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摘要:文章以土壤环境监测中样品采集和实验室分析质量控制为研究对象,首先对采样点布设质量控制进行了探讨分析,随后围绕如何进行采样质量控制,提出了一些措施,最后对实验室样品分析质量控制进行了探讨分析,以供参考。
关键词:土壤环境监测;现场采样;实验室分析;质量控制
前言
土壤环境是人类赖以生存发展的基础,我国虽然幅员辽阔,但同时人口众多,人均土地资源较少,做好土壤环境监测,防止有限的土壤资源遭受严重的污染,无论是对农业发展,还是对人们未来生存环境的提升改善,均有着非凡的意义。因有必要通过对土壤环境监测中现场采集和实验室分析质量控制进行探索,从而为减少土壤污染,推动社会、农业经济发展提供有力的保障。
一、采样点布设质量控制措施
一是要收集并分析土壤环境监测地区资料。主要资料内容包括多种,首先是最基本的资料,比如土壤监测地区所处位置的水文地质信息、植被覆盖情况、水土保持情况等资料信息。其次是与土壤环境具有直接相关的一些信息,比如监测地区的农业、工业用地情况,农业生产化肥使用情况、工业用地污染情况、工业污染物排放种类等信息。最后则是考虑到为避免土壤监测对周围居民日常生活造成困扰,还需要收集土壤监督地区的居民建筑用地情况、人口分布情况、人口健康水平等信息,并以上述信息为依据,划分土壤监测重点,确定采样计划、周期,以保障土壤采样的科学合理性。
二是要控制好土壤采样布点数量与采样点位布设。首先,针对采样布点与样品数量,根据土壤环境监测质量控制中要求,应遵循等量与随机原则。在具体实施上有三种布点方法可供选择,他们分别是简单随机方法、分块随机方法与系统随机方法,这三种布点方法具体如图一所示。整个采样过程分为三个阶段,分别是前期采样、正式采样以及后期补充性采样。如果实际土壤环境检测面积比较小,可以直接进行样品采样,为保障采样质量得到有效的控制,应严格遵循《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)进行采样。应根据采样区土壤复杂程度、土壤监测任务、目的以及精度等,合理确定采样的位置与数目。根据采样地区土壤成分与生态环境状况,确定监测方向与影响因素,并围绕目标土壤环境监测区,结合土地利用、污染种类、土壤成分等多种因素,划分为不同的采样单元,在不同采样单元之间,应尽可能拉大他们的差异性,相反,在相同采样单元之间,应尽可能缩小他们的差异性。除此之外,还应确保采样具有良好的可行性与安全性,尽可能避免各种不利因素的干扰与影响,有效凸显土壤采样的典型性与代表性,保障土壤采样质量得到良好的控制,为达到上述目标,需要做好以下几点:
一是若土壤采样地点为农业用地,应注意避开各种一些不利地形,比如坡度较大的土地、洼地等,选择的采样点应有着比较平缓的地势,土壤条件要良好,才能有效突出采样的典型性。如果采样地点为工业用地,应注意避开水泥铺设过厚的位置,远离工业水泥建筑,以保障土壤采样的合理性。若采样地点距离铁路公路比较近,在实际采样时,应注意采样点应远离公路和铁路设施,要求采样电至少距离上述设施300m以上。与此同时,在确定采样点前,还可以进行预采样,通过检测预采样的样品,先对该地区污染程度以及污染分布情况有一个大致的了解,确保布点方式科学合理,在完成最终的采样检测后,若发现无法满足监测的目标,可结合实际,增设采样点,完成补充采样和检测,以保证土壤环境监测的科学合理性。二是若采样地区土壤生态环境比较恶劣,比如表层土壤破坏比较严重,有着明显的水土流失现象,则不宜作为采样点进行采样。三是在实际选择采样点时,还应注意避开地下管线设施,比如排水管道、通信电缆等,防止因土壤采样导致地下公共设施遭受破坏,影响人们正常生活。
图二不同采样方法布点示意图
二、控制采样质量的措施
首先选择合理的采样方法。根据不同地块所处位置和地形的复杂程度的不同,采样方法主要包含以下几种,一是对角线方法,该方法比较适合污水灌溉农田土壤监测。由田块进水口向出水口引一对角线,至少分为5等份,以等份中点作为采样点,如果地块土壤之间有着较大的差异,可再次进行等分,适当增加等分的点数。二是梅花点法,这种方法比较适合面积较小、地势平坦、土壤受污染程度比较均匀的地块,至少设置5个采样点。三是棋盘式法,这种采样方法比较适合土壤面积中等、地势平坦、土壤不够均匀的地块,一般设置10个左右的分采样点,如果土壤受污泥、垃圾等固体废弃物影响比较严重,则需要设置20个采样点。四是蛇形法,这种采样方法比较适合土壤面积较大、地势崎岖、土壤分布不均的地块,采样点一般在15个左右,多用于农业污染型土壤监测。通过结合不同地块土壤实际,合理选择采样方法,可有效保障采样质量,上述采样方法布点图如图二所示。
其次要控制好样品制备的质量。完成样品采样后,需要进行样品制备处理。样品制备包括多个工序环节,比如风干、粗磨、细磨、分装等,采用样品的制作一般在专门的制样工作室内进行,在制样室之中,基于不同制样步骤及要求,又分为磨样室、风干室、制样室等不同功能房间,其中样品风干室应干燥整洁,并具有良好的通风性。在开展样品管理交接工作时,应确保有着完整的签字记录,并且由双方确认后再进行签字。对于制样室而言,在室内应配备专门的制样器材,以更好地满足样品粗粉碎、磨样、风干、过筛、装样操作工序需要。在实际制样时,还应注意做好不同的样品标识,避免造成样品混乱。在进行样品分装时,应注意确保分装工具干净整洁,避免出现二次污染,严禁不同样品分装工具混用,防止造成样品交叉污染。
最后应注意控制好样品的流转。在完成采集后,在运送实验室的途中,应做好妥善的保管,避免出现样品破损。如果采集样品中含有易分解或恢复物质,应将样品置于避光有薄膜密闭的袋子中,避免样品与空气或水接触,防止直接遭受阳光的照射,以免破坏样品性质,可将样品密封放于冰箱中低温保存。具体来说,在进行样品流转过程中,应做好以下环节的处理,一是在装运之前,需要做好样品核对,并注意做好样品的标识、记录以及登记,保障上述信息完整一致在进行装箱处理。二是在样品运输环节需要做好防损坏处理,保障样品包装的严密性,防止出现样品污染问题。若样品对光线比较敏感,应进行避光保存;若样品对高温比较敏感,应进行低温保存;若样品中中含有比较容易分解或挥发的成分,应将其置于冰箱中低温保存,并尽快移交实验室检测。三是在样品交接环节,样品交接应由专人负责接样者和送样者在进行交接时,必须要做好样品种类、标识、数量等信息的检查,确保相关信息完整一致,在进行签字接收,交接单确保是一式两份,双方各保存一份,以备后续检查。
三、实验室样品分析质量控制
针对于实验室样品分析质量控制,需要做好以下几点,一是精密度控制。所谓样品分析精密度,具体是指在固定操作规程之下,结合一定的约束条件,围绕同一种样品,在反复进行分析后,所得到分析数据的一种分散性,不仅如此,精密度在检测方法与检测系统的随机误差方面也有所体现。精密度可分为三种,分别是重复性精密度、再现性精密度与平行性精密度。为确保分析精密度得到有效控制,在对样品进行相应检测时,应先设置20%的平行样,若样品数量较少,一般在5个以内,为确保样品精密度,应设置一个以上的平行样,平行样包括两种,一是密码平行样,另一种是明码平行样,当上述平行样本分析结果误差较小。在可控范围内时,则说明分析结果合格,若样品合格率不足95%,则需要对目标样品进行重新检测,在此基础上,还要再增加一定量的样品数,增加量通常是原本平行样的10%至20%左右。直到平行双样测定合格率高于95%为止。
二是实验室分析样品准确度控制。所谓准确度指的是随机误差与方法系统误差的一种综合指标,实际控制可分为两种方式,一种是利用标准物质进行控制,另一种是借助测定加标回收率的方式控制,每一批样品都要进行质控平行双样测定,在精密度达标的前提下,还要保证质控样测定值应高于95%。否则需要对本批次样品进行重新检测,如果检测项目没有标准物质,可通过利用加标回收实验,完成准确度的控制,针对每批试样样品,可在其中随机抽取10%至20%的样品量进行加标回收测定,若样品量小于10,需要结合实际,合理增加加标率,加标量应以被测组分含量为依据进行确定,完成加标后,应注意被测组分的总量应在方法测定上限以内,同时加标体积应在原试样体积的1%以内,否则需要结合实际合理调整体积。还应注意加标回收率不能超出允许范,若加标合格率小于70%,需要重新对不合格样品进行回收率测定,并在此基础之上,增加10%至20%试样再次进行加标回收,直到总合格率达到了70%以上。
四、总结
综上所述,土壤环境监测是一项较为系统复杂的工作,在实际进行监测过程中,需要从现场采样点布设入手,采取有效措施,确保样品布设的合理,同时做好后续样品采集、处理、实验室样品检测等环节的质量控制,才能够有效提升土壤环境检测的水平,使得监测结果能够更好的反映实际土壤污染状况,为后续相关科研工作提供有力的信息支持。
参考文献
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