廣州萬綠檢測技術有限公司