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“土十條”中土壤樣品快速制備的一站式解決方案
2017-08-08     來源:弗爾德(上海)儀器設備有限公司   >>進入該公司展臺 


2016年5月28日,繼“氣十條”(2013),“水十條”(2015)出臺之后,《土壤污染防治行動計劃》歷經50余次修改后終于問世,共十條,35項,簡稱“土十條”。根據“土十條”政策,我國到2020年土壤污染加重趨勢將得到初步遏制,土壤環境質量總體保持穩定,到2030年土壤環境風險得到全面管控,到2050年,土壤環境質量全面改善,生態系統實現良性循環。“土十條”還對土壤安全利用提出了具體要求,明確指出重度污染的土壤嚴禁種植食用農產品。

 


為了落實“土十條”第一條,做好全國土壤污染狀況詳查工作,環境保護部、財政部、 國土資源部、農業部、衛生計生委在強化頂層設計的基礎上,共同組織編制了《全國土壤污染狀況詳查總體方案》, 經國務院同意后, 于2016年12月27日聯合印發, 部署啟動了全國土壤污染狀況詳查工作。本次詳查,在綜合分析土壤污染狀況相關已有調查成果的基礎上,進一步突出工作重點,統一技術要求,充分發揮環境保護、國土資源、農業、衛生計生等部門專業技術力量和社會專業技術力量的作用,確保在2018年底前查明農用地土壤污染的面積分布及其對農產品質量的影響,并且在2020年底前掌握重點行業企業用地中污染地塊的分布及其環境風險情況。

 

這些措施的相繼出臺,也讓各地承擔土壤污染狀況詳查的實驗人員倍感壓力,因為分析樣品數量多、種類多,對數據的準確度和重現性要求非常高,而時間要求也非常緊迫。因此對于承擔土壤普查的實驗室來說,合理利用好已有的分析實驗設備、適當添置規劃新設備也是必要的工作。這幾年內,海量的樣品處理不但是對于分析儀器的穩定性、精密度和重復性是個考驗,從分析源頭來講,樣品前處理設備的高效率和無污染引入,操作的安全性和人性化,使用壽命長且性能穩定和符合要求,也是整個實驗室順利運轉的基本前提。越來越多的實驗表明,分析的誤差有90%以上來自于樣品前處理,因此選擇好的樣品前處理設備,客戶的實驗也意味著成功了一半!

 

土壤污染狀況詳查主要針對的樣品處理為“土壤”,實驗人員可以依據《全國土壤污染狀況詳查樣品分析測試方法技術規定》和《農用地土壤樣品采集流轉制備和保存技術規定》中的樣品制備和分析方法做參照和指導,土壤樣品的制備要求快速、高效、不引入污染、具有重現性和代表性,達到分析所需的出樣尺寸,并且也對前處理設備具體需要的研磨工具進行了說明。

 

樣品制備的細度

測試內容和方法

參考標準

<2 mm (10目)

干物質和水分

HJ613-2011

PH值測定

NY/T 1121.2-2006

機械組成 (2mm/1mm/0.5mm/250μm)

LY/T 1225-1999

土壤陽離子交換量

LY/T 1243-1999

<1 mm (16目)

多環芳烴 氣相色譜-質譜法

HJ805-2016

<250μm (60目)

有機氯農藥 氣相色譜-質譜法


<150μm (100目)

氟化物(2mm-150μm)

GB/T 22104-2008

總鉛、總鎘、總砷、總鉈、總銅、總鈹、總鉻、總鎳、總鋅、總汞、總鈷,總釩、總銻、總鉬、總錳

ICP-MS,ICP-AES,原子熒光法,火焰原子吸收分光光度法

HJ766-2015

GB/T22105.1/2-2008,

HJ731-2016

GB/T 17141-1997

GB/T 17139-1997

HJ781-2016

HJ680-2013

HJ491-2009

 

        這么緊密的工作表,可見各地擔任土壤污染狀況詳查實驗室的樣品處理工作量非常的巨大,時間非常的緊迫。這兩年里的大量樣品處理不但是對于分析儀器精密度和重復性的嚴苛考驗,從分析源頭來講,樣品前處理設備的高效率和無污染引入,操作的安全和人性化,性能穩定和符合要求,更是整個實驗室順利運轉的牢固基礎,也是操作員個人安全和衛生狀況的保證。德國萊馳有著百年實驗室固體樣品前處理經驗,針對土壤樣品的處理量大,頻率高,無重金屬污染要求,有著成熟的解決方案。


       首先采集到的土壤樣品需要搗碎風干和去除里面的沙粒和生物質雜質,把樣品制備到全部通過2mm篩網。由于每天采集量比較大,所以完全依賴手工搗碎效率會比較低下。德國萊馳提供顎式破碎儀BB250XL配備碳化鎢顎板,不會引入重金屬污染,3000w大功率可以最大處理300公斤樣品每小時,研磨腔前開門設計方便清潔無死角,后置吸塵器接口不會有粉塵污染,另外可以選購帶2mm篩網(1-3個)的自動分樣傳送帶,可以截留超過2mm的顆粒再回流操作至符合要求,也可以直接接5升或30升樣品收集桶,完全滿足單批次處理量需求。


 

        在得到1-3公斤的小于2mm的粗粉碎樣品后,除了一部分留樣,一部分直接做分析以外,大部分(堆錐四分法)樣品可以直接由德國萊馳的行星式球磨儀PM400配以500ml瑪瑙罐繼續處理至250-75μm(60目-200目),罐子有密封圈設計,長時間研磨也不會有粉塵泄露。PM400具有4個工作位,可以最大處理1公斤樣品每批次,由于太陽輪有效直徑大,轉速高,單批次處理時間5-10分鐘(根據最終出樣細度要求不等),采用備用球磨罐的方式,理論上每小時處理量可達10公斤樣品。



如果客戶土壤樣品精細粉碎研磨的單批次樣品不超過100g,而處理頻次特別高,對于整個流程效率的要求非常嚴格。那就對清潔的簡便和高效性有更高的要求,而萊馳的盤式研磨儀RS200RS300XL,只需要清潔研磨罐和研磨套件(研磨塊)即可。可以加適配器同時支持4個工作位(最大100mlx4),單工作位時處理量最大2000ml。整個粉碎過程大約2分鐘左右,可以由<2mm的樣品處理至<100μm,而研磨罐和研磨配件可以用吸塵器直接清潔,1分鐘左右即可以投入下次實驗。



       大部分理化分析對樣品的處理細度都不超過150μm(消解),所以通常BB250XL加PM400或RS300XL的組合已經完全滿足要求。如果需要制備至75μm的細度,球磨儀也可以達成超過D90的要求。而想要余下的小部分樣品快速達到要求,可以選擇德國萊馳臼式研磨儀RM200瑪瑙罐配置。RM200設置簡單,操作輕松,處理過程中可以隨時從加樣口加樣,單批次處理量100克,5分鐘左右即可以全部處理至75μm以下(干燥樣品)。



     如果實驗室的土壤樣品每天處理量只有幾公斤或者只有幾十份樣品,德國萊馳也有靈活的小型實驗室處理設備套裝,代替BB250XL的小型桌上型顎式破破碎儀BB50和代替PM400的桌上型快速球磨儀MM400。



      

       整個土壤樣品的制備過程中一直會有粒度分析的需求,德國萊馳提供符合ISO和ASTM標準的分析篩,也同時提供全自動三維振動篩分儀AS200control,主機可以保存最大99個程序,舒適型緊固裝置快速緊固/提取分析篩,可以大大減少人工手篩誤差和勞動量,5-10分鐘可以完成一個批次篩分(200g)。如果選配Easysieving聯機軟件,整個篩分的操作和數據輸入、保存均可自動完成,實現篩分數據實時錄入數據庫管理系統。


       以上設備和實驗流程,均已在全國的環監站、輻射站擁有了成熟使用客戶,得到了全國實驗室客戶的一致好評。這都要歸功于德國萊馳本著以人為本,安全優先的設計和制造理念,把土壤樣品前處理的工作從繁復變得簡單,從節奏緩慢變得高效快速,從粉塵飛揚,噪聲巨大的有害環境變得潔凈有序的實驗室。為了做好土壤環境保護基礎性工作,快速開展土壤污染狀況詳查工作,德國萊馳全力支持全國土壤污染狀況詳查實驗室的樣品前處理工作,愿為中國土壤的修復工作竭盡一份綿薄之力。

 

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