1、土壤重金屬檢測土壤重金屬檢測第一部分：樣品的采集一個完整的環(huán)境樣品的分析，包括從采樣開始到出報告，樣品分析流程為：采樣f樣品處理一分析測定一整理報告，大致可分為這四個階段。這四個階段所需時間及勞動強度為：樣品采集6.0%,樣品處理61.0%,分析測試6.0%,數(shù)據(jù)處理及報告27.0%。i土壤樣品的采集采集土樣時務必要注意所采樣品的代表性，即所采集的樣品對所研究的對象應具有最大的代表性。采樣要貫徹隨機“、等量”和多點混合”的原則進行采樣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)場縮分樣品的工具。器材類：GPS、照相機

2、、卷尺、鋁盒、樣品袋、樣品箱等。文具類：樣品標簽、采樣記錄表、現(xiàn)場調(diào)查表、鉛筆、資料夾等；安全防護用品：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也具有差異，故在實地采樣前，應先根據(jù)現(xiàn)場勘察和所搜集的有關資料，將研究范圍劃分為若干個采樣單采樣單元的劃分，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、土上設施狀況、土壤類型、農(nóng)田等級等因素確定，原則上應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。在一個采樣單元中，如果用多個樣點的樣品分別進行分析，其平均值或其他統(tǒng)計值（如標準差或置信區(qū)間等）的可靠性，無疑要比單

3、獨取一個樣品的分析結(jié)果更大，但這樣做的工作量比較大。如果把多個樣點的土樣等量地混合均勻，組成一個混合樣品”進行測定，工作量就可大為減少，而其測定值也可得到相近的代表性，因為混合樣品的測定值，實際上相當于各個樣點分別測定的平均值。總體要遵循同一單元內(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確定采樣的布點原則應根據(jù)任務的性質(zhì)、復雜程度、區(qū)域規(guī)模的大小和所要求的精度統(tǒng)籌設計，實行科學、優(yōu)化布點。布點原則是布設采樣點的依據(jù)。在采樣點數(shù)與采樣密度確定之后，采樣點該如何設置，點位如何分配，樣點設在什么地方才能滿足研究的需要，如何使所布設的采樣點具有較好的代表性和典型性，這是布點原則所反映和體

4、現(xiàn)的基本要求。布點要有代表性、兼顧均勻性，采樣集中在位于每個采樣單元相對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，一個土壤樣品只能代表一種土壤條件，采樣點應基本能代表整個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；布點應考慮不同的土地利用方式、種植制度和不同的地形部位；不在水土流失嚴重或表土被破壞處設置采樣點；采樣點遠離鐵路、公路、道路，不能設在住宅周圍、田邊、溝邊、路旁、糞坑附近、肥堆邊、墳堆附近人為干擾嚴重的地方設點；選擇土壤類型特征明顯的地點挖掘土壤剖

5、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的影響；記錄現(xiàn)場采樣點的具體情況，如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細情況。5采樣點的布點設計方法土壤環(huán)境樣品一般有下列幾種布點方法：對角線布點法、梅花形布點法、棋盤式布點法、蛇形布點法、網(wǎng)格法布點a對角線采樣法b蛇形采樣法c梅花形采樣法d網(wǎng)格采樣法圖1-1采樣點的布點方法5.1 對角線采樣法對角線采樣法（見圖1-1a）適用于面積較小、地勢平坦、研究區(qū)域較端正或方形的污水灌溉或受廢水污染土壤，可分為單對角線取樣法和雙對角線取樣法兩種。單對角線取樣方法是在田

6、塊的某條對角線上，按一定的距離選定所需的全部樣點；雙對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角引對角線，將兩條對角線劃分為若干等分（一般35等分），在每等分的中點處采樣。取樣點不少于5個。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，多劃分幾個等分段，適當增加采樣點。5.2 蛇形采樣法蛇形采樣法（見圖1-1b）適用于面積較大，地勢不太平坦，土壤不均勻的土壤。按此法采樣，在研究單元曲折前進來分布樣點，至于曲折的次數(shù)則依研究單元的長度、樣點密度而有變化，一般在37次之間。該法布樣點數(shù)目較多，為全面客觀評價污染土壤污染情況，在布點的同時要做到與土壤生長作物監(jiān)測同步進行布點、

7、采樣、監(jiān)測，以便于監(jiān)測分析。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，中心點設在兩對角線相交處，一般設510個采樣點。5.4 網(wǎng)格法布點網(wǎng)格法（見圖1-1d）又稱分類型隨機抽樣法，一般適用于地形平緩、土地情況簡單，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10cm、直徑8cm的金屬或者塑料采樣器的采樣筒，直接壓入土層內(nèi)，然后用竹片或者木片挖出。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，需在特定采樣地點挖掘一個1M.5m左右的長方形土

8、坑，一般深度約在1m以內(nèi)，見圖1-2,根據(jù)土壤剖面顏色、結(jié)構、質(zhì)地、松緊度、溫度、植物根系分布等劃分土層，并進行仔細觀察，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注意事項：第一，一般要使剖面觀察面向著太陽光線，以便觀察和攝影，但在山區(qū)或林區(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，特別對農(nóng)業(yè)耕作區(qū)更應

9、注意；第三，在觀察面上方，不應堆土，也不應站人或走動，以免破壞土壤表層結(jié)構，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時，一般是在剖面中有代表性的典型部位取樣，而不在過渡層上取樣。為避免污染，應刮去其表層，從下而上逐層取樣，一般上層取樣較密，下層取樣較稀圖1-2土壤剖面挖掘示意圖圖1-3土壤剖面挖掘示意圖第二部分：樣品的預處理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，分裝土壤樣品用的250ml、500ml帶塞磨口玻璃瓶，尼龍篩一套（

10、數(shù)量視加工量而定），60砥0cm有機玻璃板，有機玻璃棒，木棒，木滾，瑪瑙研缽，瑪瑙研磨機，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)登記編號后，都需經(jīng)過一個加工過程：風干、磨碎、過篩、混勻、裝瓶，以備各項測定之用。風干將采回的土樣，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通風陰干。在土樣半干時，須將大土塊捏碎（尤其是黏性土壤），在半促使其均勻風干，以免完全干后結(jié)成硬塊，難以磨細和完全風干，此時應注意防止樣品在翻拌、捏碎過程中造成混合和污染。在風干過程中還應隨時揀去粗大的動植物殘體如根、莖、葉、蟲體等和石塊、結(jié)核（石灰、鐵

11、、鎰）。風干場所力求干燥通風，可使用排風扇，確保防止灰塵的污染。土壤標簽應用竹夾夾在相應塑料盤或塑料布邊上，以便查對，避免混淆。風干后的土樣裝回布袋轉(zhuǎn)送樣品加工室制備。粉碎過篩風干后的土樣在樣品加工粗磨室，將風干好的土樣輕輕倒入鋼玻璃底或木盤上，用木棍或有機玻璃棒壓碎，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（60）60cm）充分混勻。混勻的方法是輪換提起方形薄膜的對角一上一下提起，數(shù)次后用玻璃棒攪拌，如此反復多次，直至土壤均勻為止。用四分法將樣品分成兩份，一份交樣品庫存放，另一份繼續(xù)用四分法縮分，第二次縮分

12、的樣品，一份留作備用，另一份進細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)，以備分析測試使用。第二步第一步第三步圖1-4四分法取樣步驟圖第三部分：樣品的消解酸分解步驟為：準確稱取0.5000g（準確到0.0001g,以下都與此相同）風干土樣于聚四氟乙烯土甘煙中，用幾滴水潤濕后加入20ml濃HNO3,在電熱板上加熱至近粘稠狀，加入20mlHF并繼續(xù)加熱，為了達到良好的飛硅效果，應經(jīng)常搖動塔摒。最后加入20mlHClO4并加熱至白煙冒盡。對于含有機質(zhì)較多的土樣應再加入HClO4之后加蓋消解，土壤分解物應呈白色或淡黃色（含鐵較高的土壤），傾斜堤竭時呈不流動的粘稠狀。用水沖

13、洗內(nèi)壁及堤竭蓋，溫熱溶解殘渣，冷卻后,定容至100ml或50ml,最終體積依待測成分的含量而定。試樣分解的是否完全，將直接影響測定結(jié)果的準確度，在使用上述的酸分解方法時應注意以下幾點：溫度要嚴格控制，溫度過高，分解試樣時間雖然縮短，但一般會導致測定結(jié)果偏低。在蒸至近千的過程中，溫度要保質(zhì)適中以便冒煙時間要足夠長，溶解物應呈粘稠狀，即將竭傾斜后溶解物不能流動。有時看起來雖已蒸干，但濃白煙不止，這時應移到低溫處，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致，緩緩加熱則會發(fā)現(xiàn)尚未蒸至近千。應在加入HC1O4之前加入HF,否則不能達到良好的飛硅效果。含硅質(zhì)較多的試樣要反復力口HF。

14、含有機質(zhì)較多的土樣要反復的加入HC1O4,并反復蒸至近干，且需要蓋上地摒蓋，用較長時間回流加熱。當土樣含K較多時，往往出現(xiàn)白色的沉淀物，這是KC1O4等鹽類，勿需過濾，一般不會影響測定，尤其是微量元素的沉淀。如果試樣蒸干涸，會導致許多元素的測定結(jié)果偏低，應重新稱量試樣消解第四部分：檢測方法由于土壤結(jié)構和人為影響的不同，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、銘的測定中，需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

15、，運用直接噴樣、適當稀釋等方法，實現(xiàn)了內(nèi)河底質(zhì)中的總銅、鉛、鋅、鎘、銘的一次直接火焰原子吸收法測定。（1）試劑硝酸（尸1.42g/mL）,優(yōu)級純。鹽酸（尸1.19g/mL）,優(yōu)級純。高氯酸（尸1.66g/mL）,優(yōu)級純。氫氟酸（尸1.15g/mL）,優(yōu)級純。氯化鏤，優(yōu)級純。銅標準儲備液（1.0000g/L）:準確稱取1.000g（準確至0.0002g）光譜純金屬銅于50mL燒杯中，加入硝酸溶液20mL,溫熱，待溶解完全，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用水定容至標線,搖勻。 鉛標準儲備液（1.0000g/L）:準確稱取1.0000g（精確至0.0002g）優(yōu)級純金屬鉛于50mL燒杯中，加入20mL

16、硝酸溶液，微熱溶解。冷卻后轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用水定容至標線，搖勻。 鋅標準儲備液（1.0000g/L）:準確稱取1.000g（準確至0.0002g）優(yōu)級純金屬鋅粒于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，用水定容至標線，搖勻。 鎘標準儲蓄液（1.000g/L）準確稱取1.0000g（精確至0.0002g）優(yōu)級純金屬鎘于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，用水定容至標線，搖勻銘標準貯備溶液（1.000g/L）:稱取預先在150c洪2h置于干燥器中冷卻至室溫的基準重鋁酸鉀（K2J2O7）2.8289g,置于

17、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。銅、鉛、鋅、鎘、銘陰極燈。聚四氟乙烯地堪。儀器工作條件儀器工作條件見表4-20。表4-19混合標準使用液的標準系列濃度元素標準系列濃度（mg/L）Zn0.000.050.100.200.40Cu0.000.250.051.002.00Pb0.000.501.002.004.00Cd0.000.0250.050.100.20Cr0.000.500.102.004.00表4-20銅、鉛、鋅、鎘、銘的儀器測定條件波長/nm狹縫/nm火焰類型空氣-乙煥（貧燃）空氣-乙快（貧燃）空氣-

18、乙快（貧燃）空氣-乙快（貧燃）空氣-乙煥（富燃）Zn213.90.7Cu324.80.7Pb283.30.7Cd228.80.7Cr3570.7(3)待測試樣的制備稱取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,期間不斷補加適量王水，直至溶液透明；加入氫氟酸5ml,加熱消煮10min）冷卻后加入5ml高氯酸）蒸發(fā)至近千,再加2ml高氯酸，蒸發(fā)至近干，冷卻；加入1%的硝酸25ml,煮沸使殘渣溶解，將消解液移至50ml容量瓶中，加入1ml10%的氯化鏤溶液和5ml3mol/L的鹽酸，用1%的硝酸定

19、容，用于銅、鉛、鋅、鎘、銘的測定。全程序做空白。(4)標準工作曲線的繪制按表3所示的儀器工作條件，對應調(diào)節(jié)好儀器，待穩(wěn)定后，分別測定？中配置的混合標準使用液的吸光度，并繪制工作曲線。(5)測定樣品測定需在在(4)中標準工作曲線的繪制時的完全相同工作狀態(tài)及儀器條件(表3)下，測定樣品消解液的對應吸光度，根據(jù)標準曲線分別計算土壤樣品中銅、鉛、鋅、鎘、銘的含量。(6)說明取樣量小于0.8g時不利于鉛、鎘的分析，取樣量大于1.5g時不利于鋅的分析。故取樣量為1.0g。從土壤樣品的測定結(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

20、消解液粘度較低，進樣毛細管不易堵塞，分析測定方便。該方法測定實際樣品的加標回收率為91.8%106.0%,相對標準偏差為Cu<2.8%,Pb<4.0%Zn<4.3%Cd<4.5%,Cr03.2%可以滿足土壤樣品測定的要求。第五部分：實驗結(jié)果1、Pb的標準曲線及方程圖1Pb的標準曲線圖Pb的標準曲線方程：Y=A+B*X(A=0.00334,B=0.00713,R=0.99903)2、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果元樣品樣品檢測濃度對應土壤中或水Pb1.6914素名稱濃度（mg/L）中重金屬含量169.14mg/kg21.4951149.51mg/kg水0.84992.1248mg/L、鋅1、Zn的標準曲線及方程0.4-.0.3-A0.2_0.1-0.0'1'1-1'L11'0.00.51.01.52.02.53.0C(mg/L)圖2Zn的標準曲線圖Zn的標準曲線方程：Y=A+B*X(A=0.00789,B=0.1283,R=0.99935)2、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果元素樣品名稱樣品檢測濃度濃度(mg/L)對應土壤中或水中重金屬含量Zn11.8902189.02mg/kg23.5901359.01mg/kg水0.03130.07825mg/L三、鎘1、Cd的標準曲線及方程0.35