土壤重金属检测Word格式.docx

1、应根据任务的性质、复杂程度、区域规模的大小和所要求的精度统筹设计，实行科学、优化布点。布点原则是布设采样点的依据。在采样点数与采样密度确定之后，采样点该如何设置，点位如何分配，样点设在什么地方才能满足研究的需要，如何使所布设的采样点具有较好的代表性和典型性，这是布点原则所反映和体现的基本要求。布点要有代表性、兼顾均匀性，采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块，面积以110亩的典型地块为宜；采集样品要具有所在单元所表现特征最明显、最稳定、最典型的性质，要避免各种非调查因素的影响，一个土壤样品只能代表一种土壤条件，采样点应基本能代表整个采样单元的土壤特性；尽量避免在多种土壤类型和多种母质

2、母岩交叉分布的边沿地带安排样点；布点应考虑不同的土地利用方式、种植制度和不同的地形部位；不在水土流失严重或表土被破坏处设置采样点；采样点远离铁路、公路、道路，不能设在住宅周围、田边、沟边、路旁、粪坑附近、肥堆边、坟堆附近人为干扰严重的地方设点；选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面，要求剖面发育完整、层次较清楚且无侵入体；在耕地上采样，应了解作物种植及农药使用情况，选择不施或少施农药、肥料的地块作为采样单元，以尽量减少人为活动的影响；记录现场采样点的具体情况，如土壤剖面形态特征等做详细情况。5 采样点的布点设计方法土壤环境样品一般有下列几种布点方法：对角线布点法、梅花形布点法、棋盘式布点法、蛇

3、形布点法、网格法布点。a 对角线采样法 b蛇形采样法c梅花形采样法 d 网格采样法图1-1 采样点的布点方法5.1对角线采样法对角线采样法（见图1-1a）适用于面积较小、地势平坦、研究区域较端正或方形的污水灌溉或受废水污染土壤，可分为单对角线取样法和双对角线取样法两种。单对角线取样方法是在田块的某条对角线上，按一定的距离选定所需的全部样点；双对角线取样法由研究单元的某一角向对角引一直线，在从相邻角落向其对角引对角线，将两条对角线划分为若干等分（一般35等分），在每等分的中点处采样。取样点不少于5个。根据调查目的、研究区域面积和地形等条件可做变动，多划分几个等分段，适当增加采样点。5.2 蛇形采

4、样法蛇形采样法（见图1-1b）适用于面积较大，地势不太平坦，土壤不均匀的土壤。按此法采样，在研究单元曲折前进来分布样点，至于曲折的次数则依研究单元的长度、样点密度而有变化，一般在37次之间。该法布样点数目较多，为全面客观评价污染土壤污染情况，在布点的同时要做到与土壤生长作物监测同步进行布点、采样、监测，以便于监测分析。5.3 梅花形采样法梅花形采样法（见图1-1c）适宜于面积不大、地形平坦、土壤均匀的土壤田块，中心点设在两对角线相交处，一般设510个采样点。5.4网格法布点网格法（见图1-1d）又称分类型随机抽样法，一般适用于地形平缓、土地情况简单，工作区域面积较小的地区。6 采样方法目前，常

5、规土壤采样方法有以下几种：采样筒取样，适合表层土样的采集，将长10cm、直径8cm的金属或者塑料采样器的采样筒，直接压入土层内，然后用竹片或者木片挖出。土钻取样，用土钻钻至所需要深度将其取出，用挖土勺挖出土样。挖坑剖面取样，适用于采集分层土样，需在特定采样地点挖掘一个11.5m左右的长方形土坑，一般深度约在1 m以内，见图1-2，根据土壤剖面颜色、结构、质地、松紧度、温度、植物根系分布等划分土层，并进行仔细观察，将剖面形态、特征自上而下逐一记录，随后由下而上逐层采集，沿土壤剖面层次分层取样。典型的自然土壤剖面分为A层（表层，腐殖质淋溶层）、B层（亚层，淀积层）、C层（风化母岩层、母质层）和底岩

6、层，见图1-3。另外，挖掘土壤剖面有以下几点注意事项：第一，一般要使剖面观察面向着太阳光线，以便观察和摄影，但在山区或林区，由于由地坡向或条件限制不可能见到直射光线另外；第二，挖出的表土和底土分别堆放在土坑两侧，不要相互混合，以便观察完毕后分层填回，不致打乱土层，影响肥力，特别对农业耕作区更应注意；第三，在观察面上方，不应堆土，也不应站人或走动，以免破坏土壤表层结构，影响剖面形态的观察和描述及取样。另外，在研究重金属在垂直方向上移动时，一般是在剖面中有代表性的典型部位取样，而不在过渡层上取样。为避免污染，应刮去其表层，从下而上逐层取样，一般上层取样较密，下层取样较稀。 图1-2 土壤剖面挖掘示

7、意图 图1-3 土壤剖面挖掘示意图第二部分：样品的预处理1 加工工具与容器土壤样品加工工具和容器一般不使用铁、铝等金属制品，最好选用木质和塑料制品。所需的工具与容器有：晾干样品用的无色聚乙烯塑料盘（或者白色塘瓷盘），放塑料盘用的木架，木夹，分装土壤样品用的250ml、500ml带塞磨口玻璃瓶，尼龙筛一套（数量视加工量而定），6070cm有机玻璃板，有机玻璃棒，木棒，木滚，玛瑙研钵，玛瑙研磨机，塑料薄膜或桐油漆布，特制牛皮包装纸袋等。2 样品的加工过程从野外取回的土样，经登记编号后，都需经过一个加工过程：风干、磨碎、过筛、混匀、装瓶，以备各项测定之用。 风干将采回的土样，放在木盘中或塑料布上，摊

8、成约2cm厚的薄层，置于室内，用木棒或者玻璃棒间隔地翻动通风阴干。在土样半干时，须将大土块捏碎（尤其是黏性土壤），在半促使其均匀风干，以免完全干后结成硬块，难以磨细和完全风干，此时应注意防止样品在翻拌、捏碎过程中造成混合和污染。在风干过程中还应随时拣去粗大的动植物残体如根、茎、叶、虫体等和石块、结核（石灰、铁、锰）。风干场所力求干燥通风，可使用排风扇，确保防止灰尘的污染。土壤标签应用竹夹夹在相应塑料盘或塑料布边上，以便查对，避免混淆。风干后的土样装回布袋转送样品加工室制备。 粉碎过筛风干后的土样在样品加工粗磨室，将风干好的土样轻轻倒入钢玻璃底或木盘上，用木棍或有机玻璃棒压碎，并不断排除碎石、砂

9、砾及植物根茎等。用四分法分割压碎的样品分成两份，如图1-4。过100目尼龙筛，过筛的样品全部置于聚乙烯薄膜上（6060cm）充分混匀。混匀的方法是轮换提起方形薄膜的对角一上一下提起，数次后用玻璃棒搅拌，如此反复多次，直至土壤均匀为止。用四分法将样品分成两份，一份交样品库存放，另一份继续用四分法缩分，第二次缩分的样品，一份留作备用，另一份进细磨室研磨至全部通过100目尼龙筛，充分混合均匀后，分装于特制牛皮纸袋内，以备分析测试使用。 第一步 第二步 第三步图1-4 四分法取样步骤图第三部分：样品的消解酸分解步骤为：准确称取0.5000g（准确到0.0001g，以下都与此相同）风干土样于聚四氟乙烯坩

10、埚中，用几滴水润湿后加入20ml浓HNO3，在电热板上加热至近粘稠状，加入20ml HF并继续加热，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩埚。最后加入20ml HClO4并加热至白烟冒尽。对于含有机质较多的土样应再加入HClO4之后加盖消解，土壤分解物应呈白色或淡黄色（含铁较高的土壤），倾斜坩埚时呈不流动的粘稠状。用水冲洗内壁及坩埚盖，温热溶解残渣，冷却后，定容至100ml或50ml，最终体积依待测成分的含量而定。试样分解的是否完全，将直接影响测定结果的准确度，在使用上述的酸分解方法时应注意以下几点： 温度要严格控制，温度过高，分解试样时间虽然缩短，但一般会导致测定结果偏低。 在蒸至近干的过程中

11、，温度要保质适中以便冒烟时间要足够长，溶解物应呈粘稠状，即将坩埚倾斜后溶解物不能流动。有时看起来虽已蒸干，但浓白烟不止，这时应移到低温处，继续冒至稀少。若溶解物冷却后看到已粘稠近干，这是析出大量盐类所致，缓缓加热则会发现尚未蒸至近干。 应在加入HClO4之前加入HF，否则不能达到良好的飞硅效果。含硅质较多的试样要反复加HF。 含有机质较多的土样要反复的加入HClO4，并反复蒸至近干，且需要盖上坩埚盖，用较长时间回流加热。 当土样含K较多时，往往出现白色的沉淀物，这是KClO4等盐类，勿需过滤，一般不会影响测定，尤其是微量元素的沉淀。 如果试样蒸干涸，会导致许多元素的测定结果偏低，应重新称量试样

12、消解。第四部分：检测方法由于土壤结构和人为影响的不同，土壤中的重金属元素的含量差异较大，加之在原子吸收分析中元素间分析灵敏度的差异，使通常在土壤中总铜、铅、锌、镉、铬的测定中，需分别采用直接火焰原子吸收、萃取火焰原子吸收和无火焰原子吸收等不同的方法。这样，同一土壤样品必须取样消解23次，分析23次才能满足要求。本方法改用一次取样消解，运用直接喷样、适当稀释等方法，实现了内河底质中的总铜、铅、锌、镉、铬的一次直接火焰原子吸收法测定。（1）试剂 硝酸（=1.42g/mL），优级纯。 盐酸（=1.19g/mL），优级纯。 高氯酸（=1.66g/mL），优级纯。 氢氟酸（=1.15g/mL），优级纯。

13、 氯化铵，优级纯。 铜标准储备液（1.0000g/L）：准确称取1.000g（准确至0.0002g）光谱纯金属铜于50mL烧杯中，加入硝酸溶液20mL，温热，待溶解完全，转移至1000mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。 铅标准储备液（1.0000g/L）：准确称取1.0000g（精确至0.0002g）优级纯金属铅于50mL烧杯中，加入20mL硝酸溶液，微热溶解。冷却后转移至1000mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。 锌标准储备液（1.0000g/L）：准确称取1.000g（准确至0.0002g）优级纯金属锌粒于50mL烧杯中，加入硝酸溶液20mL溶解完全后，转移至1000mL容量瓶中，用水

14、定容至标线，摇匀。 镉标准储蓄液（1.000g/L）准确称取1.0000g（精确至0.0002g）优级纯金属镉于50mL烧杯中，加入20mL硝酸溶液，微热溶解。 铬标准贮备溶液（1.000g/L）：称取预先在150洪2h置于干燥器中冷却至室温的基准重铬酸钾（K2Cr2O7）2.8289g，置于250mL烧杯中，加水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。（2）主要仪器与工作条件 原子吸收分光光度计。 铜、铅、锌、镉、铬阴极灯。 聚四氟乙烯坩埚。 仪器工作条件仪器工作条件见表4-20。表4-19 混合标准使用液的标准系列浓度元素标准系列浓度（mg/L）Zn0.000.050.100

15、.200.40Cu0.251.002.00Pb0.504.00Cd0.025Cr表4-20 铜、铅、锌、镉、铬的仪器测定条件波长/nm狭缝/nm火焰类型213.90.7空气-乙炔（贫燃）324.8283.3228.8357空气-乙炔（富燃）（3）待测试样的制备 称取0.5000g制备好的土壤样品，置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入王水10ml，盖上表面皿，在室温下放置过夜；然后置低温电热板上加热分解24h，期间不断补加适量王水，直至溶液透明；加入氢氟酸5ml，加热消煮10min，冷却后加入5ml高氯酸，蒸发至近干，再加2ml高氯酸，蒸发至近干，冷却；加入1%的硝酸25ml，煮沸使残渣溶解，将

16、消解液移至50ml容量瓶中，加入1ml 10%的氯化铵溶液和5ml 3mol/L的盐酸，用1%的硝酸定容，用于铜、铅、锌、镉、铬的测定。全程序做空白。（4）标准工作曲线的绘制按表3所示的仪器工作条件，对应调节好仪器，待稳定后，分别测定中配置的混合标准使用液的吸光度，并绘制工作曲线。（5）测定样品测定需在在（4）中标准工作曲线的绘制时的完全相同工作状态及仪器条件（表3）下，测定样品消解液的对应吸光度，根据标准曲线分别计算土壤样品中铜、铅、锌、镉、铬的含量。（6）说明 取样量小于0.8g时不利于铅、镉的分析，取样量大于1.5g时不利于锌的分析。故取样量为1.0g。 从土壤样品的测定结果来看，使用硝

17、酸-高氯酸、硝酸-硫酸-高氯酸、王水-氢氟酸-高氯酸3种消解体系，王水-氢氟酸-高氯酸方法消解最完全，且消解液粘度较低，进样毛细管不易堵塞，分析测定方便。 该方法测定实际样品的加标回收率为91.8%106.0%，相对标准偏差为Cu2.8%，Pb4.0%，Zn4.3%，Cd4.5%，Cr3.2%，可以满足土壤样品测定的要求。第五部分：实验结果一、铅1、Pb的标准曲线及方程图1 Pb的标准曲线图Pb的标准曲线方程：Y = A + B * X （A=0.00334，B=0.00713，R=0.99903）2、实验数据及结果样品名称样品检测浓度浓度（mg/L）对应土壤中或水中重金属含量11.69141

18、69.14mg/kg21.4951149.51mg/kg水0.84992.1248mg/L二、锌1、Zn的标准曲线及方程图2 Zn的标准曲线图Zn的标准曲线方程：Y = A + B * X （A= 0.00789，B= 0.1283，R= 0.99935）1.8902189.02mg/kg3.5901359.01mg/kg0.03130.07825mg/L三、镉1、Cd的标准曲线及方程图3 Cd的标准曲线图Cd的标准曲线方程：Y = A + B * X （A= 0.00407，B= 0.15751，R= 0.99983）样品检测浓度（mg/L）0.03603.60mg/kg0.02630.06

19、58 mg/L四、铬1、Cr的标准曲线及方程图4 Cr的标准曲线图Cr的标准曲线方程：Y = A + B * X （A= 0.00357，B= 0.00662，R= 0.99941）0.755475.54mg/kg0.629562.95mg/kg0.01820.0455mg/L五、铜1、Cu的标准曲线及方程图4 Cu的标准曲线图Cu的标准曲线方程：Y = A + B * X （A= 0.00186，B= 0.04877，R= 0.99997）2、实验数据及结果20.222022.20mg/kg0.857085.70mg/kg0.00030.00075mg/L土壤背景值单位：mg/kg土壤类型关中娄土16.365.80.11865.723.5中国土壤23.674.20.09753.922.6