土壤重金属残留检测过程中质量控制探讨

梁凤玲 章雪明 黄芳 胡仁莉

摘要 本文阐述了质量控制在土壤重金属残留检测过程中的重要性，探讨了土壤重金属残留检测过程中从样品制备、检测前期准备、样品试液分析过程、检测数据等关键步骤的质量控制措施，以期为相关人员提供参考。

关键词 土壤；重金属；检测；质量控制

中图分类号 X833 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）11-0195-02

Abstract In this article，the importance of quality control in the process of residue detection of heavy metals in soil was expounded，and the quality control measures of key steps such as sample preparation，test preparation，sample solution analysis process，testing data were analyzed，so as to provide references for relevant personnel.

Key words soil；heavy metal；detection；quality control

土壤污染中的重金属主要包括铅、镉、铬、汞、类金属砷等生物毒性显著的元素以及有一定毒性的铜、锌、镍等元素。土壤重金属污染具有不易被生物降解、隐蔽性和不可逆转性[1-2]，对环境造成巨大威胁，是土壤污染调查中必不可少的研究对象。2016年发布的《土壤污染防治行动计划》中提到，要重点监测土壤中铅、镉、铬等重金属。做好土壤重金属残留检测的质量控制是监测结果准确、可靠的前提和保证。

1 样品制备过程中的质量控制

对样品进行核实后贴样品编号标签，样品名称和编号要一一对应，严禁混错。为保证样品的均一性，严格按照图1所示的土壤重金属检测用样品的缩分处理对样品制样，利用四分法缩分出约100 g进行无污染玛瑙球磨加工，直至全部通过100目（孔径0.149 mm）尼龙筛。加工好的样品缩分出15～20 g装入自封袋，用于测定重金属元素，其余样品作为副样保存。每制出1份样品，制样工具要擦抹（洗）干净，避免交叉污染[3]。

2 检测前期准备工作过程中的质量控制

2.1 仪器设备及计量器具检定

所用仪器设备及计量器具应当检定合格，并在有效期内。仪器设备性能、量程、精度等必须满足分析方法要求。样品分析前，仪器调试到最佳状态，并做仪器检出限测定，即建立校准曲线后，以纯水为样品，测定20次，统计标准偏差，以公式DL=3S计算仪器检出限，其值应与仪器验收时指标相当。

2.2 标准物质

土壤标准样品需要具备国家级标物证书，可在GSS1-GSS28中选择。使用土壤标准样品时，选择合适的标样，使标样的背景结构、组分、含量水平尽可能与待测样品一致或近似。标准溶液可在国家标物中心购买，且具有标物证书。自行配制标准溶液时，应当使用基准物质或纯度在99.999%以上的金属配制，并用国家标准溶液校验。不同浓度标准溶液（标准储备液、中间液、使用液）的配制、使用、保存、有效期等，实验室应有相应的规定。

2.3 分析方法

重金属测定方法一般有原子吸收、原子荧光、等离子发射光谱、等离子发射质谱等。具体分析方法的选取需要根据实验室的条件来决定。

2.4 化学试剂及实验用水

实验中使用的盐酸、硝酸、高氯酸要求为优级纯；其他分析用化学试剂要求为分析纯（含分析纯）以上。实验用水电导率应≤5.0 μS/cm（25 ℃）或电阻率≥0.2 MΩ·cm（25 ℃），每批实验用水均须进行检测。

2.5 实验器具

实验器具必须清洗干净，首先用20%硝酸溶液浸泡24 h，依次用自来水和实验用水洗净、晾干后方可使用。必要时可用加热至微沸的1+1硝酸浸泡1 h以上。测定汞的玻璃器皿应当专用，不得与测试其他元素的器皿混用。

3 样品试液分析过程中的质量控制

3.1 样品试液的制备

每批土壤样品消解时，至少做1对平行样品、2个平行空白试样和2个平行质控样。上仪器测定试液信号值时，先测定空白试液，后测定土壤样品和质控样品试液。

3.1.1 空白试验要求。空白试验又称样品空白或空白。在痕量或超痕量元素分析中，由于样品测定值较小，常与空白试验值處于同一数量级，空白试验值的大小及其离散程度对分析结果的精密度和分析方法的检出限均有较大的影响。空白可以考查实验用水和化学试剂的纯度、玻璃容器的洁净度、分析仪器的精度和使用情况、实验室内的环境污染状况以及分析人员的水平和经验，以上因素均会影响空白试验测定值。每批样品必须做平行双样样品空白，平行空白均值应当与方法检出限相当，相对偏差应<60%。空白值偏高时，应查找原因，降低空白值。

3.1.2 平行双样要求。每批消解样品至少有1个样品作平行双样，平行样总体要求为样品总数的10%[4]，平行双样的相对偏差应当符合精密度要求，具体要求见表1。

3.1.3 平行质控样要求。每批消解样品至少做1组平行质控样（土壤标准物质），平行质控样均值应当落在X±2S范围之内，且相对误差符合室内准确度要求；若平行质控样的2个测定数据均落在范围之外，则此批检测结果无效，应重新测定。标准物质的选择应注意其成分、物质和含量等，尽可能与待测样品接近，否则由标准物质测定值的准确度推断或控制实际样品的准确度达不到预期目的。在尚无标准物质时，可采用加标回收的方式加收评估其准确度。每批次样品至少分析10%的加标回收样，样品数量<10时，应至少做1个加标回收样。加标回收测定结果中，加标回收率应控制在70%～125%。

3.2 校准曲线绘制、检验与校准

每次样品分析应建立标准曲线，使用4～6个标准溶液浓度单位的测量信号值绘制校准曲线，且要涵盖被测样品试液表征浓度值。标准溶液浓度范围：原子吸收（火焰和石墨炉）法控制在1个数量级以内；氢化发生原子荧光法控制在2个数量级以内；ICP-MS法控制在3个数量级以内。校准曲线检验一般要求相关系数≥0.999，石墨爐原子吸收法可适当放宽，要求相关系数≥0.99。

每测定20个左右或1批次（少于20个样品/批）样品试验，用位于校准曲线中心位置的浓度点进行1次标准曲线校正，若偏离超过10%，需重新建立校准曲线后再继续测定。校准曲线的使用原则上要求当天配制当天测定，过时重新制作。

4 检测数据的质量控制

4.1 质控图的使用与更新

样品测定过程中，质控样均值落在X±2S之内，则该批数据可信；落在X±3S之内，则该批数据可以采纳；落在X±3S之外，则该批数据不可接受，必须重新测定。质控数据连续7次出现在保证值同一侧时，表明测试有系统误差，应停止测试，查出原因并予以纠正后再进行测定。在实验过程中，应随时对质控图进行更新。

4.2 质控员控制

在样品分析过程中，质量监督员应随时查看校准曲线、空白值、平行样、土壤标准样品等检测数据，必要时通过添加密码样等措施，对实验室内分析质量进行监控和管理。

4.3 异常数据的检查及数据修约

在实验过程中，若发现有异常数据，需要及时检查原因或对异常数据进行复检验证，以排除实验室因素。根据样品的性质、组分、共生元素及用户提供的相关信息，发现测定数据可疑时，可安排疑点抽查，以便作出肯定的结论。数据修约规则按GB/T 8170—2008执行，检测结果的有效数字一般保留3位，如铬、铅、砷；镉、汞检测结果保留小数点后3位。

5 结语

质量控制是保证分析质量的重要手段，控制结果也是实验室发现问题、改进工作、提高分析测试能力和管理水平的依据。近年来，随着质量要求的提高，控制措施也在不断更新和丰富。质量管理人员和分析人员应重视日常质量控制工作，学习了解相关质量控制要求，并在工作中严格遵照执行。

6 参考文献

[1] 王磊，赵铮.探讨土壤重金属的监测过程及其质量控制[J].环境与发展，2017，29（6）：142-144.

[2] 陈恒.土壤重金属监测过程及其质量控制[J].工程建设与设计，2016（12）：97-99.

[3] 国家环境保护总局.土壤环境监测技术规范：HJ/T 166-2004[S].北京：中国环境科学出版社，2004.

[4] 中华人民共和国环境保护部.土壤和沉积物 12种金属元素的测定 王水提取-电感耦合等离子体质谱法：HJ 803-2016[S].北京：中国环境科学出版社，2016.