土壤重金屬殘留檢測(cè)過程中質(zhì)量控制探討

(云南坤發(fā)環(huán)境科技有限公司 云南 昆明 650000)

土壤污染中的重金屬主要包括鉛、鎘、鉻、汞、類金屬砷等生物毒性顯著的元素以及有一定毒性的銅、鋅、鎳等元素。土壤重金屬污染具有不易被生物降解、隱蔽性和不可逆轉(zhuǎn)性[1-2]，對(duì)環(huán)境造成巨大威脅，是土壤污染調(diào)查中必不可少的研究對(duì)象。2016年發(fā)布的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中提到，要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)土壤中鉛、鎘、鉻等重金屬。做好土壤重金屬殘留檢測(cè)的質(zhì)量控制是監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠的前提和保證。

一、樣品制備過程中的質(zhì)量控制

對(duì)樣品進(jìn)行核實(shí)后貼樣品編號(hào)標(biāo)簽，樣品名稱和編號(hào)要一一對(duì)應(yīng)，嚴(yán)禁混錯(cuò)。為保證樣品的均一性，嚴(yán)格按照?qǐng)D1所示的土壤重金屬檢測(cè)用樣品的縮分處理對(duì)樣品制樣，利用四分法縮分出約100g進(jìn)行無污染瑪瑙球磨加工，直至全部通過100目(孔徑0.149mm)尼龍篩。加工好的樣品縮分出15～20g裝入自封袋，用于測(cè)定重金屬元素，其余樣品作為副樣保存。每制出1份樣品，制樣工具要擦抹(洗)干凈，避免交叉污染[3]。

二、檢測(cè)前期準(zhǔn)備工作過程中的質(zhì)量控制

(一)儀器設(shè)備及計(jì)量器具檢定

所用儀器設(shè)備及計(jì)量器具應(yīng)當(dāng)檢定合格，并在有效期內(nèi)。儀器設(shè)備性能、量程、精度等必須滿足分析方法要求。樣品分析前，儀器調(diào)試到最佳狀態(tài)，并做儀器檢出限測(cè)定，即建立校準(zhǔn)曲線后，以純水為樣品，測(cè)定20次，統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以公式DL=3S計(jì)算儀器檢出限，其值應(yīng)與儀器驗(yàn)收時(shí)指標(biāo)相當(dāng)。

(二)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品需要具備國家級(jí)標(biāo)物證書，可在GSS1-GSS28中選擇。使用土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí)，選擇合適的標(biāo)樣，使標(biāo)樣的背景結(jié)構(gòu)、組分、含量水平盡可能與待測(cè)樣品一致或近似。標(biāo)準(zhǔn)溶液可在國家標(biāo)物中心購買，且具有標(biāo)物證書。自行配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用基準(zhǔn)物質(zhì)或純度在99.999%以上的金屬配制，并用國家標(biāo)準(zhǔn)溶液校驗(yàn)。不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液(標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、中間液、使用液)的配制、使用、保存、有效期等，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有相應(yīng)的規(guī)定。

(三)分析方法

重金屬測(cè)定方法一般有原子吸收、原子熒光、等離子發(fā)射光譜、等離子發(fā)射質(zhì)譜等。具體分析方法的選取需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的條件來決定。

(四)化學(xué)試劑及實(shí)驗(yàn)用水

實(shí)驗(yàn)中使用的鹽酸、硝酸、高氯酸要求為優(yōu)級(jí)純；其他分析用化學(xué)試劑要求為分析純(含分析純)以上。實(shí)驗(yàn)用水電導(dǎo)率應(yīng)≤5.0μS/cm(25℃)或電阻率≥0.2MΩ/cm(25℃)，每批實(shí)驗(yàn)用水均須進(jìn)行檢測(cè)。

(五)實(shí)驗(yàn)器具

實(shí)驗(yàn)器具必須清洗干凈，首先用20%硝酸溶液浸泡24h，依次用自來水和實(shí)驗(yàn)用水洗凈、晾干后方可使用。必要時(shí)可用加熱至微沸的1+1硝酸浸泡1h以上。測(cè)定汞的玻璃器皿應(yīng)當(dāng)專用，不得與測(cè)試其他元素的器皿混用。

三、樣品試液分析過程中的質(zhì)量控制

(一)樣品試液的制備

每批土壤樣品消解時(shí)，至少做1對(duì)平行樣品、2個(gè)平行空白試樣和2個(gè)平行質(zhì)控樣。上儀器測(cè)定試液信號(hào)值時(shí)，先測(cè)定空白試液，后測(cè)定土壤樣品和質(zhì)控樣品試液。

空白試驗(yàn)要求?？瞻自囼?yàn)又稱樣品空白或空白。在痕量或超痕量元素分析中，由于樣品測(cè)定值較小，常與空白試驗(yàn)值于同一數(shù)量級(jí)，空白試驗(yàn)值的大小及其離散程度對(duì)分析結(jié)果的精密度和分析方法的檢出限均有較大的影響?？瞻卓梢钥疾閷?shí)驗(yàn)用水和化學(xué)試劑的純度、玻璃容器的潔凈度、分析儀器的精度和使用情況、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的環(huán)境污染狀況以及分析人員的水平和經(jīng)驗(yàn)，以上因素均會(huì)影響空白試驗(yàn)測(cè)定值。

(二)校準(zhǔn)曲線繪制、檢驗(yàn)與校準(zhǔn)

每次樣品分析應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，使用4～6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度單位的測(cè)量信號(hào)值繪制校準(zhǔn)曲線，且要涵蓋被測(cè)樣品試液表征濃度值。標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度范圍：原子吸收(火焰和石墨爐)法控制在1個(gè)數(shù)量級(jí)以內(nèi)；氫化發(fā)生原子熒光法控制在2個(gè)數(shù)量級(jí)以內(nèi)；ICP-MS法控制在3個(gè)數(shù)量級(jí)以內(nèi)。校準(zhǔn)曲線檢驗(yàn)一般要求相關(guān)系數(shù)≥0.999，石墨t原子吸收法可適當(dāng)放寬，要求相關(guān)系數(shù)≥0.99。

每測(cè)定20個(gè)左右或1批次(少于20個(gè)樣品/批)樣品試驗(yàn)，用位于校準(zhǔn)曲線中心位置的濃度點(diǎn)進(jìn)行1次標(biāo)準(zhǔn)曲線校正，若偏離超過10%，需重新建立校準(zhǔn)曲線后再繼續(xù)測(cè)定。校準(zhǔn)曲線的使用原則上要求當(dāng)天配制當(dāng)天測(cè)定，過時(shí)重新制作。

四、檢測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制

(一)質(zhì)控圖的使用與更新

樣品測(cè)定過程中，質(zhì)控樣均值落在X±2S之內(nèi)，則該批數(shù)據(jù)可信；落在X±3S之內(nèi)，則該批數(shù)據(jù)可以采納；落在X±3S之外，則該批數(shù)據(jù)不可接受，必須重新測(cè)定。質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)連續(xù)7次出現(xiàn)在保證值同一側(cè)時(shí)，表明測(cè)試有系統(tǒng)誤差，應(yīng)停止測(cè)試，查出原因并予以糾正后再進(jìn)行測(cè)定。在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)隨時(shí)對(duì)質(zhì)控圖進(jìn)行更新。

(二)質(zhì)控員控制

在樣品分析過程中，質(zhì)量監(jiān)督員應(yīng)隨時(shí)查看校準(zhǔn)曲線、空白值、平行樣、土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品等檢測(cè)數(shù)據(jù)，必要時(shí)通過添加密碼樣等措施，對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控和管理。

(三)異常數(shù)據(jù)的檢查及數(shù)據(jù)修約

在實(shí)驗(yàn)過程中，若發(fā)現(xiàn)有異常數(shù)據(jù)，需要及時(shí)檢查原因或?qū)Ξ惓?shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)檢驗(yàn)證，以排除實(shí)驗(yàn)室因素。根據(jù)樣品的性質(zhì)、組分、共生元素及用戶提供的相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)測(cè)定數(shù)據(jù)可疑時(shí)，可安排疑點(diǎn)抽查，以便作出肯定的結(jié)論。數(shù)據(jù)修約規(guī)則按GB/T 8170―2008執(zhí)行，檢測(cè)結(jié)果的有效數(shù)字一般保留3位，如鉻、鉛、砷；鎘、汞檢測(cè)結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后3位。

五、結(jié)語

質(zhì)量控制是保證分析質(zhì)量的重要手段，控制結(jié)果也是實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)問題、改進(jìn)工作、提高分析測(cè)試能力和管理水平的依據(jù)。近年來，隨著質(zhì)量要求的提高，控制措施也在不斷更新和豐富。質(zhì)量管理人員和分析人員應(yīng)重視日常質(zhì)量控制工作，學(xué)習(xí)了解相關(guān)質(zhì)量控制要求，并在工作中嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。