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土壤相对密度仪

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土壤相对密度仪相关的资讯

  • 安东帕数字式密度计轻松实现《2020中国药典》相对密度的测定
    安东帕物性标准方案精准应对《2020版中国药典》4.22 earth day活动回顾近期,安东帕中国参加了在黑龙江举行的2021药品监管与检验技术论坛。在展会现场,安东帕展出了完全符合2020版药典相对密度测定法的振荡型密度计——dma系列数字式密度计。众多与会观众来到了安东帕展位,实际操作安东帕dma1001及dma4500 m全自动密度计,体验数字式密度计为相对密度的测定带来的高度便利性。dma 1001精准控温的经济之选7英寸触摸屏,中文操作轻松便捷内置帕尔贴精准控温自动进样检查功能,确保结果准确性5000个存储数据,多种导出方式dma m系列高精度密度仪10.4英寸中文触摸屏,操作简便独家pem专利,结果更精准热平衡功能,可实现密度温度扫描测量高清摄像头,自带进样监控功能可根据需求定制专属测试方法dma 系列数字式密度计采用安东帕革命性的脉冲激发法(pem),为广大用户提供了无与伦比的精确度与测量体验。其全范围黏度自动修正的特点,无需用户手动输入样品黏度值,即可准确测量样品的密度值,完全符合2020中国药典的要求。同时,作为参展代表,安东帕在该论坛进行了制药行业解决方案的应用分享,内容涵盖固体和液体密度测量、黏度与流变、光学产品、微波消解与合成、粒度与比表面分析以及锥入度、软化点和自动馏程分析,同时也分享了安东帕在制药行业合规性的支持方案。安东帕作为全球物性表征专家,致力于与制药行业用户进行深度的本地化合作,开发适用于研发、过程监控以及成品药品检验的各类应用解决方案。
  • 【标准解读】GB 5009.2-2024《食品相对密度的测定》已于8月8日正式实施
    在食品行业中,液体密度的测量具有重要的意义和广泛的应用,直接关系到产品质量的控制和生产过程的优化。液体密度测量不仅有助于确保产品的一致性和安全性,还能提升生产效率和经济效益,推动食品行业的可持续发展。食品安全国家标准GB 5009.2-2024《食品相对密度的测定》已于2024年2月8日发布,2024年8月8日正式实施。本标准替代GB 5009.2-2016《食品安全国家标准 食品相对密度的测定》。--内容更新--1. 比重计法增加了计算公式。2. 增加第四法:U型振荡数字密度计法&bull 适用范围:同前三法,适用于液体食品相对密度的测定。&bull 测试方法及原理:将样品用注射器注入U型管测量池中,依据如下原理,测试液体试样的密度。&bull 仪器要求:--产品特点--梅特勒托利多数字式密度计是与U型振荡数字密度计创始人Hans Stabinger博士的实验室共同研发,完全满足标准要求。产品广泛应用于食品行业液体密度的测量,具有多种优势:1. 结果可靠:具备气泡检测、黏度校正等功能,避免误差;2. 效率提升:快速测样,可搭配自动进样器实现无人值守;3. 使用简单:一键测样、可视化操作界面;4. 控温准确:内置帕尔贴控温单元,温度控制自动、快速、准确;5. 方案灵活:同时测定密度、折光率、pH值/电导率、酸值和色度等,可连接LabX软件实现精益管理。更多信息,欢迎访问梅特勒托利多展台:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100270/
  • 《化妆品通用检验方法—相对密度的测定》 国标宣贯会 邀请函
    GB/T13531.4—2013《化妆品通用检验方法—相对密度的测定》由上海市日用化学工业研究所牵头起草制定,并已于2014年2月15日起正式实施。 作为2014年化妆品检测中重要的标准之一,它将给大家日后的工作带来哪些帮助和机遇?本次宣贯会特别邀请了国家轻工业香料化妆品洗涤用品质量监督监测广州站—莫启武站长(博士),届时他将详细阐述化妆品及香精香料检测中的新标准、新法规,并现场解答各位在样品检测中遇到的问题。 作为该标准的起草单位之一,奥地利安东帕公司将分享其为香精香料日化产品量身打造的分析检测方案,涵盖了密度、黏度、折光率、微波消解、流变性等众多参数。安东帕发明的U-型振荡管法密度测量技术,其快速、准确和高效将给使用者带来革命性的检测效率,不但具备无与伦比的温度测量精度和黏度自动校正功能,且具有快速、小巧,用途广泛,节省能源、样品和溶剂等多种优点。 我们诚邀您参加此次会议,与业内专家以及安东帕公司各大产品线的技术专家一起,面对面探讨各种创新技术和解决方案,分享和交流如何应对现有应用中面临的困惑与疑难,并亲身体验安东帕产品的精确、可靠与便捷。我们携卓越的产品、先进的解决方案和翔实的应用案例,恭迎您的莅临。 日期:2014 年8月22日时间:09:00 – 17:00地点:广州市天河路228号广晟大厦29楼会议室 (天河体育中心正佳广场) 如果您有任何咨询或问题,请直接与我们联系:联系人:梁国梅电话:020-3836 1699 传真:020-3836 1690 邮件:may.liang@anton-paar.com 网址:www.anton-paar.com 诚挚敬意!奥地利安东帕(中国)有限公司邀请函回执下载地址:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh101011/down_334433.htm
  • 2020《中国药典》新增相对密度测定法
    安东帕密度计完全符合2020版药典要求!1、温度控制 内置Pt100铂温度计和帕尔贴单元实现0~100 ℃范围温度控制,准确度达到0.01 ℃,精度达到0.001 ℃。内置参比测量池,可补偿温度漂移,降低温度漂移对密度测量影响。2、准确度 通过脉冲激发法,精度可到小数点后7位。内置不同温度下空气和水的密度表。仪器的大气压力传感器保证空气校准不受不同地区海平面及气候影响。3、进样质量检测 通过U型管可视功能TM,可实时观察样品从进样到测量的整个过程的状态。并且,通过仪器的进样检查功能TM,当发现气泡或颗粒时,会及时提醒,从而避免对测量造成的影响。4、黏度修正 无需提前知道样品的黏度,仪器可以实现整个黏度范围内(0-35000 mPas)的自动修正,补偿黏度对样品密度的影响。和传统比重瓶/比重计相比优势明显测量速度快--最快一分钟即可得出结果样品用量少--最少仅需1ml样品简单易操作--全中文大触屏操作面板控温更精确--半导体控温结果更精确安东帕在制药行业可提供全面可靠的密度测量方案,被广泛应用在实验室以及生产现场,满足从研发到质量控制的各种不同需求。赶快加入免费试用活动!
  • 土壤呼吸 | 极端干旱改变土壤微生物功能群丰度来降低土壤异养呼吸
    土壤呼吸 | 极端干旱通过改变高寒泥炭地土壤微生物功能群丰度来降低土壤异养呼吸而非甲烷通量【温室气体】人类活动造成温室气体排放急剧增加,全球地表温度持续上升,显著改变了自然生态系统碳水循环格局。极端气候事件,尤其是极端干旱事件发生的频率和强度不断升高,对土壤含水量、土壤微生物群落结构和功能、土壤异养呼吸(Rh)以及土壤甲烷(CH4)通量具有重要影响。高寒泥炭地拥有巨大的碳储量,对气候变化高度敏感。虽然目前围绕高寒泥炭地碳排放开展了一些研究,但对高寒泥炭地生态系统碳排放对极端干旱响应的微生物机制仍不清楚。若尔盖国家级自然保护区基于此,中国林业科学研究院湿地研究所的研究团队以青藏高原东部若尔盖国家级自然保护区高寒泥炭地(33°47′56.62′′ N,102°57′28.44′′ E,3430 m.a.s.l.)为研究对象,依托模拟极端干旱的野外控制实验平台,通过原位观测和室内试验相结合,旨在解决以下问题:(1)不同植物生长期,极端干旱如何影响Rh和CH4通量?(2)极端干旱如何影响土壤微生物群落结构和功能群?以及(3)驱动Rh和CH4通量变化的主要因素是什么?作者于2019年6月18日至9月25日测量了Rh(PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统(北京理加联合科技有限公司))和CH4通量(一个闭路静态室(0.5×0.5×0.5 m)+ABB LGR便携式温室气体分析仪(UGGA,GLA132-GGA))。试验三个生长期结束时,作者测量了样地0-20 cm土壤的土壤性质,包括总氮(TN)、土壤有机碳(SOC)、有效磷含量(AP)、总磷(P)、pH值、溶解有机碳(DOC)、土壤含水量(SWC)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、微生物生物量磷(MBP)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量碳(MBC)。此外,还进行了新鲜土壤样品的DNA提取、PCR扩增和测序。图1 PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统。【结果】图2 不同植物生长期极端干旱对土壤异养呼吸(a)和甲烷通量(b)的影响。“ED”,“MD”,和“LD”分别代表植物快速生长期、盛花期和植物生长衰退期。图3 不同植物生长期极端干旱对细菌碳循环功能群的影响。图4 驱动因素对土壤微生物呼吸(a)和甲烷通量(b)的相对贡献。【结论】极端干旱导致植物生长衰退期土壤异养呼吸显著降低38.04 mg m−2h−1,但对CH4通量无显著影响。极端干旱显著降低了细菌的α多样性,显著降低了植物快速生长期和衰退期的Rokubacteria和Chloroflexi菌的相对丰度,显著增加了盛花期Actinobacteria菌的相对丰度。在植物快速生长期和盛花期,极端干旱使芳香烃降解功能群(aromatic hydrocarbon degraders)相对丰度分别降低了50.26%和64.37%。在植物生长衰退期,极端干旱显著降低了甲醇氧化(methanol oxidizers)和木质素降解(lignin degraders)功能群的相对丰度,分别为81.63%和82.08%。随机森林模型分析表明,细菌功能群在决定土壤异养呼吸和甲烷排放中起着重要的作用。芳香族化合物降解(aromatic compound degraders)和芳香烃(aromatic hydrocarbon degraders)降解功能群对土壤异养呼吸累计贡献率为11.89%。芳香族化合物降解(aromatic compound degraders)、芳香烃降解(aromatic hydrocarbon degraders)、脂肪族非甲烷烃降解(aliphatic non-methane hydrocarbon degraders)和甲基营养(methylotrophs)功能群对甲烷通量的累计贡献率为13.29%。研究结果强调土壤细菌碳循环功能群对于探索未来极端干旱背景下土壤碳循环可能的微生物响应机制至关重要,为高寒泥炭地应对未来气候变化提供了理论基础和科学依据。【产品简介】PS-9000是一套用于测量土壤CO₂通量的便携式测量系统,采用动态气室法测量,专利设计。具有控制测量、存储和数据处理等功能,可测量呼吸室内CO₂浓度变化,同时结合自身测量的空气温度、大气压、土壤温度等传感器的数据,计算处理得到CO₂通量。PS-9000可通过掌上控制器实现无线操作,实时显示仪器测量的各种参数值,并可现场修改各种设置参数。
  • 【干货】土壤监测技术—土壤采样如何减少误差?
    随着《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)的发布,很多业内人士分析认为,未来5年我国的土壤检测市场潜力巨大,可高达520亿元。  土壤污染实际状况的把握和风险管控的前提是采样的代表性和检测的准确性。但是笔者在考察中发现,实际操作时,土壤采样的代表性、采样密度以及检测准确性等有时却成为土壤检测的技术瓶颈。  事实上,土壤本身是个高度不均匀的介质,采样误差远远大于分析误差。  有研究对1亩地这样一个土体性质变化不大的地块随机选取9 个样点,分别采集9 个土样,分析土壤有效磷含量。结果发现样品间的方差是平行样的6倍,是仪器读数重复的73倍,足见采样误差比起仪器分析误差大得多。  同样,另一个案例对一个长40米宽32米的田块进行8米×8米的网格采样,对所采的20个样品分析全氮发现,采样误差远远大于分析误差。  因此土壤污染研究中的采样问题可能成为时下土壤检测行业的瓶颈。为此我们有必要说说土壤采样如何减少误差这一问题。  土壤是个开放体系。在生态系统中,土壤位于水圈、大气圈、岩石圈和生物圈的核心圈。土壤圈本身是个开放体系,和4个圈层存在着物质和能量的交换。大气圈和水圈的污染物质一部分会进入土壤,造成土壤污染。  根据进入途径的不同,重金属等污染物在空间分布上有着很大的差别。对于通过点源如冶炼厂的污染排放进入土壤的污染物,其以污染点为中心分布,同时,污染物的空间分布还受常年主导风向的影响显著,点源的影响范围和程度受到点源的排放量、烟囱高度、地形、气象条件的影响。  对于水源污染,一般呈现沿着河流两岸污染的线型分布特征,且受地形影响很大。由于土壤具有较大的吸附性能,进入稻田后,重金属在田块中非常不均匀。据日本科学家研究,一个54米长的田块中,镉、锌、铅等元素的浓度可以相差一倍,镉分别是2.02毫克/千克和1.04毫克/千克,铜分别是348毫克/千克~168毫克/千克,锌分别是101毫克/千克~53.1毫克/千克 且田块左右两侧数值也不尽相同。  而在我国台湾地区的研究中,一个50米的田块进水口的镉浓度可以高达7.0毫克/千克,而出水口可以低到0.2毫克/千克,相差高达35倍。如果没有多点采样,容易对田块的污染状况造成误判。  在大气、水、土壤等环境要素中,唯有土壤是最不均匀的介质。土壤是一个多相的疏松多孔体系,同时也是一个胶体体系、化学体系、生物体系,还是一个氧化还原体系。  所以污染物进入土壤后会发生各种各样的物理、化学和生物学过程而重新分布。固然到达土壤表面的污染物主要分布于土壤的表面,但重金属主要是被黏土矿物部分吸附,因此其之后的分布则受到黏土矿物分布的影响。  有研究测定土壤表层0~15厘米的土壤镉含量为5.0毫克/千克,但如果分离出其黏土部分,测定到的镉含量则高达18毫克/千克。由于土壤中镉主要吸附在其中的黏粒上,所以采集土样时主要土壤质地的差异将带来显著的影响。  因此,在耕作过程中,土壤颗粒的再分布容易造成土壤重金属的分异。有日本科学家研究表明,在进行犁耙田后,由于土壤黏粒的上浮以及随后其沉淀于土壤表层,水田表层3厘米土层的重金属含量可以比其下的土层高出一倍以上。所以采样时务必上下均匀取样,否则容易带来误差。  在进行重金属分析的采样过程中,除了避免采样工具和器具带入的污染外,必须确定采样方式(蛇形、对角线、梅花点等),进行多点采样(通常5点或以上)、采集混合样 单点采样则必须是上下均匀采样。  而对其他有机污染物的采样,考虑到污染物的性质(挥发性、光分解等),更应该采取各种相对应的采样对策,以确保采样带来的误差降到最小。
  • 精准助力土壤三普之快速测定土壤中有机碳
    国务院于今年2月份发出第三次土壤普查的通知,其土壤普查理化性状检测指标中,就有机质项目的检测要求。土壤有机质主要来源于土壤中动、植物的残体以及微生物生命活动所产生的有机物质,主要成分为C和N的有机化合物;其含量将决定植物的生长发育,并且对土壤的养分结构、理化性状起着关键性作用。东北黑土地就由于其富含有机质而土壤肥沃,素有“谷物仓库”之称。目前,测定土壤中有机质的方法多采用先测定土壤中的有机碳含量(TOC),再乘以与有机质的换算系数1.724,即为土壤有机质的含量。所以需准确测试土壤中的有机碳。土壤有机碳检测方法一般分为燃烧氧化法和化学氧化法两类。Ø 化学氧化法——做样速度较慢(大于0.5h),受基体影响较大化学氧化法是较为传统的方法,主要通过重铬酸钾-浓硫酸溶液将土壤溶液中的有机碳氧化,再通过硫酸亚铁滴定或分光光度法进行定量测定。此类方法虽然所需设备较为简单,但是实际测试时却有较多不足:(1)需要试剂种类较多,操作步骤复杂,做样周期较长,往往需要半小时以上;(2)由于土壤中的基体非常复杂,且各个地方的土壤成分差异大,同计量的试剂对有机碳的氧化是否彻底,将会影响测定结果;(3)在滴定法或分光光度法测定时,样品基体不同,也对其显色产生不同程度的干扰,造成数据不准,需根据样品再摸索掩蔽剂等条件。Ø 燃烧氧化法——做样3-4min即可出结果,不受基体影响燃烧氧化法方法是较新的方法,该方法是将土壤样品称量后,加酸加热去除无机碳,后置于高温灼烧(1100℃左右)使土壤样品中的有机碳氧化为二氧化碳,最后用仪器检测器测定产生的CO2值,并转换为TOC浓度。此方法有以下优势:(1)样品固体进样即可,制备流程少、做样简单、可操作性强;(2)做样速度快,固体样品进入仪器只需3-4min即可完成测试;(3)无需多种试剂,只需加酸即可,试剂损耗小;(4)不受样品基体影响,由于燃烧温度高,可更加充分地将有机碳氧化,所以无论什么样品基体,均可得到准确结果。以下为土壤有机质测定相关标准对比 :标准氧化方式检测原理试剂耗时NY/T 85-1998土壤有机质测定法重铬酸钾-硫酸溶液加热硫酸亚铁滴定重铬酸钾、硫酸、硫酸亚铁、邻菲啰啉0.5小时NY/T 1121.6-2006土壤检测第6部分:土壤有机质的测定重铬酸钾-硫酸溶液加热硫酸亚铁滴定重铬酸钾、硫酸、硫酸亚铁、邻菲啰啉0.5小时LY/T 1237-1999森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算重铬酸钾-硫酸溶液加热硫酸亚铁滴定重铬酸钾、硫酸、硫酸亚铁、邻菲啰啉0.5小时HJ 658-2013 土壤 有机碳的测定 氧燃烧—滴定法高温燃烧氢氧化钡吸收,草酸滴定氢氧化钡、草酸、酚酞、盐酸5小时HJ 615-2011 土壤 有机碳的测定 重铬酸钾氧化-分光光度法重铬酸钾-硫酸溶液加热分光光度法重铬酸钾,硫酸,硫酸汞8小时HJ 695-2014 土壤 有机碳的测定 燃烧氧化-非分散红外法高温燃烧非分散红外法(NDIR)磷酸或盐酸3-4分钟德国耶拿可为您提供燃烧法测试土壤中TOC的全套解决方法:方案1:总有机碳分析仪multi N/C+ HT 1300采用燃烧法可直接测量土壤固体中的TOC含量,具有以下特点,保证实验的高效准确。可分析液体或固体样品… … … … … … … … … … … … … … … … … 软件切换,无需机械移动冷开机20分钟内即可工作,进样3-4min出结果… … … … 实验效率高直接称量于陶瓷舟中… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 操作简便最高称样量达3g… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 保证样品代表性燃烧温度可达1300℃ … … … … … … … … … … … … … … … … … … 充分氧化无需催化剂… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 低耗材成本高聚焦NDIR检测器 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 抗干扰,宽范围方案2:元素分析仪multi EA 4000全自动固体TOC分析,可全参数分析TOC、TIC、TC参数。具备自动加酸处理等功能。应用实例:通过测定多种标准土验证方法准确性,测试结果均在质控范围内,且测试6次,RSD在0.76~6.29%。具体数据如下:标准品号平均值%RSD (n=6)%标准值相对误差%GBW073140.876.290.86% ± 0.1%1.2NST-62.190.862.2% ± 0.1%0.3GBW07416a0.720.760.73% ± 0.05%0.69GBW074591.280.991.27% ± 0.05%0.39注:multi N/C+ HT 1300方案测定通过以上数据可知,采用耶拿的快速燃烧法测定土壤有机碳,准确度、精密度等指标均符合土壤分析要求,从根本上解决了人为分析误差、污染和环境污染等弊端,消除了基体干扰对结果的影响;提高工作效率,可实现批量化分析。
  • 高精度土壤养分快速检测仪
    高精度土壤养分快速检测仪(高精度土壤養分快速檢測儀)是由山东云唐生产研发的用于测定土壤中养分含量的仪器,目前采购模式均为单一来源采购 。咨询客服均有优惠!山东云唐智能科技有限公司旗下另有山东云泽精密仪器有限公司、山东蓝虹光电科技有限公司,一共只此三家,其余皆不属于云唐公司体系,请知晓!高精度土壤养分快速检测仪如何指导土壤修复要想进行土壤的污染修复工作,就要了解土壤,对土壤进行全方位的检测,土壤团粒结构特别不稳定,容易受到外界环境比如施肥的影响,我们现在使用的化肥大部分都是酸性的,这样的土地上作物是无法健康成长的,土壤养分检测仪可以检测土壤中的各种成分,了解土壤的养分状况,从而依据作物的种植种类数据进行对比分析,找出合理的施肥用料配方,依据配方对土壤进行改良,从而提升作物产量。在农业生产中,肥料不是用的越多越好,过量施肥容易造成土壤污染,土壤酸碱化及板结化严重,所以在了解了土壤情况以后,应该减少化肥使用,增施有机肥,尤其是肥料中的各种元素搭配,避免单一肥料造成的土壤养分不均衡现象,实现作物平衡施肥、减少了肥料的浪费,真正实现农业的可持续发展。高精度土壤养分快速检测仪使用必要性测土施肥对农业发展的帮助作用很大,能实现科学种田的良性发展模式,是山东云唐智能科技新推出的高智能测土施肥仪器,使用安卓智能操作系统,四核处理器,配有7寸液晶屏幕,操作简单,大大减少了操作失误的问题,内置各种作物测土配方施肥功能,可对百余种全国农业、果树、 经济作物的目标产量科学计算推荐施肥量,指导农业生产。农民是测土配方施肥技术的执行者和落实者,也是受益者。检验测土配方施肥的实际效果,及时获得农民的反馈信息,不断完善管理体系、技术体系和服务体系。同时,为科学地评价测土配方施肥的实际效果,必须对一定的区域进行动态调查。测土配方施肥技术宣传培训是提高农民科学施肥意识,普及技术的重要手段。农民是测土配方施肥技术的使用者,迫切需要向农民传授科学施肥方法和模式 同时还要加强对各级技术人员、肥料生产企业、肥料经销商的系统培训,逐步建立技术人员和肥料商持证上岗制度。测土配方施肥是以养分归还(补偿)学说、同等重要律、不可代替律、肥料效应报酬递减律和因子综合作用律等为理论依据,以确定没养分的施肥总量和配比为主要内容。为了补充发挥肥料的大增产效益,施肥必须怀选用良种、肥水管理、种植密度、耕作制度和气候变化等影响肥效的诸因素结合,形成一套完整的施肥技术体系。作物生长发育需要吸收各种养分,但严重影响作物生长,限制作物产量的是土壤中那种相对含量最小的养分因素,也就是最缺的那种养分(最小养分)。如果忽视这个最小养分,即使继续增加其他养分,作物产量也难以再提高。只有增加最小养分的量,产量才能相应提高。经济合理的施肥方案,是将作物所缺的各种养分同时按作物所需比例相应提高,作物才会高产。高精度土壤养分快速检测仪特点 1、可检测土壤及化肥、有机肥(含叶面肥、水溶肥、喷施肥等)、植株中的速效氮、速效磷、有效钾、全氮、全磷、全钾、有机质、酸碱度、含盐量,钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、氯、硅等各种中微量元素以及铅、铬、镉、汞、砷等各种重金属含量。2、内置传感器接口,配备FDR传感器,可测土壤水分含量、土壤环境温度、土壤电导率。3、安卓智能操作系统,采用更加高效和人性化操作,仪器标配wifi联网上传、4G联网传输、GPRS无线远传,快速上传数据。4、内置作物专家施肥系统,可对百余种全国农业、果树、经济作物的目标产量计算推荐施肥量,依据施肥配方科学指导农业生产。5、内置植物营养诊断标准图谱,根据各农作物营养缺失的图片,进行叶面对比,诊断丰缺。6、采用双联排多通道设计,一次性可快速检测12个样品,所有检测项目可实现所有通道同时检测,极大提升检测效率,降低检测成本。7、比色槽部分采用标准1cm比色皿,无机械位移及磨损,光路测试定位精确,有效屏蔽外光干扰,保证检测结果优于国标要求。8、仪器具有4G内存,可长期存储数据,并配有上传平台,无需数据线,数据可直接无线上传,方便进行数据管理和数据长期分析。9、仪器内置新一代高速热敏打印机,检测完成可自动打印检测报告和二维码。10、高灵敏7寸电容触摸屏,高清晰高交互显示,大程度降低传统仪器的繁琐操作和失误。11、每个通道均配置四波长冷光源,所有光源实现恒流稳压,保证波长稳定。 硅半导体作为信号接收系统,寿命长达10万小时级别。重现性好,准确度高。12、高强度PVC工程塑料手提箱设计,坚固耐用,便于携带,供电方式为交直流两用,可野外流动测试配套成品药剂。
  • 何以洞察“毒地”?禾信仪器GC-MS助力土壤污染问题场地调查
    近日,一则关于某地区“毒地”的新闻持续发酵,引发公众关注。据相关报道,某公司及其下属子公司因土壤污染问题,将某地政府机构、事业单位及国有企业告上法庭,涉案金额达百亿元。第三方检测机构检测结果显示,涉案项目多处地块土壤中苯并芘、萘严重超标,不符合用地标准。目前法院已立案受理,尚未开庭审理。 受污染的土壤样品有基质复杂、含量高、组分多等分析难点。禾信仪器GC-MS 1000凭借设计精良的高温惰性陶瓷离子源、非共轴双预杆,具有高灵敏度、高精密度、抗污染强的能力,十分适用于测量环境污染物中苯并芘和萘的含量。01.什么是苯并芘、萘?苯并芘和萘都属于带有苯环结构的多环芳烃类化合物,均表现了生物毒性、致畸性、致癌性,其中苯并芘被列为一级致癌物,可以引发肺癌等多种癌症。 大型重工业企业生产过程通常涉及碳黑、钢铁、炼油、炼焦和橡胶等材料,这些过程可能导致苯并芘和萘等有害物质的排放,这种污染可能对周边的大气、水体和土壤产生负面影响,并进一步威胁附近居民和生态系统的健康。 考虑这类物质产生来源广、毒性高,二者在《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)均列为基础项目(必测)。GB 36600-2018 表1建设用地土壤污染风险筛选值和管制值(基本项目)02.禾信仪器应对多环芳烃解决方案按照GB 36600-2018表3指定的分析标准,使用禾信仪器气相色谱-质谱联用仪GC-MS 1000验证了以下2个常用质谱法的检出限、精密度、正确度,方法验证结果表明禾信仪器GC-MS 1000性能和稳定性完全满足标准要求。方法一:《土壤和沉积物 多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法》(HJ 805-2016)土壤中多环芳烃总离子流图结果分析18种多环芳烃线性相关系数R² 均大于0.99;检出限:苯并芘0.02mg/kg(标准要求0.17mg/kg)、萘0.02mg/kg(标准要求0.09mg/kg);精密度RSD为1.6%-9.0%;土壤基质加标回收率为84.2%-123%。以上方法验证结果均满足分析标准的要求。方法二《土壤和沉积物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法》(HJ 834-2017)土壤中半挥发性有机物总离子流图结果分析 55种半挥发性有机物线性相关系数R² 均大于 0.99;检出限:苯并芘0.009mg/kg(标准要求0.1mg/kg)、萘0.02mg/kg(标准要求0.09mg/kg);精密度RSD为1.9%-24.2%,土壤基质加标回收率为48.2%-128%。以上方法验证结果均满足分析标准的要求。 综上,禾信仪器GC-MS 1000具有优异的灵敏度和精密度,完全满足土壤和沉积物中苯并芘、萘等多环芳烃的测试。
  • 如何把控土壤环境质量监测?
    加强监测人员的技术培训和监督,坚持监测人员持证上岗;使用符合要求的仪器设备并定期进行检定或校准,必要时进行期间核查;严格对报告质量把关。让具有代表性、客观性、准确性的监测数据,为政策制定、技术研究提供基础数据支撑,更好地为土壤保护和污染防治提供技术支持。1样品采集、运输流转和制备过程的质量控制1.1样品采集和运输流转的质量保证 土壤样品的采集方法对监测结果影响很大,采样造成的误差可能比分析测试的误差大。土壤环境监测的布点、采样需严格按照HJ/T 166-2004《土壤环境监测技术规范》中的相关规定进行。 点位布设:为使所采集的样品具有同等代表性,布点应遵循“随机”和“等量”的原则。布点方法有简单随机、分块随机和系统随机三种;基础样品数量可由均方差和绝对偏差、变异系数和相对偏差计算得出;布点数量要能满足样本容量的基本要求。一般要求每个监测单元最少设3个点,实际工作中还要根据调查目的、调查精度和调查区域环境状况等因素来确定。样品采集:样品采集通常按3个阶段进行,即前期采样、正式采样和补充采样,面积较小的土壤污染调查和突发性污染事故调查可直接采样。 区域环境背景土壤采样、农田土壤采样、建设项目土壤环境评价监测采样、城市土壤采样、污染事故监测土壤采样,不同的类型有不同的特点及方式,需按照相应的规定要求进行作业。 运输流转:在样品采集现场需认真填写采样记录、样品标签、样品信息登记表,与样品逐一核对无误后把样品分类装箱,并在运输过程中严防样品损失、混淆和玷污。样品由专人送到实验室后,送样人和接样人应同时清点及核实样品信息,在样品交接单上签字确认,双方各存一份交接单备查。1.2 样品制备和保存的质量保证 样品制备:实验室需设风干室和磨样室,风干室应通风良好、整洁、无尘、无易挥发性化学物质,并避免阳光直射。制样人员与样品管理员同时清点核实、交接样品,在样品交接单上签字确认。还应具备相应的风干、粗粉碎、磨样、过筛、装样所需工具及容器,制样操作要符合规范要求,并严格防止标签和样品混错,防止制样工具造成交叉污染。 样品保存:样品保存方法是否得当、保存时间是否符合要求都会影响样品测试结果。易分解或易挥发等不稳定组分的样品应低温保存运输,尽快送到实验室分析测试;需要新鲜样品的土样用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4℃以下避光保存,应使土样充满容器,在样品有效保存时间内完成检测。 挥发性、半挥发性、难挥发性有机物的测试样品用棕色玻璃瓶保存,可保存的时间分别为7 d、10 d、14 d。砷、金属(汞和六价铬除外)、氰化物测试样品可用聚乙烯或玻璃瓶保存,有效保存时间为180d,六价铬、氰化物样品有效保存时间分别仅有1 d、2 d,汞待测样品需用玻璃瓶装,可保存28 d。 预留样品在样品库中造册保存,一般保留2年;分析取用后的剩余样品也移交样品库保存,一般保留半年。土壤样品的入库、领用、清理均需进行登记。2 实验室分析质量控制2.1 实验室内部质量控制 实验室内部质量控制是实验室分析检测人员采取措施对分析质量进行的自我控制,通常有精密度控制、准确度控制以及检测过程中的干扰处理。 精密度控制:精密度是指使用特定的分析程序重复分析测定均一样品所获得测定值之间的一致性程度。土壤环境监测中,每批样品每个项目须做20 %平行样品,样品数少于5个时至少应有1个平行样,平行样可为实验室明码平行或现场密码平行。不同测定项目的平行双样测定结果误差允许范围不同,在相应允许误差范围之内即判定为合格。若平行双样测定合格率低于95 %,则应对当批样品重新测定,并增加样品数10 %~20 %的平行样,直至平行双样测定合格率高于95 %。 准确度控制:准确度是反映方法系统误差和随机误差的综合指标。准确度控制可通过使用标准物质或质控样品,或通过测定加标回收率进行控制。每批要测质控平行双样,在精密度合格的前提下,质控样测定值必须在保证值(95 %的置信水平)范围内,否则本批样品需重新测定。当测定项目无标准物质或质控样品时,可通过加标回收实验来确定准确度。每批试样随机抽取10 %~20 %进行加标回收测定,样品数少于10个时适当增加加标率。加标量视被测组分含量而定,加标后被测组分的总量不能超出方法的测定上限,加标体积不超过原试样体积的1 %,否则应进行体积校正。加标回收率应在允许范围内,当加标回收合格率小于70 %时,对不合格者重新进行回收率测定,并增加10 %~20 %的试样做加标回收,直至总合格率大于等于70 %。土壤环境检测技术规范要求对必测项目做准确度质控图,用质控样的保证值(X)与标准偏差(S),在95 %的置信水平,以X为中心线、X±2S为上下警告线、X±3S为上下控制线绘制质量控制图,用于分析质量的自控,能更准确分析测试结果质量的可信度。 检测过程中受到干扰的处理:检测过程中如遇停水、停电、停气等影响到检测质量的干扰时,全部样品应重新测定;仪器发生故障时,用同等级且能满足检测要求的仪器重新测定,无备用仪器时,将故障仪器维修后经检定合格再重新测定。2.2实验室间质量控制实验室间的质量控制主要在于定期参加实验室间比对和能力验证活动,确保实验室检测能力和水平,保证出具数据的可靠性和有效性。如通过能力验证或者机构间比对发现某项检验检测结果不理想时,应系统地分析原因,采取适宜的纠正措施,并通过试验来验证其有效性。3 实验室管理方面的质量控制3.1 监测人员质量控制 数据质量由工作质量来保证,而工作质量的核心在于人员。监测人员是土壤环境监测的主要实施者,人员专业素质与工作能力的高低直接影响监测质量的好坏。如果监测人员质量控制观念不强,质量意识不足,在实施监测的过程中易出现散漫、不严谨和不够负责的现象,而如果监测人员专业知识及技能不足,则在监测过程中无法保证规范的操作,可能在监测的源头即采样过程出错,也可能在实验室引起误差,数据处理方法不够科学等,那么最后的监测结果很可能会与实际情况偏差较大。因此,加强土壤环境监测人才队伍建设非常重要,监测技术人员应全部实现持证上岗,实验室应定期参加或开展土壤环境监测技术人员培训,并加强对人员专业素养和技术能力的监督,不断加强监测队伍和素质和能力建设。3.2 仪器设备质量控制 土壤环境监测的仪器设备,包括采样仪器、实验室分析仪器及相关辅助设备,其性能是否完好直接影响监测工作效率和质量,仪器设备应按照正确的方法进行操作并做好日常的维护保养,需要检定或校准的仪器应定期送至法定计量检定机构或被授权计量校准机构进行检定或校准,确认仪器技术性能满足监测工作要求,并在检定或校准有效期内使用。对有较高准确度要求的关键仪器,或易漂移、易老化、性能不够稳定或使用频繁的仪器,一般还应在两次检定或校准之间做期间核查,以保证仪器的精度和连续稳定的运行。使用过程中出现可疑情况、使用环境条件发生重大变化、维修或借出后返回的仪器也应及时进行核查。3.3 报告质量控制 监测报告是监测结果的最终呈现,为确保监测数据准确无误,应建立数据质量管理责任制,严格执行三级审核制度,从分析、审核到签发做到分工负责、层层把关,发现可疑数据或疑难问题,监测负责人应组织相关人员查证分析解决,并对相关数据进行追溯,做到有疑问的数据决不上报。此外,应重视对报告编制人员的培训教育,尽可能避免报告编制环节的差错。
  • ICP-5000测定土壤中8种有效态元素的含量
    土壤质量关系到人们的生活健康和饮食健康,由于工业废水、废渣、废气的任意排放、农业生产过程中大量施肥、喷农药、污水灌溉等行为,以及人们生活中产生的垃圾等因素造成土壤的严重污染。目前土壤污染问题已经得到高度的重视,2016年5月31日,国务院正式印发《土壤污染防治行动计划》(“土十条”),其中提到土壤污染的重点监控无机污染物包括镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍等重金属,环保部发布的土壤中重金属的检测方法包括原子吸收、原子荧光、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子质谱法等方法,环保部于2016年6月24日发布并于8月1日实施环境新标准《HJ804-2016 土壤 8种有效态元素的测定二乙烯三胺五乙酸浸取-电感耦合等离子体发射光谱法》。由于该方法采用的提取液既含有有机物又含有较高的盐,基体比较复杂,因此,对检测仪器的要求也相应提高。 针对HJ 804-2016聚光科技提出了相应的解决方案。 样品前处理按国标HJ804-2016,称取10g(精确至0.0001g)土壤样品于50mL离心管中,加入20mL提取液(二乙烯三胺五乙酸-氯化钙-三乙醇胺),震荡2h,离心,取上层清液过滤,待测。 标准溶液配制采用提取液将浓度为1000μg/mL的标准溶液稀释至如表1所示浓度梯度,用于建立标准曲线,测得线性相关系数大于0.999。表1 各元素的标准溶度配制梯度检出限将试剂空白连续11次测定,将3倍标准偏差作为该元素的检出限,各元素检出限见表2;表2 被测元素的检出限 测量结果及加标回收率表3 仲钨酸铵中杂质元素含量测量结果及加标回收率采用ICP-5000测定6个平行样品,考察方法精密度,并在前处理前加入一定浓度液体标样进行加标回收实验,以考察方法的准确度。结果如表3所示,6个平行样测量结果的相对标准偏差均小于3%,加标回收率为90%-110%。 结论按照环境标准HJ 804-2016提取土壤中Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn等8种元素的有效态,并用ICP-5000测定8种有效态元素的含量,方法检出限低,精密度小于3%,加标回收率介于90%~110%之间,满足 HJ 804-2016的检测要求。ICP-5000 电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-5000是集中阶梯光栅的二维分光系统、自激式全固态射频电源、科研级高速CCD为一体的全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪,最多可以同时分析72个元素,覆盖元素周期表绝大多数金属元素和非金属元素;检出能力达到ppb级别。小型、智能化ICP-5000告别了过去的单道扫描时代,带您体验快速、全谱分析技术!
  • 国产原创重金属测定仪助力第三次全国土壤普查
    概要土壤,事关家家户户的米袋子、菜篮子、水缸子,事关国家生态安全和美丽中国建设。土壤与大气、水污染相比,土壤污染往往比较隐蔽,具有滞后性,污染防治技术难度大。而土壤普查是一项重要的国情国力调查,涉及范围广、参与部门多、工作任务重、技术要求高。第三次全国土壤普查将利用四年时间开展全面查清农用地土壤质量家底,能为守住耕地红线、优化农业生产布局、确保国家粮食安全奠定坚实基础,为加快农业农村现代化、全面推进乡村振兴、促进生态文明建设提供有力支撑。伯侨(重庆)重金属科学技术研究院有限公司(简称:伯侨科研)“以创新应用提升人类生活品质,为科学家取得突破性发现夯实基础”为企业使命,构建立起重金属评测体系,从设备研发制造、在线痕量监测服务体系、大数据平台、标准体系建设、政府+企业服务、乡村振兴等方面开展深入研究。伯侨科研自主创新的“水载流-原子荧光光谱法”能同测定土壤中痕量砷、汞,能够为土壤检测提供从样品前处理到元素分析检测的整体解决方案,助力第三次全国土壤普查。本文主要对土壤中标准物质和土壤样品的检测做了详细的实验,其方法检出限(As)0.02mg/kg、定量限(As)0.06mg/kg;方法检出限(Hg)0.003mg/kg,定量限(Hg)0.009mg/kg。与单测的砷汞方法检出限一致。精密度RSD<6%,加标回收率在85%-115%之间,该方法适合土壤中砷汞含量的检测。 关键词:土壤、砷、汞、同测、原子荧光、重金属1、 标准溶液的配制汞标准储备液(10 μg/mL):准确吸取1.00 mL汞标准溶液(1000 μg/mL)于100 mL容量瓶中,加入硝酸(1+1)20 mL,用水稀释定容至刻度,混匀。汞标准中间液(100 ng/mL):准确吸取1.00 mL汞标准储备液(10 μg/mL)于100 mL容量瓶中,加入盐酸(1+1)10 mL,用水稀释定容至刻度,混匀。汞标准使用液(5 ng/mL):准确吸取5.00 mL汞标准中间液(100 ng/mL)于100 mL容量瓶中,直接用水稀释定容至刻度,混匀。砷标准储备液(10 μg/mL):准确吸取1.00 mL砷标准溶液(1000 μg/mL)于100 mL容量瓶中,加入硝酸(1+1)20 mL,用水稀释定容至刻度,混匀。砷标准使用液(500 ng/mL):准确吸取5.00 mL砷标准储备液(10 μg/mL)于100 mL容量瓶中,加入盐酸(1+1)10 mL,用水稀释定容至刻度,混匀。砷汞混标标准系列溶液:分别取汞标准使用液(5 ng/mL)0 .0mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL于50 mL定量瓶中;取砷标准使用液(500 ng/mL)0 .0mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL于同一个50 mL定量瓶中;然后在加入10 mL盐酸(1+1),5mL硫脲-抗坏血酸溶液,用水稀释定容至刻度,混匀待用。此砷/汞混标标准系列溶液质量浓度分别为0/0 ng/mL,10.0/0.1 ng/mL,20.0/0.2 ng/mL,30.0/0.3 ng/mL, 40.0/0.4 ng/mL,50.0/0.5 ng/mL。2、 推荐条件仪器型号:CAF18-YG201 非色散原子荧光光度计(伯侨(重庆)重金属科学技术研究院有限公司)。砷空心阴极灯、汞特种空心阴极灯(北京有色金属研究院)推荐条件见表1。表1 CAF18-YG201 非色散原子荧光光度计测定砷汞的推荐条件元素负高压(V)灯电流(mA)取样时间(s)延迟时间(s)读数时间(s)载气(ml/min)屏蔽气(ml/min)Hg2402051101000500As2401551101000500采用标准曲线法测试,以峰面积进行积分计算,在测量之前仪器预热30min。3、 标准曲线的建立在推荐条件下,建立了CAF18-YG201 非色散原子荧光光度计测定砷汞的工作曲线,如图1所示。其中As的线性方程为y=180.17x+61.41;线性相关性为0.9996,斜率为180.17。Hg的线性方程为y=3469.6x-17.83;线性相关性为0.9996,斜率为3469.6。1、 实验条件的确定4.1前处理实验条件通过加入不同量的王水水浴法进行前处理,其受热均一性更好,若采用高温消解前处理则容易造成汞的流失。同时为了尽可能的减少操作环节上带入的污染,本方法选用一次性50mLPP塑料离心管进行溶样,待水浴时间结束后冷却加入相应物质后直接定容,静置沉淀后直接上机测试。全过程不转移,不过滤,减少了污染。实验结果见表2。表2 砷汞同测实验条件考察以水为载流的可行性方案:1)、以水为载流,采用1.0μg/L的汞标准溶液和10.0μg/L的砷标准溶液进行试验,采用砷汞标准溶液和试剂空白交替测定的方式来考察标准溶液和试剂空白溶液的荧光强度值变化,计算相对标准偏差(RSD);2)、以5%的盐酸作为载流,采用同样的考察方式进行相同的实验操作,具体实验结果见表3。为了减少更多的操作带来误差,因此能不稀释的情况下选择不稀释的方式更加的高效,所以我们最后选择称样量0.2g左右,加入5mL(1+1)王水水浴2小时的前处理条件进行试验。4.2 载流及记忆效应的考察传统的原子荧光仪一般是以5%的盐酸作为载流,其主要目的是清洗管路中的样品残留,以消除管路中的记忆效应。然而,盐酸等试剂本身含有一定的重金属,因此效果可能较差。本方法选用水作为载流来减少砷汞的记忆效应。表3 载流及记忆效应试验结果实验结果表明:1)、不管CAF18-YG201原子荧光仪是以水还是以盐酸为载流,其砷汞标准溶液的荧光强度值相对标准偏差均小于等于2%,但以水为载流的相对标准偏差明显更优;2)、以水为载流时,汞的重复性为0.96%优于以盐酸为载流的0.97%;以水为载流时,砷的重复性为0.70%优于以酸为载流的2.00%;故选择以水为载流;3)、以水为载流的砷汞空白荧光强度值标准偏差分别为3.48%(盐酸为载流的相对标准偏差为2.86%)和1.25%(盐酸为载流的相对标准偏差为2.76%),说明对汞的记忆效应优于盐酸为载流,对砷的记忆效应差于盐酸载流。由于土壤样品的特殊性,其中的汞含量为纳克级,若其记忆效应大时则可能导致数据的结果越测越偏离,因此本方法采用以水为载流是有效可行的,同时在试剂使用量上节约了大量的酸试剂。5、实验结果采用推荐条件,对实际土壤样品和土壤标准物质进行测试,结果分别见表4、表5和表6。表4 土壤中砷汞同测的实验结果 表5土壤中汞测定加标回收率表 6土壤中砷测定加标回收率 结论:方法采用原子荧光仪同时测定土壤中的砷和汞,采用以水为载流的方式降低了汞的记忆效应,该“水载流-原子荧光光谱法”能同测定土壤中痕量砷、汞,综合实验数据说明该方法准确性、高效性、可行性高,方法简便、检测快速、灵敏度好、消耗试剂少、仪器操作简单,值得推广应用。另外该仪器可检测土壤中的铅、镉、硒,检测一个指标每天可测400多个样品。手动检测与自动检测也可实现同等效果。两人一班一天可检测600~800个(熟练操作下)。一周5个工作日可检测2000多个指标。 参考文献[1] 荣耀,贺攀红,杨珍,等.水载流-原子荧光光谱法同时测定土壤中痕量砷、汞[J].中国无机分析化学,2021,11(1):1-6.[2] 王娅楠,郭冬发,李黎,等.原子荧光光谱法测定以磷块岩为原料制备磷酸中的砷[J].中国无机分析化学,2021,11(6):8-11.[3]王娅楠,龚治湘,刘瑞萍,李黎,李伯平,王绪海,肖国原,邓方驰,高海生,郭冬发.以水作载流的氢化物发生原子荧光光谱法测定畜禽养殖场土壤中的砷[J].中国无机分析化学,2022,12(01):26-34.[4] 冯先进,章连香.原子荧光光谱技术在我国发展及标准化应用现状了.中国无机分析化学,2022,12(2).
  • 【评论】采样成为土壤检测行业的技术瓶颈
    p   随着《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)的发布,很多业内人士分析认为,未来五年我国的土壤检查市场潜力巨大,可高达520亿元。 /p p   土壤污染实际状况的把握和风险管控的前提是采样的代表性和检测的准确性。但是笔者在考察中发现,实际操作时,土壤采样的代表性、采样密度以及检测准确性等有时却成为了土壤检测的技术瓶颈。 /p p   事实上,土壤本身是个高度不均匀的介质,采样误差远远大于分析误差。 /p p   有研究对1亩地这样一个土体性质变化不大的地块随机选取9 个样点,分别采集9 个土样,分析土壤有效磷含量。结果发现样品间的方差是平行样的6倍,是仪器读数重复的73倍,足见采样误差比起仪器分析误差大得多。 /p p   同样的,另一个案例对一个长40米宽32米的田块进行8米× 8米的网格采样,对所采的20个样品分析全氮发现,采样误差远远大于分析误差。 /p p   因此土壤污染研究中的采样问题可能成为时下土壤检测行业的瓶颈。为此我们有必要说说土壤采样如何减少误差这一问题。 /p p   土壤是个开放体系。在生态系统中,土壤位于水圈、大气圈、岩石圈和生物圈的核心圈。土壤圈本身是个开放体系,和四个圈层存在着物质和能量的交换。大气圈和水圈的污染物质一部分会进入土壤,造成土壤污染。根据进入途径的不同,重金属等污染物在空间分布上有着很大的差别。对于通过点源如冶炼厂的污染排放进入土壤的污染物,其以污染点为中心分布,同时,污染物的空间分布还受常年主导风向的影响显著,点源的影响范围和程度受到点源的排放量、烟囱高度、地形、气象条件的影响。 /p p   对于水源污染,一般呈现沿着河流两岸污染的线型分布特征,且受地形影响很大。由于土壤具有较大的吸附性能,进入稻田后,重金属在田块中非常不均匀。据日本科学家研究,一个54米长的田块中,镉、锌、铅等元素的浓度可以相差一倍,镉分别是2.02和1.04毫克/千克,铜分别是 348~168毫克/千克,锌分别是101~53.1毫克/千克 且田块左右两侧数值也不尽相同。而在我国台湾地区的研究中,一个50米的田块进水口的镉浓度可以高达7.0毫克/千克,而出水口可以低到0.2毫克/千克,相差高达35倍。如果没有多点采样,容易对田块的污染状况进行误判。 /p p   在大气、水等环境要素中,唯有土壤是个最不均匀的介质。土壤是一个多相的疏松多孔体系,同时也是一个胶体体系、化学体系、生物体系,还是一个氧化还原体系。 /p p   所以污染物进入土壤后会发生各种各样的物理、化学和生物学过程而重新分布。固然到达土壤表面的污染物主要分布于土壤的表面,但重金属主要是被黏土矿物部分吸附,因此其之后的分布则受到黏土矿物分布的影响。有研究测定土壤表层0~15厘米的土壤镉含量为5.0毫克/千克,但如果分离出其黏土部分,测定到的镉含量则高达18毫克/千克。由于土壤中镉主要吸附在其中的黏粒上,所以采集土样时主要土壤质地的差异将带来显著的影响。 /p p   因此,在耕作过程中,土壤颗粒的再分布容易造成土壤重金属的分异。有日本科学家研究表明,在进行犁耙田后,由于土壤黏粒的上浮以及随后其沉淀于土壤表层,水田表层3厘米土层的重金属含量可以比其下的土层高出一倍以上。所以采样时务必上下均匀取样,否则容易带来误差。 /p p   在进行重金属分析的采样过程中,除了避免采样工具和器具带入的污染外,必须确定采样方式(蛇形、对角线、梅花点等),进行多点采样(通常5点或以上)、采集混合样 单点采样则必须是上下均匀采样。而对其他有机污染物的采样,考虑到污染物的性质(挥发性、光分解等),更应该采取各种相对应的采样对策,以确保采样带来的误差降到最小。 /p
  • 助力“土壤三普” 守护土壤健康丨浅谈土壤元素有效态
    导读2022年2月,国务院印发了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》,决定自2022年起开展第三次全国土壤普查。这是距上一次全国土壤普查40年后,我国再一次对土壤进行的“全面体检”,以全面查明查清我国土壤类型及分布规律、土壤资源现状及变化趋势,真实准确掌握土壤质量、性状和利用状况等基础数据,提升土壤资源保护和利用水平,为守住耕地红线、优化农业生产布局、确保国家粮食安全奠定坚实基础,为加快农业农村现代化、全面推进乡村振兴、促进生态文明建设提供有力支撑。 第三次全国土壤普查理化性状检测指标第三次土壤普查内容包括土壤性状、类型、立地条件、利用状况、土壤数据库和土壤样品库构建、土壤质量状况分析、普查成果汇总等。其中土壤性状作为普查重点,将涉及理化性状及多种无机污染物的检测分析。 表1 第三次全国土壤普查理化性状检测指标 土壤理化性状是直接反映土壤质量的重要指标,包括土壤中有效态元素、微量元素和重金属元素等一系列分析测试项目。今天带大家看看何为土壤元素有效态以及如何开展分析的。 什么是土壤元素有效态?土壤中金属元素由于土壤类型、污染源等原因存在着不同的形态,它不仅包含水溶态、酸溶态、鳌合态和吸附态,还包括能在短期内释放植物可吸收利用的某些形态。土壤元素有效态指的是能被植物吸收利用的元素形态,它决定于土壤中该元素的全量及其活性。岛津三机种方案轻松应对土壤元素有效态分析 1原子吸收光谱法(AAS) 相关检测标准应用案例参考标准 GB/T 23739-2009《土壤质量 有效态铅和镉的测定 原子吸收法》,采用二乙烯三胺五乙酸(DPTA)作为提取剂,使用原子吸收光谱仪建立了测定土壤中有效态Cd、Cu、Ni和Pb 元素的方法。 表2 仪器工作条件表3 土壤样品有效态元素测定结果实验结果表明,该方法测试快捷,精密度高,分析结果与标准值相吻合。双原子化器自动切换,大大提升实验室分析效率。 2电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES) 相关标准 应用案例参考环境标准HJ 804-2016《土壤 8种有效态元素的测定 二乙烯三胺五乙酸浸提-电感耦合等离子体发射光谱法》,采用二乙烯三胺五乙酸(DPTA)作为提取剂,使用电感耦合等离子体发射光谱仪建立了测定土壤中有效态元素的方法。 表4 仪器工作条件表5 土壤样品分析结果 实验结果表明,该方法检出限低,精密度高,分析结果与标准值相吻合。分析过程采用99.95%普氩运行,大大降低实验室运行成本。 3电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 相关标准应用案例参考标准DB12/T 1022-2020《土壤中有效硼含量的测定 电感耦合等离子体质谱法》,以沸水浸提,使用岛津ICPMS-2030系列电感耦合等离子体质谱仪测定了土壤中有效硼含量。表6 ICP-MS分析条件表7 土壤中有效硼测试结果实验结果表明,ICP-MS测试有效硼的方法检出低,准确度好。微型炬管+普氩+Eco模式,大大降低实验运行成本。 结语土壤是人类赖以生存和发展的重要自然资源和物质基础,土壤环境质量状况直接关系到农产品安全、人居环境安全和生态安全等问题。土壤有效态能够更好地反映土壤实际污染状况及其对植物的危害,可作为土壤环境质量的评价指标。岛津拥有从前处理设备、分析仪器、试剂耗材和技术服务的完整工作方案,将为“土壤三普”高效精准检测和高质量完成土壤普查任务保驾护航。
  • 助力“土壤三普” 守护土壤健康丨浅谈土壤元素有效态
    导读2022年2月,国务院印发了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》,决定自2022年起开展第三次全国土壤普查。这是距上一次全国土壤普查40年后,我国再一次对土壤进行的“全面体检”,以全面查明查清我国土壤类型及分布规律、土壤资源现状及变化趋势,真实准确掌握土壤质量、性状和利用状况等基础数据,提升土壤资源保护和利用水平,为守住耕地红线、优化农业生产布局、确保国家粮食安全奠定坚实基础,为加快农业农村现代化、全面推进乡村振兴、促进生态文明建设提供有力支撑。 第三次全国土壤普查理化性状检测指标第三次土壤普查内容包括土壤性状、类型、立地条件、利用状况、土壤数据库和土壤样品库构建、土壤质量状况分析、普查成果汇总等。其中土壤性状作为普查重点,将涉及理化性状及多种无机污染物的检测分析。 表1 第三次全国土壤普查理化性状检测指标土壤理化性状是直接反映土壤质量的重要指标,包括土壤中有效态元素、微量元素和重金属元素等一系列分析测试项目。今天带大家看看何为土壤元素有效态以及如何开展分析的。 什么是土壤元素有效态?土壤中金属元素由于土壤类型、污染源等原因存在着不同的形态,它不仅包含水溶态、酸溶态、鳌合态和吸附态,还包括能在短期内释放植物可吸收利用的某些形态。土壤元素有效态指的是能被植物吸收利用的元素形态,它决定于土壤中该元素的全量及其活性。 岛津三机种方案轻松应对土壤元素有效态分析 原子吸收光谱法(AAS)相关检测标准应用案例参考标准 GB/T 23739-2009《土壤质量 有效态铅和镉的测定 原子吸收法》,采用二乙烯三胺五乙酸(DPTA)作为提取剂,使用原子吸收光谱仪建立了测定土壤中有效态Cd、Cu、Ni和Pb 元素的方法。表2 仪器工作条件表3 土壤样品有效态元素测定结果实验结果表明,该方法测试快捷,精密度高,分析结果与标准值相吻合。双原子化器自动切换,大大提升实验室分析效率。 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)相关标准 应用案例参考环境标准HJ 804-2016《土壤 8种有效态元素的测定 二乙烯三胺五乙酸浸提-电感耦合等离子体发射光谱法》,采用二乙烯三胺五乙酸(DPTA)作为提取剂,使用电感耦合等离子体发射光谱仪建立了测定土壤中有效态元素的方法。 表4 仪器工作条件表5 土壤样品分析结果实验结果表明,该方法检出限低,精密度高,分析结果与标准值相吻合。分析过程采用99.95%普氩运行,大大降低实验室运行成本。 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)相关标准应用案例参考标准DB12/T 1022-2020《土壤中有效硼含量的测定 电感耦合等离子体质谱法》,以沸水浸提,使用岛津ICPMS-2030系列电感耦合等离子体质谱仪测定了土壤中有效硼含量。表6 ICP-MS分析条件表7 土壤中有效硼测试结果实验结果表明,ICP-MS测试有效硼的方法检出低,准确度好。微型炬管+普氩+Eco模式,大大降低实验运行成本。 结语土壤是人类赖以生存和发展的重要自然资源和物质基础,土壤环境质量状况直接关系到农产品安全、人居环境安全和生态安全等问题。土壤有效态能够更好地反映土壤实际污染状况及其对植物的危害,可作为土壤环境质量的评价指标。岛津拥有从前处理设备、分析仪器、试剂耗材和技术服务的完整工作方案,将为“土壤三普”高效精准检测和高质量完成土壤普查任务保驾护航。 撰稿人:刘洁 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 中国土壤重金属污染严重 修复技术仍在追寻中
    全国城市重金属污染地块估计有七八百块,绝大部分尚未动工修复 蜈蚣草 广东土壤研究所陈能场博士等用水稻作修复实验,图为研究人员正在对不同作物比较称重。资料图片 目前国内科学家还没有找到一种经济、有效、适合大规模农田治理的科学修复模式,大多土壤重金属治理模式还处于实验室摸索阶段。——华南农业大学博导陈日远 中国土壤重金属污染严重已是不争的事实,但污染状况如何,至今尚未有清晰的全国地图。 受重金属污染的各种土地,还能重新修复使用吗?目前,尽管国内乃至全球的修复技术五花八门,但真正经济、有效、能成规模运用的土壤重金属修复技术仍在追寻之中。 幸运的是,一种专门针对砷污染的生物修复技术,眼下已在国内进入规模实验阶段。 重点防控西南 从污染面积上看,镉为首,从健康风险上看,砷最毒 大地也会生病。 2009年,陕西凤翔铅污染、湖南浏阳镉中毒、山东临沂砷污染……土壤重金属污染强烈刺痛人们的神经。 全国究竟有多少土地已被重金属污染,或身临污染的悬崖? 事实上,在全国各地重金属污染事件集中爆发之前的2005年,由国家环保部、国土资源部等国家部委牵头,已经在全国范围内展开了一次超大规模的土壤重金属污染调查。这也是中国历史上针对土壤健康调查的第一次。 “参与调查的科研人员,都经过专门培训,通常按照平均8公里×8公里的调查范围取样,成网格状在全国调查各种土地现状”,一位参与这次全国土壤重金属调查的科研人员称,包括青海、新疆等地在内,除各地明显的山地、荒地、人类干扰活动少的地区外,所有调查都是标准取样。 然而,截至目前,这项历时5年多的全国土壤重金属调查结果还未正式公开。相关人士透露,不算地方配套资金,整个项目目前耗资已远超过10亿元。 “从调查方法上看,还不够科学,或者科学的严谨性不够,比如人口稀少处、污染密集区,都以同样标准密度来取样调查,其出来的结果是不足信的”;“再说在64平方公里的范围内,取哪一个调查样点为数据采集对象,随意性很大”,中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌举例,以300平方公里的北京市中心城区面积而言,全国调查就只取5个样点,这些点是取在学院旁边,还是工厂旁边,所取得的调查数据差别很大。 陈推测,可能正是因为调查方法上存在争议或不足,以及土壤重金属污染后果严重,一旦形成即具有不可逆性,很难恢复,“比水污染、空气污染更难治理”,所以导致国家相关部委对最后形成的调查结论慎之又慎。 “如果真要准确摸清楚全国土壤重金属污染现状,还需要进行加密调查”,“毕竟土壤调查涉及许多专业问题,不是那么简单,比如空间尺度效应,小范围(调查)没问题,大范围(调查)就出问题,还有土壤中重金属含量的准确测定,都相当不容易”,陈称。 1999年,为掌握北京市土地重金属污染现状,中科院与北京市自然基金合作,对北京市进行高密度取样调查。“平均每100亩地就分布一个样点,整个北京市共取了1000多个调查样点,要是放在全国土壤调查里边,按调查标准,就只有200多个样点”,陈同斌介绍,他的一个40多人的科研团队,几年后,拿出一份《北京市土壤和蔬菜(农产品)重金属调查和健康风险评估》。 虽然这份调查结果至今也未公开披露,但陈表示:“调查结果证明土壤重金属污染比较严重”。从事土壤修复研究多年的他分析,不规范的采矿业及其下游冶炼产业,是造成土地重金属污染的元凶,同时西南山地多雨,极易扩散,健康风险度高,全国重点防治地区应在我国矿业发展密集的西南地区,同时长三角等地也污染严重。“从污染面积上看,国内专家认为镉污染最严重,但如果从健康风险评估角度,我认为是类金属砷污染,因为砷的致命剂量非常小”。 华南地区一位也参与了全国土壤重金属污染调查的专家,证实“全国状况不容乐观”,“重金属土壤污染面积肯定不小于国土面积的5%”。 城市“毒地” 全国城市重金属污染地块估计有七八百块,绝大部分尚未动工修复 人们通常将密度大于4.5克/立方厘米、原子量大于55的金属,称为重金属,而从环境污染方面所讲的重金属,又通常是指汞(H g)、镉(C d)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(A s)等有毒有害物质。 受到污染的沉默土地,也能直接危及人类的健康。上世纪60年代,土壤重金属污染危害,第一次在美国出现,向人们敲响了警钟。 在美国西部一个名叫幸福谷的地方,随着城市扩张,人们在新城区住上了新盖的楼房不久,居民便发现相继生病。经专业调查,发现盖房子的地方,原来是一家农药厂,该厂厂址处的土地已被重金属污染,正是天天生活于受污染的土壤之上,让人们相继病倒。 通过这次幸福谷事件,土壤重金属污染危害防治,进入了科学家视野。科学家发现,受到重金属污染的土地,大多分为两种,一为农田或耕地,一为城市用地。在城市,那些受到重金属污染的土地,往往同时也伴随有挥发性或半挥发性多氯联苯、多环芳烃、卤代烃等有机污染。 其后,英国科学家阿仑贝克通过实验,将1平方米的重金属污染土地成功修复,使得土壤重金属污染修复技术从实验室进入实际运用阶段。“虽然只有1平方米,但它无疑是一个伟大的进步”,陈同斌介绍,此后世界各国都开始了各种各样的土壤重金属修复技术研究,涉及物理、化学、微生物、生物修复等各个领域,但截至目前,真正具有可推广前景、可能成规模利用的修复技术不超过10种。 2006年,北京地铁5号线在宋家庄站一带开挖时,尽管工人们是在地底27米的深处施工,可还是有两名施工工人莫名其妙被熏倒。中科院地化所专家赶到现场,发现施工地面原来是一家农药厂厂址,后农药厂搬离市区,但土地却已被重金属污染。消息不胫而走,宋家庄房价当年顿跌了1000多元/平方米。 据现场调查估算,宋家庄地铁站下受污染土地总共约10万吨。当时有专家建议将这些受污染土地挖出来拉去焚烧,然后添加水泥,最后可烧制产生约1000吨的水泥。“且不要说受污染土地焚烧会产生更要命的污染物质二恶英,就是最后产出的水泥,其质量也是劣质水泥,在北京这样的大城市,生产制造用低等水泥,经济上也不划算”,陈同斌透露,这个焚烧方案最终未能通过。 由于正处于奥运会前夕,北京相关方面非常着急,希望能不惜代价修复这些受污染土地。“从理论上讲,只要不计较成本,怎样的污染土地都能修复,但要求在不到两个月时间内完全修复,就无法做到”,中科院地化所表示。最后,这10万吨受污染土层,全部被密封送走,当作危废物品储存至今。 “由于城市扩张,导致一些原先分布在城市外围郊区的农药厂、化肥厂、化工厂等变作城市中心区,在改变土地用途时,出现土壤重金属污染状况”,中科院地化所估算,目前全国城市受重金属污染地块共有七八百块,绝大部分还未动工修复。 蜈蚣草之功 面积达1000-2000亩,成为世界最大面积的砷污染农田修复项目 除城市重金属污染地块外,在未规范开采、冶炼的矿山附近,露天堆放的矿渣或者溶于废水后无色无味的重金属,也极易不知不觉地潜入附近农田,使农田深受其害。 2009年,由于大量村民被体检查出尿镉超标,湖南浏阳镇头镇一带爆出镉中毒事件。原来在靠近村子边上的一家化工厂,由于环保措施不到位,冶炼矿渣露天堆放,工厂废水偷排,一遇上下雨天,厂区含镉废水流出,不仅污染了附近大片农田,而且流入了村民水井中,导致多人慢性中毒。“人病了还可以上医院,农田怎么办?”依靠土地为生的当地农民忧心如焚。 去年夏天,在修复之前,记者看到大片受污染的水田里依然种满青青水稻。然而,水稻是一种特别容易富集镉的植物,这些产出的镉米最终还是将流向市场。 如何大面积修复重金属污染农田,一直是个世界难题。当年在日本“痛痛病”的发源地——富士县神通川流域,在修复被镉污染农田时,就是采取去表土15厘米、并压实心土,结果在连续淹水的条件下,稻米中的镉含量小于0.4m g/kg。但对于污染面积总计1万多亩的湖南镉污染农田,运用去土治理显然也将工程巨大,更大的问题是:换出来的污染土层,又将放哪安全保存,从而避免二次污染呢? 经测算,跟物理修复技术相比,生物修复技术的成本往往只占前者1/10-1/100,而且安全性高,对动辄大面积亟需治理的受污染农田比较适用。 为寻找一种安全、经济的重金属污染农田修复方式,1998-1999年间,陈同斌和他的科研团队在前期大量研究的基础上,决定遵循进化论思维,到南方去刻意寻找根治土壤重金属污染的植物克星。“南方温暖潮湿,生物多样性高,从概率上讲,在南方寻找到重金属超富积植物的可能性要大”,陈形容,这种植物既要对土壤重金壤具有超强吸收能力,同时还要易养活、生物量大,而通常植物身上,这两者特性不能兼具。 中国砷储量占到世界70%,但却多为伴生矿,开采利用价值不大。研究方向一直盯紧砷污染防治的陈同斌及其研究团队,将寻找超富集植物的目光,首先锁住了国内砷最为集中分布地带之一的广西环江地区。经过长达2-3年研究找寻,一座有着1500多年历史的石门矿被科研人员发现,并将该矿附近100多种植物纳入搜索圈。经层层筛选以及遗传性能鉴定,当地大量存在的一种优势植物——蜈蚣草胜出。 “一般植物土壤中砷含量达到50个ppm还能活,在植物体内,由于植物通常不吸收这种有毒物质,更不愿向其地上部分转移,但蜈蚣草中的砷含量竟可以达到1-2%,而且多集中于地上部分,一年可以收割三次之多”,陈同斌做了一个对比,蜈蚣草对土壤重金属砷的吸收能力相当于普通植物的20万倍,而且蕨类植物蜈蚣草生物量超大,在收割焚烧其地面部分后,残存的重金属含量已非常低。“两三个月内可以将土壤重金属含量降到安全阈值,三至五年内则可以完全修复”。 五六年前,广东华南农业大学、中山大学、广东省土壤研究所等一批科研机构针对土壤重金属污染治理,相继展开物化、生物、微生物技术等方面研究。2005年,刚从日本留学回国的广东省土壤研究所陈能场博士,则选择了粤北进行镉污染农田修复实验。在一块约6亩大小的田地里,陈先后尝试了硅肥和水分管理、叶片调理剂等多种方式尝试,最终陈将一种高富集镉的水稻引种过来,通过轮作和间作(高富集水稻与玉米等经济作物)的方式,来修复镉中毒农田。“从治理效果看,边生产边修复这种方式相对成熟”,目前仍在实验之中,陈能场表示。此外,专门针对镉污染的另一种筛选植物——东南景天,在国内已有上百亩实验基地。 据统计,针对国内土壤重金属污染治理的植物优选品种,一度多达40多个。“真正适用的生物修复技术不多”,陈同斌透露,今年10月,由国家总投入2450多万元的蜈蚣草修复项目,已经在广西环江地区、云南个旧、湖南、江西等地成规模展开,总修复农田面积达到1000-2000亩。“这将是世界范围内最大的重金属污染农田修复面积”,陈同时承认,该技术进一步推广应用还需要国家从政策上补贴农民,“每亩修复成本需要2000-5000元不等,至少买种苗还得靠政府补贴、引导”。 然而,也有科学家对包括换土、淋洗、生物技术等看似热闹的土壤重金属修复技术前景感到沮丧。广东省政协委员、华南农业大学博导陈日远教授认为,目前国内寻找治理重金属污染的生物修复途径,主要是从对土壤重金属超富集和非富集作物两个方向着手找寻,“但从目前来看,国内科学家还没有找到一种经济、有效、适合大规模农田治理的科学修复模式,大多土壤重金属治理模式还处于实验室摸索阶段”。
  • 中国土壤环境监测方法现状、问题及建议
    p   摘要:综述了目前中国现行的土壤环境监测国家标准方法和环保、农业、林业等行业标准方法,指出国家标准和环保行业标准方法侧重于土壤污染物的检测,而农业和林业标准方法侧重于土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测。针对现行标准方法存在的一些问题(如检测的土壤污染物种类少、部分方法先进性不足、土壤环境监测的基础研究薄弱以及方法的标准化尚待完善等),提出加强土壤监测标准方法的顶层设计、合理增加土壤污染物的控制种类,及时更新方法、发展多组分测定方法,加强标准方法研究的系统性、协调性,以及逐步增加原位监测标准方法等建议,为土壤监测技术的发展提供借鉴和参考。 /p p   土壤是经济社会可持续发展的物质基础,关系人民群众身体健康和美丽中国建设,加强土壤环境保护是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。2016年国务院印发的《土壤污染防治行动计划》中,就明确提出完成土壤环境监测等技术规范制修订、形成土壤环境监测能力、建设土壤环境质量监测网络、深入开展土壤环境质量调查、定期对重点监管企业和工业园区周边开展监测等工作任务。监测方法是监测工作的基础,只有完善土壤环境监测方法体系,加强土壤环境监测技术水平,才能保障监测的科学性、规范性、准确性以及评价结果的客观性和合理性,从而掌握土壤环境的真实状况,进一步推进土壤环境监管。 /p p   根据质量管理体系的要求,环境监测应优先选用标准分析方法。中国土壤标准分析方法分为国家标准和行业标准两大类。国家和环保行业标准方法侧重土壤环境污染检测,农业、林业行业标准方法则主要侧重土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测。笔者对目前中国土壤环境监测标准方法进行综述,指出存在的问题,并提出针对性的建议。 /p p   1 土壤污染物及其监测方法 /p p   土壤污染物包括无机物(重金属、酸、盐等),有机物,化学肥料,农药(杀虫剂、杀菌剂及除草剂),放射性物质,寄生虫,病原菌和病毒等 近年来,一些新型污染物(如兽药、抗生素、溴化阻燃剂、全氟化合物等)在土壤中的赋存、迁移等也成为研究热点。 /p p   目前多数土壤监测方法针对的是土壤中的无机物和有机物,按测定方式可分为2种:采样后实验室测定(又称异位测定)和现场测定(又称原位测定)。 /p p   实验室测定方法中,针对土壤中的无机物,有光学分析法(如原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法等),仪器联用法〔如电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)等〕,以及电化学法(如极谱分析法)和以特定化学反应为基础的化学分析方法。其中光学分析法适用范围广,灵敏度较高,操作便捷,应用广泛 仪器联用法可实现定性、定量分析,检测灵敏度高、重现性好,但仪器较昂贵 极谱法选择性好,可测定组分线性范围宽,能实现连续测定,但易造成汞污染 化学分析法操作简便,但样品前处理复杂,灵敏度和选择性都较低,目前使用较少。针对土壤中的有机物,分析方法主要有色谱分析法〔如气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)〕,以及色谱-质谱联用法〔如气相色谱-质谱法(GC-MS)和高效液相色谱-质谱法(HPLCMS)〕。 /p p   现场测定方法中,针对无机污染物和有机污染物,测定方法分别有便携式X 射线荧光光谱法和便携式气相色谱-质谱法等。 /p p   2 中国土壤环境监测标准方法现状 /p p   土壤环境污染监测中常用的标准方法是国家标准和环保行业标准。迄今为止,中国有51个涉及土壤监测的国家和环保行业标准方法,其中无机物和有机物监测方法分别为23个(表1)和17个(表2),3个放射性监测方法(表3),8个土壤理化性质及其他监测方法(表4)。 /p p    /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0f7be038-b868-4c35-a30a-eebb5206ebce.jpg" style=" float:none " title=" 土壤监测1.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/ef16ff2d-4052-480f-ab55-cc1db1edc730.jpg" style=" float:none " title=" 土壤及检测2.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/a21af8d0-ad32-43ef-aa25-97291184ad40.jpg" style=" float:none " title=" 土壤监测3.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/e26893be-1fc9-4dc3-a8bc-e58086ff5002.jpg" style=" float:none " title=" 土壤监测4.jpg" / /p p   23个无机物监测方法涵盖了55种无机组分,包括33个元素总量(As、Cd、Co、Mn等),7种氧化物(SiO2、Al2O3等),7种盐类(氰化物、硫酸盐等)以及9种元素有效态(Cu、Fe 等)。涉及的前处理方法有3种:酸消解、碱熔和浸提(提取液有二乙烯三胺五乙酸、碳酸氢钠、氯化钾、氯化钡等溶液)。酸消解方法最为常用,又分为2种体系(常压和高压),消解液有盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸、盐酸-硝酸(王水)等。测定方法主要有8种:ICP-MS、波长色散X 射线荧光光谱法、火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、原子荧光法、分光光度法、离子选择电极法和重量法等。 /p p   17个有机物监测方法涉及161个组分的测定,其中绝大多数是集样品前处理和分析一体的方法,也有独立的样品前处理方法,如《土壤和沉积物有机物的提取加压流体萃取法》(HJ 783—2016)。样品前处理方法有6种:顶空、吹扫捕集、索氏提取、加压流体萃取、微波萃取和超声波提取等。分析方法有5种:GC、GC-MS、HPLC、高分辨GC-高分辨MS以及高分辨GC-低分辨MS等。161个测定组分中,包括16种多环芳烃,18种多氯联苯单体,67种挥发性有机物,17种二恶英类,10种有机磷,8种有机氯,21种酚类以及丙烯醛、丙烯腈、乙腈和毒鼠强。 /p p   3个放射性监测方法中,涉及钚和铀2个元素,测定方法有放射化学分析法、固体荧光法和分光光度法等。 /p p   8个理化指标等方法中,涉及5个测定指标(电导率、氧化还原电位、有机碳、可交换酸度、干物质和水分等),以及5种测定方法(电极法、滴定法、重量法、分光光度法和非分散红外法等)。另外,农业、林业也有土壤检测标准方法,主要侧重于土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测,详见表5和表6。农业行业标准方法中,有21个涉及无机元素及其有效态测定的方法,有15个涉及土壤理化指标的方法 林业行业标准方法针对的是森林土壤,有15个涉及无机元素及其有效态测定的方法,有13个涉及土壤理化指标的方法。 /p p    /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/028c7c4a-4d6e-4bdf-b577-a660da14e2df.jpg" style=" float:none " title=" 土壤监测.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/400bfc0a-fd59-4d4d-90c9-abec47f38d03.jpg" style=" float:none " title=" 土壤.jpg" / /p p   3 中国土壤环境监测标准方法存在的问题 /p p   3.1 现行标准中监测污染物的数量不足 /p p   现行标准方法中,未覆盖目前中国生产、使用、排放的大量化学品及特征污染物。 /p p   一方面,特征污染物明确、但无标准方法监测。如正在修订的《建设用地土壤污染风险筛选指导值》中,虽然规定了酞酸酯类、石油烃类、毒杀酚、灭蚁灵等污染物的风险指导值,但目前尚缺标准方法,给该“指导值”的实际执行造成技术瓶颈。 /p p   另一方面,如何确定企业用地的特征监测因子难度更大。企业用地类型多样,人类活动强度大,涉及各种化学品和生产加工过程中产生的污染物,种类繁多,污染源类型复杂。在《建设用地土壤污染风险筛选指导值(三次征求意见稿)》中,结合行业生产特征、污染物理化和毒性性质,将污染物项目分为9类:金属与无机物、脂肪烃及其衍生物、单环芳烃及其衍生物、多环芳烃、多氯联苯与二口恶英、有机农药、石油烃和邻苯二甲酸酯,共包括121项土壤污染因子。但实际污染场地中,污染因子不限于这121项。如何合理筛选并科学监测特征污染物,从而进一步有效管控其环境、健康风险,是目前面临的一个难题。 /p p   3.2 一些标准方法长期没有修订,新技术、方法难有法定地位 /p p   正在修订的《农用地环境土壤环境质量标准》中,测定土壤中六六六和滴滴涕的方法(GB /T14550—2003),还规定可以用填充柱分离方法,而目前几乎很少有监测单位自行填充色谱柱,普遍是购买商品化毛细管柱进行分离测定。又如,原子吸收分光光度法是测定重金属所用的普遍方法,但以该方法为基础的标准方法-铜/锌、镍、铅/镉的测定方法是1997年颁布的,且分散在GB/T 17138、GB/T 17139和GB/T 17141等3个标准中,意味着要分析1个样品中的这5种元素时,至少要使用3种不同的标准方法,人力成本较高,时效性也不好。 /p p   3.3 土壤环境监测基础性研究较少,对标准方法的完整性、系统性、科学性技术支持不足 /p p   3.3.1 土壤粒径规定不统一 /p p   无机样品测定时要求的粒径不统一(2.0、0.85、0.15、0.075mm等),使得样品研磨环节时效性、可比性较差 有机样品测定时是否研磨、研磨的尺度要求不一,实际操作时无所适从。 /p p   土壤粒径是影响土壤光谱的重要因素之一,随着土壤粒径的减小,土壤光谱反射率呈现不同幅度的升高,小于0.154mm的土壤粒径对土壤光谱反射率的影响最大。《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)的“常规监测制样过程图”中规定,土壤样品自然风干、用四分法取压碎样、粗磨后,过孔径2mm尼龙筛后可进行样品入库存档,但在其中8.3.2小节,又规定过孔径0.25mm尼龙筛后,用于样品库存放以及土壤pH、阳离子交换量、元素有效态含量等项目的分析,前后规定有矛盾。测定土壤pH时,有要求研磨成粒径为0.25mm的,也有要求磨成2mm的,所得的数据可比性如何,还有待商榷。 /p p   《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)还规定,土壤元素全量分析是用研磨到全部过孔径0.15mm筛的样品,这个规定有些片面,如X射线荧光光谱法测定就需要将土壤样品研磨后过0.075mm筛。该规范中,要求用于农药测定的样品,要研磨到全部过孔径0.25mm筛,而早期的有机氯测定,的确是将样品研磨成粒径为0.25mm的,但通常土壤有机物(特别是易挥发、易分解等有机物)分析是用新鲜样品,掺拌无水硫酸钠或粒状硅藻土研磨成“细粒状”或“流砂状”,有的分析方法不要求过筛,有的要求过1mm的金属筛。 /p p   3.3.2 酸消解体系不统一 /p p   元素混酸(王水-高氯酸-氢氟酸)全溶、王水(部分全溶)、硝酸-过氧化氢法等前处理所用试剂体系不同,结果也不同,相应的结果评价体系并未一一建立,使得有些测定结果不可比、也无法评判。 /p p   盐酸-硝酸-高氯酸-氢氟酸的混酸“全酸”体系对样品进行消解,获得的是元素的全量,即将土壤晶格中的元素也一并提取出来 而其他一些酸浸渍法(如盐酸-硝酸溶浸法、硝酸-硫酸-高氯酸溶浸法以及硝酸溶浸法等),对土壤中部分元素则是不完全的消解提取,测得的元素含量结果比“全酸”体系的测定结果要低。使用不同的前处理方法得到的分析结果,用同一个评价标准如《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)进行评价,不仅数据不可比,结论也不科学。 /p p   3.3.3 元素形态分析、有效态分析,在不同的场合概念不明确 /p p   在评估环境效应时,往往不用土壤中元素总量数值,因为元素的迁移性、生态有效性、在生物体中的积累能力(又称生物可给性),与该元素在环境中存在的物理形态及化学形态密切相关。生物可给性指化学物质被吸收的能力和可能的毒性,是研究不同的形态被生物吸收或在生物体内积累的过程。 /p p   元素在环境中的物理形态与化学形态分析即为“形态分析”,目前广泛应用的形态分析方法是由TESSIER等提出的土壤样品重金属元素顺序提取法,该方法利用化学性质不同的提取剂选择提取样品中不同相态的金属元素,先后分别提取5态:可交换态、碳酸盐结合态、铁锰水合氧化物结合态、有机物和硫化物结合态和残渣态,有学者将这种方法归为物理形态分析。化学形态分析又可以分为筛选形态、分组形态、分配形态以及个体形态等分析。 /p p   环境中的土壤元素有效态与生物可给性概念密切相关,它与作物吸收效率有关,指在植物生长期内能够被植物根系吸收的元素,其土壤中的含量与作物的吸收有较高的相关性。多数测定中有效态的提取液是二乙烯三胺五乙酸-氯化钙-三乙醇胺(DTPA-CaCl2-TEA)缓冲溶液,可浸提出土壤中的铜、铁、锰、锌、镉、钴、镍、铅等元素。也有用0.1mol/L HCl或水浸提土壤中有效硼的,还有用1mol/L乙酸铵-对苯二酚溶液浸提有效态锰,用草酸-草酸铵溶液浸提有效态钼,用pH为4.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液、0.02mol/L H2SO4、0.025%或1%的柠檬酸溶液浸提硅。酸性土壤中有效硫用H3PO4-HAc溶液浸提,中性或石灰性土壤中有效硫用0.5mol/L NaHCO3溶液浸提。土壤中有效钙、镁、钾、钠用1mol/L NH4Ac浸提,土壤中有效态磷用0.03mol/L NH4F-0.025mol/L HCl或0.5mol/L NaHCO3浸提。由于各元素有效态的浸提方法不同,至今针对污染元素有效态的限值标准还很难形成。 /p p   在一些应用场合下,元素“形态分析”“有效态分析”概念并不很清晰,分析方法有差异,会造成不同分析方法所获得的监测结果可比性差,从而引起监测信息发布时的混乱,也难以成为污染土壤的健康风险判断和评估等工作的科学技术支撑。 /p p   3.4 在方法的标准化、系统化方面尚有许多工作待开展 /p p   3.4.1 缺少原位监测方法标准 /p p   至今,为数不多的土壤原位(现场)监测方法,只是用于污染物的初步、快速筛查,以定性、半定量为主,检测范围有限,灵敏度也不高,没有形成方法标准,所得测定结果不能作为科学决策及环境管理的主要依据。 /p p   3.4.2 样品前处理方法单独成为标准还是融入分析方法中,缺乏顶层设计 /p p   美国EPA的方法体系是样品前处理方法与分析方法相对独立,使用时可以自由组合,但实验室要有自己的标准操作程序(SOP),明确自己所用的前处理、分析方法。如EPA3000系列的方法为固体样品有机物的前处理方法,其中EPA3540C方法为索氏提取、EPA3545A方法为加压流体萃取、EPA3546A方法为微波萃取、EPA3550C方法为超声波萃取等。而EPA8000系列为前处理后的有机样品分析方法,如EPA8260是GC-MS法测定挥发性有机物 EPA8270D是GC-MS法测定半挥发性有机物 EPA8290A是高分辨GC-高分辨MS测定二恶英 EPA8318A是用HPLC 法测定氨基甲酸酯类等。中国的方法体系中,往往前处理和分析是“捆绑”在一个方法中的,如《土壤和沉积物多氯联苯的测定气相色谱-质谱法》(HJ 743—2015)中,规定了微波萃取、超声波萃取、索氏提取、加压流体方法提取PCBs,并给出了具体的提取条件。但近期又有独立的前处理方法标准颁布,如《土壤和沉积物有机物的提取加压流体萃取法》(HJ 783—2016),规定该方法适用于土壤中有机磷农药、有机氯农药、氯代除草剂、多环芳烃、邻苯二甲酸酯、多氯联苯等物质的提取。这样一来,原有方法体系中“前处理+分析方法”的模式就被打破了。“前处理+分析方法”的模式执行简单,规范性强,但若有新的前处理方法发展出来,由于重新考上岗证、将新方法纳入质量管理体系等工作需要一段时间,不能及时将新方法直接用于实践 单纯的前处理标准方法在具体实践中比较灵活,但存在与原有“前处理+分析方法”的规定可能不一致的问题,且可能会有某些实验室不制订规范的作业指导书,选用前处理方法比较随意,最终导致数据不可比。 /p p   今后是否沿用原有的体系,还是前处理方法相对独立,需要从顶层设计上通盘考虑。 /p p   3.4.3 质量保证与质量控制有待完善 /p p   以前的标准方法中,质量保证与质量控制的内容较少 近年来颁布的标准方法中,从新方法制订的角度,规定了“精密度”和“准确度”等质控指标,由多家实验室对污染物分别进行多次重复测定而获得。在日常样品分析时,通常情况下分析人员无须对同一样品进行3次以上的重复测定,也不太可能就一个样品,去寻找其他实验室来比对测定。因此,“精密度”和“准确度”这2个质控指标在日常分析工作中指导意义并不大,需要研究制订日常工作中实用、有效的质控指标及其评价标准,尤其是不同土壤基质下样品的回收率、平行样的测定偏差等量化评价指标。 /p p   3.4.4 方法的先进性、普适性较难兼顾 /p p   标准方法的出台,原则上需要1家方法研制单位和另外至少6家验证单位,会导致一些需要用新型、价格较为昂贵的仪器(如高分辨GCMS、HPLC-MS-MS等)进行测定的污染物(如毒杀酚、多溴联苯醚等),其标准方法不能及时制订、颁布 而没有标准分析方法,又导致一些新型仪器推广使用受限,制约了新技术的发展。 /p p   又如X-荧光分析法,地质部门已将其作为标准方法使用多年,实际工作中解决了批量样品的快速、准确检测,但由于环保部门使用较少、配置仪器设备的单位较少,对该方法性能了解不全面、应用经验不足,即使有标准方法颁布,在某些专项工作中还是不推荐使用。 /p p   4 中国土壤环境监测方法发展建议 /p p   4.1 加强土壤监测标准方法的顶层设计,合理增加土壤污染物的控制种类 /p p   建议结合环境标准和污染控制标准的陆续更新工作,将标准方法体系规范化、系统化的规划和发展作为土壤监测标准方法顶层设计的重点,例如,合理厘清标准方法与技术规范的关系 慎重考虑今后是将样品前处理方法单独设为一种系列标准,与现有的实验室分析标准系列并行,还是融入分析方法中,成为“一体化”的标准 既继续发挥经典标准方法的作用、保持历史监测数据的连续性,又兼顾和吸纳先进、高效以及简易、快速的监测方法作为标准分析方法。 /p p   《国家环境保护标准“十三五”发展规划(征求意见稿)》中,拟新增14个无机物的标准测定方法,其中新增测定组分有硫化物、氟化物、Tl、Sn、六价铬等 拟新增26个有机物的标准测定方法,其中新增测定组分有持久性有机污染物(PCB混合物、指示性毒杀酚、多溴联苯、多溴联苯醚、全氟辛基磺酸和全氟辛基羧酸、六溴环十二烷和四溴双酚A),农药(苯氧羧酸类农药、阿特拉津和西玛津、草甘膦、敌稗、代森锰锌、杀虫剂),酞酸酯类,烷基汞,总石油烃,挥发酚,醛/酮/醚类,苯胺类和联苯胺类等 另外,还拟新增其他指标:有机化学物质吸收常数、粒度、阳离子交换容量等标准方法。说明中国土壤监测标准方法(尤其是有机物的标准方法)开发已经受到一定的重视。建议在土壤目标污染物的选择上,针对农田地块,可以参考与土壤有关系的农作物、食品残留标准所控制的污染物(如相关食品安全国家标准) 针对企业用地,要在企业历史调查基础上,筛选特征污染因子,将与企业生产活动相关、对人体健康和土壤环境质量影响较大、有可能对土壤(地下水)产生高风险的污染物,初定为目标污染物,同时要综合考虑化合物特性(反应降解、土壤吸附性、挥发性等),目前的分析测试技术水平以及国内外土壤污染风险评价情况等,确定目标污染物,并参照国际方法、文献中相对成熟的方法,建立目标污染物的标准测试方法。 /p p   4.2 及时更新标准方法,大力发展多组分同时测定的高效方法 /p p   异位监测主要包括化学实验分析法和仪器分析法,目前几乎很少使用化学分析法研究土壤重金属、有机物,精度高、操作简单、可同时测多个项目的仪器分析法(如GC、HPLC、ICP-AES、X射线荧光光谱法等),以及仪器联用法是主流发展趋势,从分光光度法、原子吸收分光光度法到ICP、ICP-MS,从色谱法到色谱-质谱联用,所能测的目标物范围更广,监测精度从mg/kg到μg/kg,再到ng/kg,痕量污染物的检出限逐渐降低。《国家环境保护标准“十三五”发展规划(征求意见稿)》中,新增的分析方法有ICP-AES、催化热解-原子吸收法、HPLC-MS、GC-原子荧光法等,也吸纳了仪器联用的技术手段。食品安全国家标准中,水果和蔬菜、粮谷、茶业中,分别同时测定500、475、448种农药残留,这种多残留的测定技术也值得环保领域借鉴。 /p p   4.3 科学研究标准方法,加强其系统性、协调性 /p p   今后土壤监测标准方法开发可紧紧围绕土壤质量标准、污染场地修复限值、农产品标准等的需求,也可以将相对成熟的文献方法进行标准适用性转化,相对缩短方法标准研制的周期 在方法规定的细节方面进一步予以梳理(如元素筛分的粒径相对统一),便于提高测定效率 在测定方法与评价标准的匹配性方面要予以重视,土壤元素总量、形态和有效态测定方法均各有侧重,元素总量符合国家现行的土壤评价标准体系,且测定体系相对统一,结果可比性强 元素有效态能有效评估污染物可能的迁移、土壤污染对地下水的影响,更能反映环境效应,这些监测的目的不同,均需要研究,不可厚此薄彼 另一方面,应将总量、形态、有效态的评价方法与监测方法一一匹配,不管是元素形态分析还是有效态分析,需要模拟植物在土壤中生长的实际情况与多种因素对形态及生物可给性的综合影响,通过大量实测数据,探索具有普适意义的生物可给性方法学,并最终形成规范化的分析方法体系及可操作的控制标准体系。 /p p   4.4 鼓励原位监测方法的探索,使之尽可能准确、标准化 /p p   原位监测可实现快速、非破坏、大面积地监测土壤污染物,实验周期短,目前研究热点有便携式X-荧光光谱、高光谱遥感探测、生物发光技术(针对无机物)、便携式GC-MS(针对有机物)等,但技术大多处于定性或半定量化试验阶段,研究思路可借鉴,大面积推广应用仍需验证。对区域土壤进行监测时,可先用原位监测进行前期摸底调查,然后有针对性地重点选择异常点或面,用标准方法深入监测。原位监测的总体趋势是向精度更高的微观探索技术和节约时间成本的中观、宏观监测技术发展,不仅可用遥感技术对土壤重金属进行实地定位观测,还可用不同时期的影像叠加,对比观测土壤质量变化情况 通过近红外、热红外接收的遥感影像、光学侦测和修正(LIDAR)探测、计算得到组分含量,实现土壤污染物的定性、定量监测。 /p p   5 结论 /p p   中国土壤监测标准方法包括国家标准、行业标准两大类,其中国家标准和环保行业标准侧重于土壤污染物的检测,农业和林业行业标准侧重土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测。在现行标准方法中,监测污染物的数量不足,一些标准方法长期未修订导致新技术和新方法尚无法定地位,土壤环境监测的基础性研究较少,对标准的完整性、系统性、科学性技术支持不足,在方法的标准化、系统化方面尚有许多工作待开展。建议加强土壤监测标准方法的顶层设计,合理增加土壤污染物的控制种类 及时更新标准方法,发展多组分同时测定的高效方法 科学研究标准方法,加强其系统性、协调性 鼓励进行原位监测方法的探索,使之尽可能地准确、标准化。 /p
  • 生态环境部《土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞测定》 (征求意见稿) 标准解读
    生态环境部办公厅2020年12月31日发布《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》 (环办标征函〔2020〕62号) ,我国国内第一个土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞的测定方法标准公开征求意见。 该标准的主要起草单位是由中国环境监测总站和江苏省环境监测中心,验证单位包括:山东省生态环境监测中心、广西壮族自治区生态环境监测中心、四川省生态环境监测总站、湖南省长沙生态环境监测中心、贵阳市环境监测中心站和合肥市环境监测中心站等七家单位。为什么需要对土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞进行测定呢?土壤中的汞主要包括金属汞、无机化合态汞和有机化合态汞。有机化合态汞以有机汞(烷基汞)和有机络合汞普遍存在。其中烷基汞主要包括甲基汞和乙基汞;甲基汞是有机汞中毒性最大的一种形态,甲基汞很容易穿过血脑屏障,对人神经系统进行侵害,尤其对妇女和儿童有很大的影响;土壤中的甲基汞易被植物吸收,通过食物链在生物体内富集,从而暴露给人体;而土壤中的腐殖质与汞结合形成的络合物不易被植物吸收。另外,乙基汞也属于亲脂性化合物,中毒后可引起急性肠胃炎以及造成严重的肾脏损伤等。土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞国内是否有相关限值控制标准? 2018年6月,生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)国家环境质量标准,该标准于2018年8月1日正式实施,标准中明确了不同类型建设用地中甲基汞的筛选值和管制值,其中甲基汞在第一类用地的筛选值为5mg/kg。 目前国内暂无涉及土壤和沉积物中乙基汞的限值控制标准。《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》内容简介原理:土壤或沉积物样品经碱液提取后,提取液中的甲基汞和乙基汞经四丙基硼化钠衍生,生成挥发性的甲基丙基汞和乙基丙基汞,经吹扫捕集、热脱附和气相色谱分离后,再高温裂解为汞蒸气,用冷原子荧光光谱仪检测。根据保留时间定性,外标法定量。 方法检出限和定量下限:当取样量为0.5 g 时,甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg,测定下限均为0.8 μg/kg 前处理过程:分析过程:标准曲线:8 个40 ml 棕色进样瓶,分别加入实验用水约35 ml,再分别加入0 pg,2.00 pg,5.00 pg,10 pg,50 pg,100 pg,500 pg,1500 pg的甲基汞和乙基汞混合标准溶液,,然后加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液(如果只进行甲基汞的分析,可加入四乙基硼酸钠溶液进行衍生化反应),迅速加入实验用水至瓶满,不留空隙,盖紧盖子静置10 min ~15 min。实际样品:40 ml 进样瓶中加入实验用水约35 ml 至瓶颈处,取试样150 μl 至进样瓶中,依次加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液(如果只进行甲基汞的分析,可加入四乙基硼酸钠溶液进行衍生化反应),最后迅速加入实验用水至瓶满,盖紧盖子静置10 min ~15 min 上机分析:标准内部验证和外部验证均采用美国知名仪器厂家Brooks Rand公司生产的MERX全自动烷基汞分析系统:MERX全自动烷基汞分析系统异位吹扫捕集,样品满瓶式进样,衍生化效率和烷基汞分析结果不受环境空气的影响三通道Tenax 捕集阱交替捕集,效率高液体传感器,水汽进入捕集阱会报警精密流量控制,气流波动小,避免因吹扫气流量过大造成大量水汽进入吸附阱或因流量过小造成的吸附不完全甲基汞检出限可达0.002ng/L;乙基汞检出限可达0.005ng/L宽线性范围:甲基汞0.0125-50ng/L,乙基汞0.025-50ng/L残留低:高浓度样品运行后仪器残留低于2‰重复性好,数据结果可靠国内销售数量超过300家,用户的普遍选择MERX全自动烷基汞分析系统同时还是《水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 977-2018)的验证仪器。该仪器数据质量稳定可靠,在国内饱受好评。谱图:质量控制:空白试验:每20 个样品或每批次样品(<20 个/批)应至少做一个空白试样,空白试样的测定值应低于方法检出限(甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg)校准:建议每次分析前均应建立工作曲线,若采用线性回归法,相关系数≥0.995;若采用响应因子法,校准系数RSD≤15%(工作曲线绘制后,每批样品测定时需要测定工作曲线中间浓度点的标准溶液,其相对误差值应该控制在±20%以内。否则,需重新绘制工作曲线)平行样:每20 个或每批次样品(<20 个/批)应至少测定一个平行双样,测定结果的相对偏差应≤30%基体加标:每20 个样品或每批次样品(<20 个/批)应至少测定一个基体加标样品或一个土壤或沉积物的有证标准物质。甲基汞加标回收率控制在75%~130%之间;乙基汞加标回收率控制在70%~120%之间标准物质测定:测定甲基汞有证标准物质的允许相对误差在﹣40%~+10%之间展望:本标准的检出限、精密度等性能指标能满足《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)的相应要求,相信该标准正式出台后,会使涉及土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞分析检测的单位有据可依,并为相关分析检测人员提供新的思路和手段。 参考文献:1. 关于征求《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》国家环境保护标准意见的通知 (链接:http://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202012/t20201231_815730.html);2. 《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》及编制说明;3. 《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)。
  • 重磅:生态环境部《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定》 (HJ 1269—2022) 标准发布
    生态环境部办公厅2023年1月29日正式发布《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 1269—2022),该标准为我国国内第一个土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞的测定方法标准,标准将于2023年6月16日正式实施。 该标准的主要起草单位是由中国环境监测总站和江苏省环境监测中心,验证单位包括:山东省生态环境监测中心、广西壮族自治区生态环境监测中心、四川省生态环境监测总站、湖南省长沙生态环境监测中心、贵阳市环境监测中心站和合肥市环境监测为什么需要对土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞进行测定呢?土壤中的汞主要包括金属汞、无机化合态汞和有机化合态汞。有机化合态汞以有机汞(烷基汞)和有机络合汞普遍存在。其中烷基汞主要包括甲基汞和乙基汞;甲基汞是有机汞中毒性最大的一种形态,甲基汞很容易穿过血脑屏障,对人神经系统进行侵害,尤其对妇女和儿童有很大的影响;土壤中的甲基汞易被植物吸收,通过食物链在生物体内富集,从而暴露给人体;而土壤中的腐殖质与汞结合形成的络合物不易被植物吸收。另外,乙基汞也属于亲脂性化合物,中毒后可引起急性肠胃炎以及造成严重的肾脏损伤等。土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞国内是否有相关限值控制标准? 2018年6月,生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)国家环境质量标准,该标准于2018年8月1日正式实施,标准中明确了不同类型建设用地中甲基汞的筛选值和管制值,其中甲基汞在第一类用地的筛选值为5mg/kg。目前国内暂无涉及土壤和沉积物中乙基汞的限值控制标准。《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 1269—2022)内容简介原理:土壤或沉积物样品经碱液提取后,提取液中的甲基汞和乙基汞与四丙基硼化钠发生衍生化反应,生成挥发性的甲基丙基汞和乙基丙基汞,经吹扫捕集、热脱附和气相色谱分离后,再高温裂解为汞蒸气,用冷原子荧光光谱法测定。根据保留时间定性,外标法定量。 方法检出限和定量下限:当取样量为0.5 g 时,提取液体积为 30 ml 时,甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg,测定下限均为0.8 μg/kg 前处理过程:分析过程:标准曲线:8 个40 ml 棕色进样瓶,分别加入实验用水约35 ml,再分别加入0 pg,2.00 pg,5.00 pg,10 pg,50 pg,100 pg,500 pg,1000 pg的甲基汞和乙基汞混合标准溶液,,然后加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液,迅速加入实验用水至瓶满,不留空隙,盖紧盖子静置20 min实际样品:40 ml 进样瓶中加入实验用水约35 ml 至瓶颈处,取试样150 μl 至进样瓶中,依次加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液,最后迅速加入实验用水至瓶满,盖紧盖子静置20 min 上机分析:标准内部验证和外部验证均采用美国知名仪器厂家Brooks Rand公司生产的MERX全自动烷基汞分析系统:异位吹扫捕集,样品满瓶式进样,衍生化效率和烷基汞分析结果不受环境空气的影响三通道Tenax 捕集阱交替捕集,效率高液体传感器,水汽进入捕集阱会报警精密流量控制,气流波动小,避免因吹扫气流量过大造成大量水汽进入吸附阱或因流量过小造成的吸附不完全甲基汞检出限可达0.002ng/L;乙基汞检出限可达0.002ng/L宽线性范围:甲基汞0.0125-50ng/L,乙基汞0.025-50ng/L残留低:高浓度样品运行后仪器残留低于2‰重复性好,数据结果可靠国内销售数量超过350家,用户的普遍选择来源:《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》编制说明第65页MERX全自动烷基汞分析系统同时还是《水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 977-2018)的验证仪器。该仪器数据质量稳定可靠,在国内饱受好评。 谱图:质量控制:空白试验:每20 个样品或每批次样品(<20 个/批)应至少做一个空白试样,空白试样的测定值应低于方法检出限(甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg)校准:每次分析样品前均应建立不少于 6 个点的校准曲线,采用线性回归法计算结果,曲线的相关系数≥0.995;采用校准系数法计算结果,校准系数 CFi的相对标准偏差≤15%。每20 个样品测定一个校准曲线中间浓度点的标准溶液,其相对误差值应该控制在±20%以内,否则应重新建立校准曲线平行样:每 20 个或每批次样品(少于 20 个样品)应至少测定 1 个平行双样,平行双样测定结果的相对偏差应在±30%以内基体加标:每 20 个样品或每批次样品(少于 20 个样品)应至少测定 1 个基体加标样品或1 个有证标准物质。甲基汞加标回收率控制在 75%~130%之间;乙基汞加标回收率控制在 65%~120%之间 展望:本标准的检出限、精密度等性能指标能满足《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)的相应要求,该标准会使涉及土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞分析检测的单位有据可依,并为相关分析检测人员提供新的手段。 参考文献:1. 土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法 (HJ 1269—2022)(链接:https://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/202301/t20230128_1014026.shtml);2. 土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)及编制说明(链接:http://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202012/t20201231_815730.html);3. 土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB36600—2018)。
  • 应用丨全自动有机质分析仪测定土壤中的有机质
    土壤有机质是指土壤中来源于生命的物质,主要来源于植物、动物及微生物残体。有机质是衡量土壤肥力高低的重要指标,测量有机质有利于及时了解土壤的物理状况,便于合理施肥、改良土壤、加强土壤环境管理。2022年2月16日,国务院印发《关于开展第三次全国土壤普查的通知》,决定自2022年起开展第三次全国土壤普查,其中有机质是测定项目之一。本文参考NY/T 1121.6-2006《土壤检测 第6部分:土壤有机质的测定》采用睿科AT200全自动土壤有机质分析仪实现对大批量土壤的有机质进行测定,土壤质控样实验结果准确度高,精密度好,满足标准质控要求,可以替代人工进行土壤有机质的自动测定。仪器与耗材1.1仪器睿科AT200全自动土壤有机质分析仪1.2耗材搅拌子150 mL带刻度玻璃杯1.3试剂重铬酸钾-硫酸溶液(0.4000mol/L):19.613g优级纯重铬酸钾(120℃烘2h)溶于500mL水中,溶解后少量多次加入500mL浓硫酸(加液时杯子放入水中降温),冷却后用50%硫酸溶液定容至1L,常温保存(低温保存重铬酸钾可能会析出)。硫酸亚铁标准溶液:称取40g硫酸亚铁铵或28g硫酸亚铁溶于800mL水中,缓慢加入20mL浓硫酸,冷却后用水定容至1L,避光保存。邻菲罗啉指示剂:称取1g硫酸亚铁铵或0.7g硫酸亚铁溶于100mL水中后称1.49g 1,10-菲啰啉溶于硫酸亚铁溶液中,超声溶解后使用,避光保存。土壤质控样1:编号为VIP(T)10219,真值为5.50g/kg(不确定度0.49 g/kg),研制厂家为信阳市中检计量生物科技有限公司。土壤质控样2:编号ERM-510501,真值为10.7g/kg(不确定度1.5 g/kg),研制厂家为坛墨质检科技股份有限公司土壤质控样3:编号为RMU081,真值为51.7g/kg(不确定度4.6g/kg),研制厂家为东莞市精析标物计量科技有限公司。分析步骤2.1标定在同一杯盘上放4个干净空杯子,4滴定位各一个,置于仪器上。仪器方法标定那一栏选择好设定的方法。建立序列,在序列上选择杯子所在杯盘的位置,样品类型选择“标定”,点运行,仪器自动对硫酸亚铁溶液进行标定。2.2测定a) 称取已过0.25mm孔径筛的风干试样0.05g-0.5g(精确至0.0001g)于仪器自带玻璃杯中,杯中加入干净的搅拌子,将杯子放入杯架中,在软件界面建立序列,选中杯子放置在杯架中的位置,选择好样品类型和其他参数,点击预热,仪器预热完成后仪器自动开始测试。b) 方法设置界面如下图所示,可根据实验测试需要自行增减步骤。准确度及精密度实验分别称取3种土壤质控样各0.05g-0.5g于玻璃杯中,每种质控样做6份平行,按照上述方法设置进行有机质测定,实验结果如下表所示。所有测试数据均在质控要求范围内,准确度良好;含量小于10g/kg质控样重复性测试绝对相差≤0.5g/kg,含量10g/kg-40g/kg控样重复性测试绝对相差≤1.0g/kg,含量40g/kg-70g/kg控样重复性测试绝对相差≤3.0g/kg。表-1.土壤质控样准确度及精密度(n=6)注意事项4.1 本方法测试土壤必须是风干过筛样品,且不宜用于测含氯化物较高的土壤。4.2 温度对仪器参数有一定影响,仪器方法中冷却时间的长短受温度影响,冷却时间需需根据不同温度进行调整。建议温度保持在室温25~28摄氏度。4.3 操作过程中不要将头伸入仪器内。4.4 仪器所用试剂中重铬酸钾-硫酸溶液硫酸含量有50%,使用时须小心,且长期使用硫酸溶液对注射器也有一定腐蚀作用,注射器如有损坏需及时更换,测试完成后要对注射器进行排空清洗,不要让硫酸溶液在注射器中过夜。4.5 杯子外壁要洗干净,否则会影响摄像头读取RGB信号进而影响滴定结果;还有杯盖隔一段时间要取出清洗干净再放回抽屉中。4.6 若长时间不用仪器则需要将管路用水清洗干净然后将管路排空。
  • 应用丨全自动有机质分析仪测定土壤中的有机质
    土壤有机质是指土壤中来源于生命的物质,主要来源于植物、动物及微生物残体。有机质是衡量土壤肥力高低的重要指标,测量有机质有利于及时了解土壤的物理状况,便于合理施肥、改良土壤、加强土壤环境管理。2022年2月16日,国务院印发《关于开展第三次全国土壤普查的通知》,决定自2022年起开展第三次全国土壤普查,其中有机质是测定项目之一。本文参考NY/T 1121.6-2006《土壤检测 第6部分:土壤有机质的测定》采用睿科AT200全自动土壤有机质分析仪实现对大批量土壤的有机质进行测定,土壤质控样实验结果准确度高,精密度好,满足标准质控要求,可以替代人工进行土壤有机质的自动测定。仪器与耗材1.1仪器睿科AT200全自动土壤有机质分析仪1.2耗材搅拌子150 mL带刻度玻璃杯1.3试剂重铬酸钾-硫酸溶液(0.4000mol/L):19.613g优级纯重铬酸钾(120℃烘2h)溶于500mL水中,溶解后少量多次加入500mL浓硫酸(加液时杯子放入水中降温),冷却后用50%硫酸溶液定容至1L,常温保存(低温保存重铬酸钾可能会析出)。硫酸亚铁标准溶液:称取40g硫酸亚铁铵或28g硫酸亚铁溶于800mL水中,缓慢加入20mL浓硫酸,冷却后用水定容至1L,避光保存。邻菲罗啉指示剂:称取1g硫酸亚铁铵或0.7g硫酸亚铁溶于100mL水中后称1.49g 1,10-菲啰啉溶于硫酸亚铁溶液中,超声溶解后使用,避光保存。土壤质控样1:编号为VIP(T)10219,真值为5.50g/kg(不确定度0.49 g/kg),研制厂家为信阳市中检计量生物科技有限公司。土壤质控样2:编号ERM-510501,真值为10.7g/kg(不确定度1.5 g/kg),研制厂家为坛墨质检科技股份有限公司土壤质控样3:编号为RMU081,真值为51.7g/kg(不确定度4.6g/kg),研制厂家为东莞市精析标物计量科技有限公司。分析步骤2.1标定在同一杯盘上放4个干净空杯子,4滴定位各一个,置于仪器上。仪器方法标定那一栏选择好设定的方法。建立序列,在序列上选择杯子所在杯盘的位置,样品类型选择“标定”,点运行,仪器自动对硫酸亚铁溶液进行标定。2.2测定a) 称取已过0.25mm孔径筛的风干试样0.05g-0.5g(精确至0.0001g)于仪器自带玻璃杯中,杯中加入干净的搅拌子,将杯子放入杯架中,在软件界面建立序列,选中杯子放置在杯架中的位置,选择好样品类型和其他参数,点击预热,仪器预热完成后仪器自动开始测试。b) 方法设置界面如下图所示,可根据实验测试需要自行增减步骤。准确度及精密度实验分别称取3种土壤质控样各0.05g-0.5g于玻璃杯中,每种质控样做6份平行,按照上述方法设置进行有机质测定,实验结果如下表所示。所有测试数据均在质控要求范围内,准确度良好;含量小于10g/kg质控样重复性测试绝对相差≤0.5g/kg,含量10g/kg-40g/kg控样重复性测试绝对相差≤1.0g/kg,含量40g/kg-70g/kg控样重复性测试绝对相差≤3.0g/kg。表-1.土壤质控样准确度及精密度(n=6)注意事项4.1 本方法测试土壤必须是风干过筛样品,且不宜用于测含氯化物较高的土壤。4.2 温度对仪器参数有一定影响,仪器方法中冷却时间的长短受温度影响,冷却时间需需根据不同温度进行调整。建议温度保持在室温25~28摄氏度。4.3 操作过程中不要将头伸入仪器内。4.4 仪器所用试剂中重铬酸钾-硫酸溶液硫酸含量有50%,使用时须小心,且长期使用硫酸溶液对注射器也有一定腐蚀作用,注射器如有损坏需及时更换,测试完成后要对注射器进行排空清洗,不要让硫酸溶液在注射器中过夜。4.5 杯子外壁要洗干净,否则会影响摄像头读取RGB信号进而影响滴定结果;还有杯盖隔一段时间要取出清洗干净再放回抽屉中。4.6 若长时间不用仪器则需要将管路用水清洗干净然后将管路排空。
  • Mars-400 Plus便携式气相色谱-质谱联用仪检测土壤中挥发性有机物
    1 土壤中挥发性有机物的检测分析1.1 方法概述  按照世界卫生组织(WHO)的定义,挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是指沸点范围在50~260 ℃之间,室温下饱和蒸汽压超过133.3 Pa,常温下以蒸气形式存在于空气中的一大类有机物。按化学结构,可进一步分为烷烃、芳香烃、烯烃、卤代烃、酯类、醛类、酮类和其他化合物等8类。不同的VOCs对人体具有不同的毒害作用,有些物质甚至具有强烈的“三致”作用(致病、致癌、致突变)。VOCs大体的危害如下:影响中枢神经系统,出现头晕、头痛、无力、胸闷等症状;感觉性刺激,嗅味不舒适,刺激上呼吸道及皮肤;影响消化系统,出现食欲不振、恶心等;怀疑性危害:局部组织炎症反应、过敏反应、神经毒性作用。能引起机体免疫水平失调,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。  土壤中天然有机质主要是有腐殖质和部分分解的动植物残体组成,其对疏水性有机化合物的吸附起着重要的作用。土壤的污染是世界范围的一个环境问题,挥发性有机物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到土壤中,在土壤中逐步富集,使土壤造成严重污染,因此监测和控制土壤中的挥发性有机物意义重大。1.2 主要仪器与试剂(1)仪器Mars-400 Plus便携式气相色谱质谱联用仪(聚光科技);LTM DB-5ms 快速气相色谱柱(5 m×0.1 mm×0.4 μm);顶空/吹扫捕集进样系统;涡旋混匀仪分析天平(0.0001g)。(2)试剂和耗材微量移液器(100 μL);微量移液器(1000 μL);注射器(50 mL)氦气,纯度99.999%,用作载气;25种VOCs(浓度为100 μg/mL,其中环氧氯丙烷为500 μg/mL);甲醇(色谱纯)、4-溴氟苯(色谱纯)、氟苯(色谱纯)、1,4-二氯苯-D4(色谱纯)。石英砂、干净土壤。1.3 标准样品配制1.3.1 标准样品储备液配制(1)标准样品溶液  以甲醇为溶剂,配制25种挥发性有机物的混合标准溶液,浓度为10 μg/mL。具体做法是:在10 mL的容量瓶中,加约7 mL的甲醇。打开装有标准物质的安瓿瓶,使用微量移液器,移取1 mL的标准样品,用甲醇定容至10 mL,得到标准样品使用液。(2)内标标准溶液  以甲醇为溶剂,配制氟苯、1,4-二氯苯-D4的溶液,浓度为10 mg/mL,作为内标贮备液(表1)。具体做法是:在10 mL的容量瓶中,加约7 mL的甲醇,使用微量移液器移取氟苯(色谱纯)97 μL,使用分析天平精确称取0.100 g的1,4-二氯苯-D4,用甲醇定容至10 mL,得到浓度为10 mg/mL内标贮备液。再次用甲醇稀释至10 μg/mL,得到氟苯、1,4-二氯苯-D4的内标标准使用液。(3)替代物标准溶液  以甲醇为溶剂,配制4-溴氟苯的溶液,浓度为10 mg/mL,作为替代物贮备液(表1)。具体做法是:在10 mL的容量瓶中,加约7 mL的甲醇,使用微量移液器移取4-溴氟苯(色谱纯)63 μL,用甲醇定容至10 mL,得到浓度为10 mg/mL替代物贮备液。再次用甲醇稀释至10 μg/mL,得到替代物的标准使用溶液。(4)基体改性剂  如果使用的方法是吹扫捕集处理方法,选用二次蒸馏水作为基体改性剂(参考国家环境标准(HJ 605-2011))。如果使用的方法是静态顶空处理方法,选用pH≤2的磷酸氯化钠水溶液作为基体改性剂。本次分析的土壤VOCs浓度都较低,适合使用吹扫捕集作为预处理方法,因此本方法选用水作为基体改性剂。(5)空白样品  向40 mL样品瓶中,加入5 g石英砂和20 mL纯净水,密封,得到空白试剂样品。1.3.2 标准系列样品溶液的配制  向15支40 mL的样品瓶中依次加入5 g石英砂和20 mL基体改性剂(水)。再向各瓶中分别加入一定量的标准使用液,配制成目标化合物浓度分别为5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL、60 ng/mL、100 ng/mL,每组浓度平行3份。在配制标准样品的同时,向每个顶空瓶分别加入一定量的替代物使用液,一定量的内标使用液,立即密封(表2)。将配制好的标准系列样品在涡旋振荡仪上振荡约5 min,由低浓度到高浓度依次进样分析,绘制校准曲线。1.4 样品采集和保存1.4.1 样品采集  土壤样品的采集和保存参照国家环境标准HJ/T 166的相关规定。采集的样品工具应用金属制品,用前应经过净化处理。可在采样现场使用Mars-400便携式气质联用对样品进行目标物含量高低的初筛,当样品中挥发性有机物浓度大于1000 μg/kg,则视为高含量样品。所有样品均应至少采集3份平行样品。1.4.2 含量高低初筛(1)在40 mL的样品瓶中加入约60 g的干净土壤(通过检测无高浓度的VOCs)。(2)模拟高浓度的土壤样品:向60g土壤中加入6 mL的标准样品溶液(10 μg/mL),配制得到1000 μg/kg的模拟高浓度的土壤样品。(3)使用Mars-400便携式气质联用仪,采用“气体样品分析方法”,首先将“高浓度土壤样品”的上层顶空气体分析一遍。得到该气体的TIC总离子流图。(4)继续使用Mars-400便携式气质联用仪,采集被分析土壤上层气体,得到相应的TIC图。如果被分析土壤的上层气体TIC响应值大于模拟土壤的TIC图,判断被分析土壤为高含量土壤,否则按低含量土壤处理。1.4.3 样品保存(1)在现场保存:采用样品收集装置,加入大约5 g 的土壤到含有10 mL 甲醇的样品瓶中。快速地擦掉瓶子螺纹上粘附的土壤,然后立刻用螺旋帽和隔垫密封住瓶子。用冰存储样品于4 ℃。可以采用其它的样品质量或者甲醇的体积,分析人员需要能够证明整个分析过程的灵敏度对于当前的应用是适当的。(2)不在现场保存:收集不带保存液的高浓度的土壤样品,就是样品既不含有保存溶液,也不含有甲醇。当不采用在现场保存的方法时,尽可能地填充满整个样品容器,使顶空体积最小。1.5 样品分析1.5.1 样品分析条件1.5.2 样品分析步骤1.5.2.1 标准样品分析步骤(1)准备章节3.2的标准系列样品。打开仪器,并调试稳定。(2)设定好分析条件,激活方法,待所有分析条件达到设定值,将样品空白放入吹扫捕集装置的样品池中,等待平衡5 min,将吹扫捕集插针插入样品瓶中,点击主机界面的“运行方法”,仪器开始自动吹扫捕集-气质联用分析。(3)空白样品应该满足待测化合物浓度低于检出限,或者分析结果的5%。(4)按照步骤(2)从低到高分析标准系列样品。(5)样品高低浓度交叉分析时,需在中间插入空白样品分析,以防高浓度样品的残留影响低浓度样品分析。1.5.2.2 土壤样品分析步骤Mars-400便携式气质联用仪是一款适用于现场分析的仪器。本方法开发了一套现场分析的方法和步骤(图1)。(1)现场开机预热,同时开启和预处理设备,如涡旋振荡仪,简易天平等。(2)调试主机和吹扫捕集系统,激活“土壤分析”方法,或者按照章节5.1设置分析方法。(3)分析空白样品,空白样品分析结果应该满足待测化合物浓度低于检出限,或者分析结果的5%。(4)接下来分析质控样品,质控样品指的是浓度在校准曲线中间浓度点附近的标准溶液,本实验选取20 ng/mL标准样品作为质控样品。计算标准样品和替代物的回收率,回收率应在80% ~ 120%之间。图1 样品分析流程图(5)进行土壤样品的现场分析。通过章节4.2的浓度初筛,如果为低浓度的样品,称取5 g,直接加入20 mL基体改性剂,加入40 μL的内标贮备液、40 μL的替代物贮备液,使用涡旋混匀仪混匀,待测。如果为高浓度样品,称取5 g土壤,加入10 mL甲醇,先涡旋振荡提取10 min。将提取液稀释成水溶液,加入5 g石英砂,加入内标和替代品,涡旋混匀,待测。(6)将待测样品通过Mars-400 便携式气质联用仪进行分析,现场进行定性定量,并输出报告。1.6 结果与讨论1.6.1 标准曲线的制作  按照章节5.2.1的方法,从浓度低到浓度高分析标准系列样品,每组浓度平行分析3组。本试验采用特征离子定量法进行定量。以样品浓度与内标浓度的比值作为横坐标,以样品特征离子峰面积与内标特征离子峰面积作为纵坐标,绘制内标标准曲线(图2,表4)。图2 25种VOCs的总离子流图  图2是石英砂加标的25种VOCs的总离子流图,采用对溴氟苯作为替代物(第22号色谱峰),氟苯、1,4-二氯苯-D4作为内标。从表4可以得到,25种VOCs和对溴氟苯的线性相关系数都在0.99以上。1.6.2 精密度和准确度  在5 g石英砂中加入400 ng的标准样品,配制成80 μg/kg的土壤加标样品,按照低浓度土壤样品的方法进行吹扫捕集-便携式气质联用分析,样品连续分析7遍,计算标准偏差S,从而得到分析的精密度,然后通过计算平均回收率得到分析方法的准确度(表5)。  从表5可以得到,连续7次分析的相对标准偏差在20%以内。5 g石英砂中加标浓度为80 μg/kg,平均加标回收率在80%~120%之间。1.6.3 方法检出限  根据方法检出限的实验方法,取5 g石英砂,加入5 ng/mL标准样品,得到20μg/kg的空白加标土壤(计算检出限的3~5倍浓度),连续进样7遍,剔除异常值,计算标准偏差S,在99%的置信区间里,取MDL=3.143×S,如表6。从表5中可以看到,本方法的检出限在2.62 μg/kg ~ 12.06 μg/kg之间,可以用来检测泄露到土壤中的挥发性有机物。
  • 原子荧光光谱仪应用于土壤治理
    近日,从财政部下达的关于下达2021年土壤污染防治资金(第二批)预算的通知中可以了解到将有44亿元预算用于土壤污染的治理。可以看出国家对于土壤污染的治理予以高度的重视。但土壤污染的治理离不开准确的检测,特别是像重金属污染物这类具有隐蔽性和累积性的污染物,更需要专用的仪器来检测。原子荧光光谱仪灵敏性高、稳定性好、操作简便是检测重金属的主要仪器现在被广泛应用在土壤中砷、汞等重金属元素的检测中。不同其他污染物,重金属元素可以和有机物形成稳定的络合物而长期存在于生物体内,并随着食物链流动,也就是说一旦重金属元素进入这片土壤中的生物体内就很难排除,而且重金属的积累量还会连年递增。这也就是重金属污染的有隐蔽性和累积性。因此对于土壤中重金属的治理不是一朝一夕就可以完成,这需要长期的检测证明治理成果。其中原子荧光光谱仪因为其灵敏性高、稳定性好、操作简便等优势被广泛应用在土壤中重金属含量的研究中。例如在期刊《江苏农业科学》中刊登的《双道原子荧光光谱法同时测定土壤中的砷和汞》,作者介绍了应用原子荧光光谱仪同时测定土壤中的砷和汞的操作过程并得出“原子荧光法操作简便、快速、灵敏度高”的结论;而在《环境监测管理与技术》刊登的《微波消解-原子荧光法测定土壤中汞、砷、硒》中作者通过微波消解-原子荧光法检测土壤中汞、砷、硒含量后,“经国家有证标准物质验证,原子荧光法精密度与准确度均能满足土壤环境样品的测试要求”。另外,因为污染物成分越来越复杂以及检测技术的提高,污染物的形态分析越来越重要。在《原子荧光光谱法检测土壤样品中砷,汞形态的研究》中,作者通过仪器成本、仪器操作以及实验数据的不确定度,检验实验数据的准确,可靠性等方面综合考虑,得到结论“在实际操作中使用液相色谱原子荧光联用法测定土壤样品中砷,汞形态各态的含量是切实可行的”。此外,生态环境部发布的《HJ 680-2013 土壤和沉积物 汞、砷、硒、铋、锑的测定 微波消解原子荧光法》标准为土壤检测提供了依据和规范,另外2018年科技部将液相色谱原子荧光联用仪作为检测土壤中砷(形态)等重金属元素的先进仪器标志着应用液相色谱原子荧光联用仪检测土壤中砷(形态)等重金属元素被广大用户所认可。拥有我国自主知识产权的原子荧光光谱仪因其灵敏性高、稳定性好、操作简便等优势被广泛应用在土壤中砷、汞等重金属检测中,在土壤检测中发挥重要作用。北京金索坤技术开发有限公司作为原子荧光行业领跑者专注于原子荧光光谱仪的研发以及销售二十余载,推出SK-2003A便捷型原子荧光光谱仪、SK-乐析 测汞型原子荧光光谱仪等原子荧光产品,金索坤还会不断的推陈出新,用更加优质的原子荧光产品助力土壤检测。 金索坤SK-2003A 便捷型原子荧光光谱仪/光度计
  • 土壤养分分析仪器-土壤养分分析仪器-土壤养分分析仪器
    土壤养分分析仪器【选择山东霍尔德电子科技】Soil testing instrument manufacturers为山东霍尔德电子科技新一代仪器生产厂家研发,性能可靠,具有强大的售后保障,为仪器生产优势厂家,能够满足各种检测需求【点击上方进入公司主页可电话咨询】土壤养分分析仪器是在合理施用农家肥的基础上进行的,在开展测土配方工作中,各级农业部门积极引导农民积存农家肥,实施秸秆还田等技术,提高有机肥的利用水平,使土壤养分结构得到改善,耕地质量明显提高。土壤检测仪器技术指标:  1.电源:交流 220±22V 直流 12V+5V(仪器标配内置锂电池也可用车载电源)  2.功率: ≤5W  3.量程及分辨率:0.001-9999  4.重复性误差: ≤0.02%(0.0002,重铬酸钾溶液)  5.仪器稳定性:一个小时内漂移小于0.3%(0.003,透光度测量)。仪器开机预热5分钟后,三十分钟内显示数字无漂移(透光度测量) 一个小时内数字漂移不超过0.3%(透光度测量)、0.001(吸光度测量) 两个小时内数字漂移不超过0.5%(0.005,透光度测量)。  6.线性误差: ≤0.1%(0.001,硫酸铜检测)  7.灵敏度:红光≥4.5 ×10-5 蓝光≥3.17×10-3 绿光≥2.35×10-3 橙光≥2.13×10-3  8.波长范围 :红光:680±2nm 蓝光:420±2nm 绿光:510±2nm 橙光:590±4nm  9.PH值(酸碱度): (1)测试范围:1~14 (2)精度:0.01 (3)误差:±0.1  10.含盐量(电导):(1)测试范围:0.01%~1.00% (2)相对误差:±5%  11.土壤水分技术参数水分单位:﹪(g/100g) 含水率测试范围:0-100﹪ 误差小于0.5%  12.土壤中速效N、P、K三种养分一次性同时浸提测定、科学推荐施肥量(农业部速测行业标准起草者)  13.肥料中氮(N)、磷(P)、钾(K)等养分同时、快速、准确检测  14.测试速度:测一个土样(N、P、K)≤30分钟(含前处理时间,不需用户提供任何附件)  15.同时测8个土样≤1小时(含前处理时间)  16.仪器尺寸:43×34.5×19cm, 主机净重:5.1kg
  • 土壤三普丨燃烧红外光谱法检测土壤中全硫含量的应用解决方案
    时隔43年,第三次全国土壤普查重磅开启,我国再一次对土壤进行的“全面体检”。2022年2月16日,国务院印发了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》。当前,第三次全国土壤普查工作已经进入了正式实施阶段。根据《土壤样品制备与检测技术规范(送审稿)》,本次普查涉及土壤全硫、全氮、全磷、全钾等实验室检测项目。赛恩思针对全硫检测项目提供高频红外碳硫仪应用解决方案。燃烧红外光谱法检测土壤中全硫含量涉及项目:土壤中全硫含量燃烧红外碳硫仪检测土壤样品的难点: 红外测试法是基于燃烧炉已经将土壤充分燃烧后进行的,燃烧炉可以使用管式燃烧炉,也可以使用高频燃烧炉,管式燃烧炉预热时间长,分析速度慢,分析效率较低,因此高频燃烧炉常常用于土壤及矿石的碳硫分析。土壤属于非金属样品,分析时需要大功率的高频燃烧炉,功率越大,升温速度越快,温度高,转化率高,功率大助熔剂的用量少,空白值带来的误差小。土壤中含有机物,燃烧以后产生水分子,水分子和二氧化硫分子吸收的红外光波长很接近,特别是对于带宽较宽的红外测试仪,仪器无法区分水分子和二氧化硫分子,因此水分子对硫的测试结果影响很大,测试过程中需要除水,除水有物理除水和化学除两种方式,物理除水比化学除水效果好,更稳定且不会失效,分析土壤最好使用物理除水。赛恩思高频红外碳硫仪检测土壤样品的优势:分析范围 C 0.00001-99.9% S 0.00001-99.9%分析精度 C 物理除水装置:应用分析气体物理除水装置专利技术 专利号[ZL 2021 2 3303903.1]智能化程度高:碳硫同时出结果、自动报警功能、可实现企业数据化管理全量程覆盖:碳硫含量检测精确到PPM级分析效率高:仪器操作简单,分析速度快高频辐射屏蔽技术:降低高频辐射对人体伤害,减少高频磁场对红外电路板干扰,数据更精准智能休眠自我保护功能:降低器件损耗,延长仪器寿命双区域自动除尘:集高压反吹、刷尘、排尘、集尘于一体测试案例中国农业科学院土壤肥料研究所采用赛恩思高频红外碳硫仪测试土壤样品中的碳硫含量数据总结:采用高频红外碳硫仪测定土壤中全硫的含量,方法具有很好的精密度和准确度;操作简单、分析速度快、大大提高测定效率。
  • 格瑞德曼发布土壤研磨仪新品
    DP50土壤研磨仪采用水平式上下叠放,一静一动磨盘做相对运动,可快速将中硬性及脆性材料研磨至100微米以下。由于该仪器操作简单,效率高,研磨腔内残余物料少,是环境土壤的多样品批次的样品制备实验室优选设备之一。典型样品土壤、建筑材料、核矿石、水泥、混凝土、炉渣、焦炭、玻璃、陶瓷、矿石、耐火黏土、花岗岩、铝土矿等。工作原理DP50土壤研磨仪是通过水平的一片转动圆盘与正下方另一片固定圆盘之间产生的压力和摩擦力来研磨样品。样品从磨盘中心进入研磨室中,先在圆盘中部被预粉碎,因受到离心力的作用进而转移到圆盘的外沿,进一步被精细粉碎。通过离心力作用研磨完的样品透过研磨圆盘的外沿落入样品接收容器中,达到研磨盘清理和样品收集作用。性能优点○通过磨盘间隙宽度的精确调节实现结果的可重复性;○可对样品进行预粉碎和精细粉碎;○研磨腔铰链设计,清洁简单方便;○研磨盘使用寿命长;○多种材料的无污染研磨;○除尘设计技术参数进料尺寸<2毫米出料尺寸<75微米(95%)转速800转/分接收槽容积5 升研磨套件材料硬质钢、玛瑙、氧化锆、刚玉、碳化钨研磨间隙宽度调节0-30毫米额定功率550瓦 创新点:1.操作简单,效率高,研磨腔内残余物料少,是环境土壤的多样品批次的样品制备实验室优选设备之一; 2.通过磨盘间隙宽度的精确调节实现结果的可重复性; 3.多种材料的无污染研磨。 土壤研磨仪
  • 聚光ICP-5000 测定土壤中10 种金属元素
    土壤中各种金属元素的含量差别较大。它们含量高低直接影响植物的健康。电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)是痕量元素分析的主要技术手段,目前已经广泛应用于土壤样品中多种金属元素的分析检测。本文采用硝酸+氢氟酸+高氯酸消解土壤样品,采用ICP-5000 全谱直读原子发射光谱仪测定标准土壤样品中的硼、钡、镉、钴、铬、铜、镍、锶等10 种金属元素,通过计算方法检出限、回收率和精密度来考察ICP-5000 测定实际样品的分析性能。结果表明ICP-5000 可用于土壤样品中多种金属元素的同时分析检测。技术特点复杂基体的干扰痕量元素分析湿法消解法标准土壤样品样品前处理准确称取0.25 g(准确至0.0001 g)标准土壤(GSS-15)于聚四氟乙烯烧杯中,先加浓硝酸润湿样品,在电热板上低温加热,蒸发至尽干,加入氢氟酸、浓硝酸和高氯酸,在电热板上加热除硅,再加入浓硝酸和高氯酸,赶酸至尽干,冷却,定容至25 mL,备测。消解液通过阳离子交换柱进行分离富集,依次用超纯水和硝酸清洗柱子,收集流出液,待测。仪器配置仪器:ICP-5000 等离子体原子发射光谱仪;双向观测(水平+垂直),分析参数见表1。流动注射仪:FIA-3110。进样系统:旋流雾化室、玻璃同心雾化器。离子交换柱:IE0610;吸附树脂:ICP-CH。表1标准溶液配置被测元素标准溶液配制梯度见表2。线性相关系数均大于0.999。表2 各元素的标准溶度配制梯度 单位:mg/L方法检出限按样品空白连续11 次测定的3 倍SD 乘以稀释倍数计算元素的方法检出限(MDL),结果列于表3。表3 被测元素的方法检出限 单位:mg/Kg方法精密度与加标回收率采用ICP-5000 测定5 个平行样品,考察各元素的方法精密度和加标回收率,方法精密度和加标回收率结果见表4。表4 土壤标样中金属元素的方法精密度和加标回收率 单位:mg/Kg结论本文采用ICP-5000测定标准土壤样品中硼、钡、钴、铬、铜、镍、锶等金属元素含量,采用离子交换技术分析土壤中痕量镉,通过计算方法检出限、回收率和方法精密度, 考察ICP-5000在土壤样品中的实际分析性能。结果表明:与国标标准值对比,测定值与标准值基本一致,回收率均在92.87%~109.7%,方法精密度除锶5.9%外,均小于5%,ICP-5000可用于土壤样品中多种金属元素的分析检测。参考文献[1] GB 15618-1995,土壤环境质量标准[S].1995聚光其他相关解决方案土壤中挥发性有机物的检测土壤中稀土元素的检测免费下载聚光科技 聚光科技(杭州)股份有限公司是由归国留学人员创办的高新技术企业, 2002年1月注册成立于浙江省杭州市国家高新技术产业开发区, 2009年完成股份制改造,2011年4月上市,注册资金4.45亿元人民币,是世界领先的环境与安全分析检测仪器生产商与系统解决方案供应商。公司拥有国际一流的研发、营销、应用服务和供应链团队,致力于业界最前沿的各种分析检测技术研究与应用开发,产品广泛应用于环保、冶金、石化、化工、能源、食品、农业、交通、水利、建筑、制药、酿造、航空及科学研究等众多行业,并出口到美、日、英、俄罗斯等二十多个国家和地区。网址:www.fpi-inc.com
  • 聚光科技Expec 7000测定土壤中14种元素
    技术特点 微波消解 干扰校正 内标法 近几年来,“舌尖上的安全”可以说是公众最为关注的话题。“镉大米”、重金属蔬菜等诸多食品安全事件让我们意识到,我们赖以生存的土壤已经受到污染,有害物质已经随着粮食、饮水被“端上”餐桌,危害人类的健康。 本文参照《GB 15618-2015土壤环境质量标准》中规定的土壤中重金属的限值要求,采用Expec 7000测定标准土壤(GSS-27)中14种金属元素含量,使用铑、铟、铼内标元素克服土壤样品基体效应,降低信号漂移;通过干扰校正方程校准多原子离子干扰;该方法简单、快速、重现性好、结果准确,适用于土壤样品痕量金属元素分析。样品前处理 准确称取一定量的标准土壤,标准号GSS-27,于于消解罐中,依次加入硝酸、 盐酸、氢氟酸混合,放置一定的时间,待反应平稳后加盖拧紧,放入消解盘中,按照设定的程序运行完毕后,取出冷却,使罐内压力降至常压,开盖,将消解罐中的溶液转移至聚四氟乙烯烧杯中, 160℃进行赶酸,定容,待测。仪器配置 仪器:Expec 7000电感耦合等离子体质谱仪; Expec 7000的仪器条件,分析参数:参 数设 置RF功率1450 w冷却气14 L/min辅助气0.95L/min雾化气1.05 L/min泵速30 rpm雾化室温度2℃采样深度3.68 mm扫描模式跳峰通道数3驻留时间10ms扫描次数10标准溶液配置 被测元素标准溶液配制梯度见表2。线性相关系数大于0.999。表2各元素的标准溶度配制梯度溶液编号元素名称标准溶液浓度(μ g/L)1铜、铬、锌、镍、钒、锰、钼、钡、钴、铊、锑、镉、铍、铅0、1、5、10、50、100、5002铑、铟、铼50 检出限 按样品空白连续11次测定的3倍SD得到该元素检出限,见表3;表3 被测元素的检出限元素检出限(μ g/kg)元素检出限(μ g/kg)9Be0.08266Zn0.07451V0.12198Mo0.01852Cr0.089114Cd0.00655Mn0.014123Sb0.08159Co0.042137Ba0.01460Ni0.046205Tl0.00163Cu0.022207Pb0.020方法精密度及准确度 采用Expec 7000测定6个平行样品,考察各元素的方法精密度,测定值与标准土壤的认证值对比,考察各元素的准确度,方法精密度和准确度结果见表4。表4 Expec 7000测定土壤金属元素方法精密度和准确度元素样品测定(μ g/g)样品认证值 (μ g/g)精密(N=6)9Be2.422.3± 0.15.38%51V132120± 61.88%52Cr85.392± 42.18%55Mn965956± 371.58%59Co20.219± 0.63.72%60Ni44.843± 21.89%63Cu57.354± 22.32%66Zn146127± 43.12%98Mo0.750.84± 0.114.42%114Cd0.620.59± 0.042.05%123Sb1.241.21± 0.045.43%137Ba447496± 152.76%205Tl0.730.67± 0.075.44%结论 本文采用Expec 7000测定标准土壤(GSS-27)中14种金属元素含量,元素检出限在0.04~3.72ug/kg之间,方法精密度 1.58% ~ 5.44%之间,测量结果与标准值较一致,准确度良好;结果表明该方法检出限低、重现性好、结果准确,适用于土壤样品痕量金属元素分析。
  • 土壤重金属污染图别又成“机密”
    近期,湖南大米被检出镉超标,引发社会对于土壤污染的关注。应该说,通过调查取样,全面、系统、准确掌握我国土壤污染的真实“家底”,对于有效防治土壤污染至关重要。在期待土壤重金属污染图早日绘制成功的同时,公众更希望其能向社会公布,别又成了有关部门内部掌握的“国家机密”。   早在2006年,环保总局和国土资源部就联合启动了全国首次土壤污染状况调查,但这场耗资10亿元的普查,相关数据至今外界不得而知。北京律师董正伟向环保部提出公开申请,环保部却以“国家机密”为由拒绝公开。广东生态环境与土壤研究所的人士更是坦言,参与普查时,即与相关部门签订了保密协议,不方便公开。   我国《政府信息公开条例》明确规定,“涉及公民、法人或者其他组织切身利益的”,政府信息应当主动公开。对于公众来说,有权知道自己的房屋是否建在“毒地”上,自家水稻田是否已经被污染。花纳税人的钱进行调查,调查结果关系到每个公民的生命健康和居住环境安全问题,到头来公众却被蒙在鼓里,这是哪门子道理?   有关部门对土壤污染秘而不宣,大致基于两个方面考量。一是认为掌握的数据不是非常完整和准确,二是担心一旦公开很有可能会引起大量人群的恐慌。   事实上,这些顾虑都是多余。一方面,对于土壤污染的认识,本身就是一个渐进式过程,不可能一下子全面掌握,只要分阶段向社会公布调查结果,适时说明相关背景,公众也能理解和接受。另一方面,担心恐慌更是低估了公众的心理承受度。治理土壤污染,不是政府部门的独角戏。向社会公开,更有利于全社会齐心协力,共同治污,还能以公众监督之力,倒逼政府污染防治。   相比大气、水、垃圾等的污染,土壤污染更具隐蔽性,公众仅凭其感观很难对土壤污染作出基本判断。土壤污染又很难治理,治理短期内很难减少,所以只能回避,或者更换其他对重金属不敏感的农作物。对土壤污染三缄其口,不仅公众会陷入后知后觉的集体无意识,对土壤污染熟视无睹,缺乏危机感和使命感 而且地方政府也难以做到针对性处理,不能更换农作物或避让污染区域,将进一步延误防治战机,加剧土壤污染,增加治理成本。因此,希望我国有关部门能够读懂民意期待,早日将土壤重金属污染图向社会公布,告知公众治理的时间表和路线图,掀起一场治理土壤污染的人民战争。
  • 浙江大学罗忠奎研究团队揭示青藏高原不同气候梯度下土壤碳矿化与微生物群落组成之间的解耦
    2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇。 今天与大家分享的是浙江大学环境与资源学院罗忠奎研究团队在研究土壤有机碳矿化及其温度敏感性(Q10)与微生物群落多样性和组成之间关系方面取得的进展。在该项研究中,研究团队利用PRI-8800测定土壤CO2排放速率,为研究结果提供了有力的数据支撑。 土壤微生物驱动着有机碳的矿化,由于不同微生物群落在代谢效率以及对不同温度变化的响应存在差异,因此土壤有机碳矿化及其温度敏感性(Q10)与微生物群落多样性和组成之间应该存在密切的关系。然而,这些关系很少被检验。 基于此,浙江大学环境与资源学院罗忠奎研究团队通过室内培养实验,评估了藏东南地区不同海拔(气候)梯度中土壤微生物α多样性对温度的响应以及r-和k-策略微生物的相对丰度。图.培养第128天的土壤有机碳矿化速率及其Q10与门水平微生物群落丰度的相关性。灰色表示相关性不显著(即P 0.05),彩色网格表示相关性显著(P 0.05),颜色梯度表示相关性的大小和强度。R5°C-128和R25°C-128分别为5°C和25°C培养温度下第128天的有机碳矿化速率。Q10-128为土壤有机碳在128天培养期间的温度敏感性。F:新鲜土壤样品;5、25分别为在5°C和25°C培养的土壤样品。 在土壤培养实验设计及有机碳矿化测定的过程中,研究团队采用由普瑞亿科研发的PRI-8800全自动变温土壤培养温室气体分析系统测定土壤CO2排放速率(μg CO2-C g&minus 1 SOC day&minus 1),每个土壤样品测定时间设置为3分钟,此数据的获取为该项研究提供了有力的数据支撑。基于不同温度下测定的土壤CO2排放速率,计算了有机碳矿化的温度敏感性(Q10)。 研究结果表明:培养128后测定的α多样性以及r-和k-策略微生物的相对丰度受温度的显著影响(P 0.05),但是这些微生物变量并不能很好地预测同步测定的土壤有机碳矿化速率。相反,新鲜土壤的微生物群落多样性以及r-和k-策略微生物的相对丰度对不同培养阶段的土壤有机碳矿化速率及其Q10的影响是一致且显著的(P 0.05)。与此同时,路径分析表明,当考虑到气候、土壤有机碳化学、物理保护和土壤性质的变化时,微生物α多样性以及r-和k-策略微生物对土壤有机碳矿化速率及其Q10的影响并不是独立的。本研究结果表明,虽然土壤微生物群落的多样性和组成是土壤有机碳质量和有效性的重要指标,但它们并不是土壤有机碳矿化速率及其Q10的根本的决定因素。 相关研究成果以“Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau”为题发表在国际SCI期刊Geoderma(IF2022=6.1,中科院一区)。Zheng, J., Mao, X., Jan van Groenigen, K., Zhang, S., Wang, M., Guo, X. et al. (2024). Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau. 441, 116736.https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116736 截至目前,以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇,分别发表在10余种影响因子较高的国际期刊上——数据来源:https://sci.justscience.cn/ 很荣幸PRI-8800可以为这些高质量学术研究贡献一份力量,感谢各位老师对普瑞亿科产品的支持和信任。即日起,如果您成功发表文章,并且在研究过程中使用了普瑞亿科的国产仪器设备,请与我们公司联络,我们为您准备了一份小礼物,以感谢您对国产设备以及普瑞亿科的信任和支持! 为响应国家“双碳”目标,针对国内“双碳”行动有效性评估,普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,模式的培养与测试过程非常简单高效,这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究,可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;307 mL样品瓶,25位样品盘;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究,拓展设备应用场景,普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1)原状土冻融过程模拟:气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力,即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变,但一种气候波动的影响(例如干湿交替)是否影响了对另一种气候(例如冻融交替)的反应,其温室气体排放是如何响应的?通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟,我们可以找出清晰答案。 2)湿地淹水深度模拟:在全球尺度上湿地甲烷(CH4)排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化,而二氧化碳(CO2)排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放?我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放?借助PRI-8800 Plus,通过淹水深度和温度变化的组合测试,可以查出真相。 3)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800 Plus的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.23.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.24.Liu Y, Kumar A, Tiemann L K, et al. Substrate availability reconciles the contrasting temperature response of SOC mineralization in different soil profiles[J]. Journal of Soils and Sediments, 2023: 1-15.25.Liu YH,Xiong DC,Wu C,et al.Effects of exogenous carbon addition on soil carbon emission in a subtropical evergreen broad-leaf forest[J]. Journal of Forest & Environment, 2023, 43(5).26.Zheng, J., Mao, X., Jan van Groenigen, K., Zhang, S., Wang, M., Guo, X. et al. (2024). Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau. 441, 116736.
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