余秀娟，樊繼鵬,魏曉培，汪 洋

(1. 蘇州市出入境檢驗(yàn)檢疫局 檢驗(yàn)檢疫綜合技術(shù)中心，江蘇 蘇州 215104；2. 蘇州華博日化品檢測(cè)服務(wù)有限公司，江蘇 蘇州 215104)

分析測(cè)試經(jīng)驗(yàn)介紹(135～137)

土壤中重金屬元素檢測(cè)的質(zhì)量認(rèn)證

余秀娟1,2，樊繼鵬1,2,魏曉培1,2，汪 洋1,2

(1. 蘇州市出入境檢驗(yàn)檢疫局 檢驗(yàn)檢疫綜合技術(shù)中心，江蘇 蘇州 215104；2. 蘇州華博日化品檢測(cè)服務(wù)有限公司，江蘇 蘇州 215104)

探討了土壤中重金屬檢測(cè)能力驗(yàn)證的質(zhì)量控制措施，為確保能力驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性及不斷提高實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)技術(shù)水平提供參考.

土壤；重金屬；檢測(cè)；質(zhì)量認(rèn)證

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類的生產(chǎn)和生活特別是冶金、礦產(chǎn)開發(fā)、化工等工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量的廢水和固體廢棄物，將不可避免地對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定污染，其中土壤中重金屬污染已成為人們不容忽視的環(huán)境問題之一. 因此，準(zhǔn)確可靠地測(cè)定土壤重金屬元素的含量，對(duì)土壤環(huán)境評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估有著非常重要的作用.

質(zhì)量認(rèn)證是通過實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)來評(píng)價(jià)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果可靠性的一種途徑[1]，是對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理和控制的補(bǔ)充和完善. 通過參加能力驗(yàn)證活動(dòng)，能夠提高實(shí)驗(yàn)室對(duì)測(cè)量方法的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)自身的信心以及贏得客戶的信任. 本實(shí)驗(yàn)室于2016年7月底參加了由國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)和環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所共同組織的 “土壤中重金屬元素的檢測(cè)(CNCA-16-A12)”的質(zhì)量認(rèn)證. 本文分析探討了本次能力驗(yàn)證過程中的質(zhì)量控制措施和注意事項(xiàng)，可為提升實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作質(zhì)量和管理水平提供一定的借鑒.

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 220原子吸收分光光度計(jì)(美國安捷倫科技公司)；AFS-9300氫化物發(fā)生原子熒光光度計(jì)(北京吉天儀器有限公司)；HS型電熱恒溫水浴鍋(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司)；C-AG HP10型電熱板(IKA儀器設(shè)備有限公司)；MARS5型微波消解儀(美國培安公司)；BHW-09C型趕酸儀(上海博通化學(xué)科技有限公司)；Milli-型超純水機(jī)(Merck Millipore中國有限公司)；ML204分析天平(瑞士梅特勒-托利多中國有限公司).

所使用的試劑均為優(yōu)級(jí)純，主要有硝酸、鹽酸、高氯酸、氫氟酸、重鉻酸鉀、硼氫化鉀、氫氧化鉀、硫脲、抗壞血酸等；試驗(yàn)用水為超純水(電阻率≥18 MΩ·cm，所有器皿均在25%硝酸溶液浸泡24 h以上.

土壤樣品1份，黏質(zhì)土，采用棕色瓶包裝，樣品編號(hào)為BI4413656.

1.2 樣品預(yù)處理

按照日常檢測(cè)程序分別檢測(cè)土壤樣品中汞、鉻、銅的總量. 除汞外，均采用全分解方式消解樣品. 汞元素的測(cè)定根據(jù)GB/T 22105.1-2008[2]，采用王水水浴消解，原子熒光分光光度計(jì)測(cè)定. 具體方法：準(zhǔn)確稱取0.5 g樣品于50 mL具塞比色管中，加入少許水潤(rùn)濕樣品，加入10 mL(1+1)王水，加塞后搖勻，于沸水浴中消解2 h，取出冷卻，立即加入10 mL 0.05%的重鉻酸鉀溶液，用0.02%的重鉻酸鉀溶液稀釋至刻度，搖勻后防止，取上清液待測(cè). 鉻、銅兩種元素的測(cè)定分別根據(jù)HJ 491-2009[3]和 GB/T 17138-1997[4]，采用微波消解，原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定. 具體方法：準(zhǔn)確稱取0.2 g樣品于微波消解罐中，用少量水潤(rùn)濕后加入6 mL硝酸、2 mL氫氟酸，進(jìn)行微波消解，冷卻后，加入2 mL高氯酸，將微波消解罐轉(zhuǎn)移到趕酸儀中進(jìn)行趕酸，溫度控制在150 ℃，蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀. 取出稍冷，加入(1+1)鹽酸溶液3 mL，溫?zé)崛芙饪扇苄詺堅(jiān)?，冷卻后轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中，用超純水定容至標(biāo)線，待測(cè).

1.3 檢測(cè)質(zhì)量控制

采用土壤成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW07457(GSS-28，中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所)進(jìn)行全程質(zhì)量控制，與未知樣品一起同時(shí)進(jìn)行烘干、稱量、消解、測(cè)定、數(shù)據(jù)處理及計(jì)算等，測(cè)定3次，取平均值，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在10%以內(nèi). 3種元素的測(cè)定結(jié)果如表1所列.

表1 質(zhì)量控制結(jié)果(n=3)Table 1 Results of quality control(n=3)

2 樣品測(cè)定結(jié)果

樣品重復(fù)測(cè)定3次，取平均值，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均低于5.0%. 測(cè)定結(jié)果均以干重表示，結(jié)果保留三位有效數(shù)字，單位為mg/kg. 本實(shí)驗(yàn)室于2017年1月初收到由國家認(rèn)監(jiān)委頒發(fā)的證書(CNCA-16-A12-136)，汞、鉻、銅的測(cè)試結(jié)果均為滿意結(jié)果，具體如表2所列.

表2 能力驗(yàn)證樣品測(cè)定結(jié)果(n=3)Table 2 Results ofproficiency testing of samples(n=3)

備注：|Z|≤2為滿意結(jié)果；2<|Z|<3為可疑或有問題結(jié)果；|Z|≥3為離群或不滿意結(jié)果.

3 分析討論

影響檢測(cè)結(jié)果的因素很多，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析討論：

(1)收到樣品后，實(shí)驗(yàn)室按照作業(yè)指導(dǎo)書的要求詳細(xì)檢查樣品的狀態(tài)，并將樣品在室溫下單獨(dú)保存以防止污染，稱量完畢后迅速蓋上蓋子. 測(cè)定前，進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，初步了解能力驗(yàn)證樣品中各元素的含量范圍，以助于試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).

(2)安排兩組具備扎實(shí)的化學(xué)分析基礎(chǔ)和儀器操作技能的實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行獨(dú)立的試驗(yàn)[5]，進(jìn)行人員比對(duì)，減少人為誤差造成的結(jié)果偏離，確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性.

(3)選擇經(jīng)校準(zhǔn)的試驗(yàn)儀器和設(shè)備進(jìn)行樣品測(cè)定和分析，分析前，將儀器各項(xiàng)參數(shù)調(diào)試到最佳狀態(tài)，減小由儀器問題帶來的結(jié)果偏離.

(4)土壤中重金屬如鉻、銅等元素有一部分通常賦存在原生礦物和次生硅酸鹽礦物晶格中，來源于土壤礦物，性質(zhì)穩(wěn)定，不容易被釋放出來，筆者在此前的研究中也有發(fā)現(xiàn)[6]. 因此分析這些元素全量時(shí)，樣品消解方式非常關(guān)鍵，必須要加入氫氟酸以破壞其礦物晶格，將其中的元素轉(zhuǎn)化為可測(cè)定的有效態(tài). 此外，還要注意的高氯酸的加入會(huì)導(dǎo)致鉻部分揮發(fā)損失.

(5)根據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書要求，并沒有限定檢測(cè)方法. 筆者根據(jù)日常檢測(cè)過程中對(duì)電熱板消解法和微波消解法的比較研究和長(zhǎng)期的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，采用經(jīng)過確認(rèn)的檢測(cè)方法進(jìn)行試驗(yàn). 鉻、銅的測(cè)定是采用微波消解后同時(shí)測(cè)定，簡(jiǎn)化了不同標(biāo)準(zhǔn)之間的差異性，減少了分析過程中的冗繁，很大程度上縮短了前處理時(shí)間.

(6)試驗(yàn)過程中，采用質(zhì)控樣(土壤成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))、全程雙空白及加標(biāo)回收對(duì)整個(gè)分析過程進(jìn)行全程質(zhì)量控制，確保質(zhì)控樣、空白和加標(biāo)回收率均在有效范圍內(nèi)，減少了隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的發(fā)生. 嚴(yán)格進(jìn)行測(cè)定過程的規(guī)范操作、準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算[7].

(7)整個(gè)分析過程中，防止交叉污染. 對(duì)分析和測(cè)定過程中的溫度、濕度、振動(dòng)、噪聲、清潔條件等檢測(cè)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)控，防止環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響.

[1] 邢小茹，馬小爽，田珩，等．土壤重金屬元素檢測(cè)國際實(shí)驗(yàn)室比對(duì)研究[J]．中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2012，28(21): 8-22．

[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)．GB/T 22105.1-2008 土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測(cè)定 原子熒光法 第1部分：土壤中總汞的測(cè)定[S]．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[3] 環(huán)境保護(hù)部．HJ 491-2009土壤 總鉻的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法[S]．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2009.

[4] 國家環(huán)境保護(hù)局，國家技術(shù)監(jiān)督局．GB/T 17138-1997土壤質(zhì)量 銅、鋅的測(cè)定 火焰原子吸收分光光度法[S]．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998.

[5] 崔勇，楊柳俊，陳曉燕．能力驗(yàn)證考核中質(zhì)量控制措施分析[C]．中國水文科技新發(fā)展-2012中國水文學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集，2012．

[6] 余秀娟，霍守亮，昝逢宇，等．巢湖表層沉積物中重金屬的分布特征及其污染評(píng)價(jià)[J]．環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2013，7(2)：439-450．

[7] 張艷麗，劉宏偉，宋寶軍，等．農(nóng)產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證過程中的質(zhì)量控制[J]．分析儀器，2013，6：130-134．

Quality Assurance of Determination of Heavy Metals in Soils

YU Xiu-juan1,2，F(xiàn)AN Ji-peng1,2，WEI Xiao-pei1,2，WANG Yang1,2

(1. Suzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Suzhou 215104, Jiangsu China；2. Suzhou Huabo Daily Chemicals Testing &Service Co., Ltd, Suzhou 215104, Jiangsu China)

Quality control measures were discussed in the process of proficiency testing of heavy metals in soils, in order to provide the reference for guarantee the accuracy of the proficiency testing results, and raise the level of laboratory testing technology unceasingly.

soil; heavy metals;testing;quality assurance

2017-02-27;

2017-03-20.

余秀娟(1986-)，女，碩士，研究方向：主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià). E-mail：yuxiujuan666@163.com.

O657.3

B

1006-3757(2017)02-0135-03

10.16495/j.1006-3757.2017.02.013