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对土壤重金属有效态的思考:问题、建议、展望

环境监测政策法规

  • 学者对土壤有效态比较感兴趣,现有国家标准及环保、农业、林业行业标准中土壤重金属有效态的八个标准、规范。对现有方法标准规范进行整理,指出其存在问题、提出建议,并就今后研究内容做啦展望。
    一、存在问题
    标准规范汇总见附图。
    1. 适用范围不统一:同样的浸提剂适合的元素(可能与检测仪器有关)及土壤酸碱度不一致;钼单独采用草酸-草酸铵缓冲溶液作浸提剂,不知道为啥特殊?
    2. 浸提条件不一致:
    土壤粒径(标准方法多为10目、20目,土壤有效态标样粒径有60目、80目)、土壤与浸提剂量、震荡强度、震荡温度等浸提条件差异较大,这些条件影响土壤与浸提剂间的反应速率因子,对测试结果影响较大。
    3. 浸提剂作溶液基体:
    采用0.1 M 盐酸可以理解;使用pH值7.3~7.5的DTPA浸提剂配置金属标准曲线溶液,与土壤浸提后基体较为匹配,但和传统认识(重金属多采用1~5酸度保存)冲突;加之某些标准指出,提取液有效期48h,是否意味着用DTPA浸提剂配置的标准曲线溶液的有效期亦为2 d?(这无疑增加了分析人员的工作量,同时也浪费试剂)
    二、个人浅见
    1.明确属于含义:
    包括土壤有效态、酸碱性土壤特别是中性土壤(究竟是pH值是指6.5~7.5还是6.5~7.0?);而整合有效态测试过程,先测试土壤酸碱性,再结合酸碱性进行有效态浸提剂选择。
    2.浸提条件固定化:对影响浸提反应速率的提取条件(土壤粒径、土壤取样量、振荡条件)标准化,包括土壤有效态标样的粒径。
    3. 提取液处理:
    对经DTPA浸提后过滤样品体积如20.0 ml做出要求,加少许酸如0.5 ml 浓硝酸保存;同时,标准溶液也采用传统配置方法。
    三、未来关注
    国外,比较成熟的有三部法和五部法,该方法重复性较差;当前国内外学者热用薄膜梯度扩散技术(DGT)、薄膜扩散平衡技术(DET),姑且不说成本的问题,关键是可操作性不是很强。

    1.实验土壤:除了考虑土壤类型(见附图)外,选择正受污染土壤(根际和叶子吸收两个因素)曾受污染土壤(变量因子单一)、不受污染土壤?最好与植物籽粒、果实开展相关性研究。
    2.土壤粒径:选择更接近农业生产的2.0 mm(粒径小的土壤重力沉降导致实验土壤不均匀),还是选择均匀性较好0.149 mm?
    3.元素项目:应综合考虑植物必需的19种微量元素(必需大量元素 碳、氢、氧、氮、磷、钾、硅,镁、钙、硫、钠,氯、铁、锰、硼、锌、铜、钼、镍)和《食品安全国家标准 食品中污染物限量》(GB 2762-2017)7种有毒有害元素(铅、镉、汞、砷、锡、镍、铬),从这些元素中选择?能否按照元素周期表对同一主族元素进行共同研究?

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  • envirend

    第1楼2017/09/23

    应助达人

    感谢国家环境测试中心张老师提供的国外有效态标准,可惜自己英语太差。哪位有翻译版本或翻译后,记得让我学习。

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  • 玉米馒头

    第2楼2017/09/25

    应助达人

    要想搞清土壤重金属有效态分析方法的建立依据最好还是去看看标准编制报告,其中有些标准应该是援引ISO或者EPA相关标准建立,有条件可以上溯至英文原版文件。
    土壤重金属这块现在可做文章的也就有效态了,如果从分析人员的角度去改变重金属有效态的分析方法(作为数据提供者的分析人员缺乏话语权,再者数据使用者清楚分析方法建立依据的怕也不多),反过来可以重新定义土壤中重金属的风险评价方式,搞得好饭碗可以端到退休了。

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  • envirend

    第3楼2017/09/26

    应助达人

    1.对标准编制说明: 环保标准在征求意见阶段,会公布编制说明;其它标准特别是有效态标准时间较早,很难查到相关编制报告;ISO倒是有相关提取方法,可惜看不懂。
    2.对重金属:质量标准、排放标准,分析方法标准等之间很乱,单类也有矛盾。

    玉米馒头(alhoon) 发表:要想搞清土壤重金属有效态分析方法的建立依据最好还是去看看标准编制报告,其中有些标准应该是援引ISO或者EPA相关标准建立,有条件可以上溯至英文原版文件。
    土壤重金属这块现在可做文章的也就有效态了,如果从分析人员的角度去改变重金属有效态的分析方法(作为数据提供者的分析人员缺乏话语权,再者数据使用者清楚分析方法建立依据的怕也不多),反过来可以重新定义土壤中重金属的风险评价方式,搞得好饭碗可以端到退休了。

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  • 玉米馒头

    第4楼2017/09/26

    应助达人

    DGT的分析结果也可以表征重金属的生物有效性。涉及有效态分析个人感觉方法的重现性可以放在其次(类似于大气滤膜的情况),更强调的是实时分析以及对数据的解读。
    对重金属而言,以我国国土面积之广阔,制定区域性的标准也是可行的。

    envirend(envirend) 发表: 1.对标准编制说明: 环保标准在征求意见阶段,会公布编制说明;其它标准特别是有效态标准时间较早,很难查到相关编制报告;ISO倒是有相关提取方法,可惜看不懂。
    2.对重金属:质量标准、排放标准,分析方法标准等之间很乱,单类也有矛盾。

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  • 老兵

    第5楼2017/09/26

    应助达人

    这态那态,土壤重金属的有效态检测方法长期以来颇有争议,原因就是各地的土壤千差万别,专家的结论到了换个地方不见适用,实验室模拟的条件与大田实际的灌溉耕作也不一致,这下好了,以环保部牵头的五部委以把CaCl提取态作为今明两年农用地详查有效态检测的指定方法,专家们认为CaCl提取态属生物有效态,可直接通过食物链对人体健康造成危害,但专家们须明白CaCl提取率是在所有方法提取效率中最低的,正常土壤提取液中的金属可能难以有效检出和测准,再说不同植物,甚至是同一作物的不同品种对重金属的富集也不一致,因此实验室得到所谓生物有效态的检测数据也许仍面临道不清理不顺。

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  • envirend

    第6楼2017/09/27

    应助达人

    植物生长有周期,其土壤根际在离子浓度变动,DGT能实时记录这些数据 就好啦。数据没有重复性,对实验人员是灾难性的。

    玉米馒头(alhoon) 发表:DGT的分析结果也可以表征重金属的生物有效性。涉及有效态分析个人感觉方法的重现性可以放在其次(类似于大气滤膜的情况),更强调的是实时分析以及对数据的解读。
    对重金属而言,以我国国土面积之广阔,制定区域性的标准也是可行的。

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  • 玉米馒头

    第7楼2017/09/27

    应助达人

    根据作物种类不同确定提取方法可能才是正解,至少水田和旱地得有区别吧,但低检出率与低检出值亦有助于公布数据维稳...

    老兵(wangliqian) 发表:这态那态,土壤重金属的有效态检测方法长期以来颇有争议,原因就是各地的土壤千差万别,专家的结论到了换个地方不见适用,实验室模拟的条件与大田实际的灌溉耕作也不一致,这下好了,以环保部牵头的五部委以把CaCl提取态作为今明两年农用地详查有效态检测的指定方法,专家们认为CaCl提取态属生物有效态,可直接通过食物链对人体健康造成危害,但专家们须明白CaCl提取率是在所有方法提取效率中最低的,正常土壤提取液中的金属可能难以有效检出和测准,再说不同植物,甚至是同一作物的不同品种对重金属的富集也不一致,因此实验室得到所谓生物有效态的检测数据也许仍面临道不清理不顺。

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  • 玉米馒头

    第8楼2017/09/27

    应助达人

    DGT平衡快哪,间隔一段时间布点采样也许可行,但分析数据时需要考虑的因素着实不少。这类分析方法的本质决定了其不具备重现性...

    envirend(envirend) 发表: 植物生长有周期,其土壤根际在离子浓度变动,DGT能实时记录这些数据 就好啦。数据没有重复性,对实验人员是灾难性的。

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  • 老兵

    第9楼2017/09/28

    应助达人

    根据作物种类确定不同提取方法太难操作,面对本身就无法评价和一大堆的“ND”数据,可谓是“测了也白测”。

    玉米馒头(alhoon) 发表: 根据作物种类不同确定提取方法可能才是正解,至少水田和旱地得有区别吧,但低检出率与低检出值亦有助于公布数据维稳...

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  • andyzuo

    第10楼2017/10/10

    好东东,学习了

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