土壤是一切生產(chǎn)生活的基礎(chǔ),為評估土壤質(zhì)量和健康狀況,珀金埃爾默一直致力于提供針對性的專業(yè)解決方案,幫助我們的客戶利用更少的成本完成繁重的土壤檢測任務(wù),快速分析和準(zhǔn)確評估土壤狀況,并且保障儀器在土壤樣品的復(fù)雜基體條件下的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
2022年起第三次全國土壤普查啟動,將利用4年時間全面查清我國農(nóng)用地土壤質(zhì)量家底。土壤理化性狀是直接反映土壤質(zhì)量的重要指標(biāo),在這次普查工作中舉足輕重,包括土壤中有效態(tài)元素、微量元素和重金屬元素等一系列分析測試項(xiàng)目。珀金埃爾默擁有從前處理設(shè)備、分析儀器、軟件和服務(wù)的完整工作流方案,將為“土壤三普”高效精準(zhǔn)檢測和高質(zhì)量完成土壤普查任務(wù)保駕護(hù)航。
我們的解決方案涵蓋土壤中元素成份、重金屬、揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、持久性有機(jī)污染物以及放射性物質(zhì)等廣泛要素。珀金埃爾默攜快速高效的前處理、穩(wěn)定可靠的儀器和可視化、簡單化的大數(shù)據(jù)分析,與您一起,為擁有更健康、更安全的土壤環(huán)境而不斷努力。
在所有環(huán)境樣品中,土壤樣品基體復(fù)雜而難以處理。這主要是由于土壤樣品成分非常復(fù)雜、均一性很差造成。由于土壤樣品均一性差,所以往往需要大量采樣,結(jié)果才能夠具備足夠的代表性;又由于土壤成分復(fù)雜,所以其消解過程較為復(fù)雜費(fèi)時。而這也是困擾土壤檢測實(shí)驗(yàn)室的一個非常嚴(yán)重的問題。
根據(jù)國標(biāo)方法,土壤樣品重金屬檢測的標(biāo)準(zhǔn)前處理方法為電熱板消解,俗稱四酸消解。通常情況下該方法可以將土壤樣品完全溶解得到澄清溶液,同時使得基體得到消除。但該方法的缺點(diǎn)包括:(1)耗時長,消解時間普遍在4小時以上;(2)用酸量大,最終一個樣品的用酸量往往在20mL以上;(3)須全程監(jiān)視;(4)操作難掌握,重現(xiàn)性差。國標(biāo)的另一種推薦方法為微波消解法,該方法自動化程度較高,消解比較徹底,但存在成本較高、同樣需要進(jìn)行樣品轉(zhuǎn)移、樣品通量較低等局限。
珀金埃爾默針對土壤樣品的特點(diǎn)推出土壤快速消解法,其優(yōu)點(diǎn)在于:(1) 節(jié)約時間,僅需最長2 小時;(2)用酸量少,每0.1-0.25g 樣品僅需總共5-6mL;(3)友好性高,消解過程除每隔半小時震蕩觀察一下,無需值守,操作人員更加安全;(4) 方法簡單易掌握;(5) 交叉污染少,結(jié)果更準(zhǔn)確。結(jié)合珀金埃爾默專業(yè)的原子吸收、ICP-OES、ICP-MS對高鹽、復(fù)雜基體樣品的超高耐受能力,可以快速獲得土壤中重金屬污染物準(zhǔn)確、穩(wěn)定的結(jié)果。
燃料泄漏等石化工業(yè)污染都可能會導(dǎo)致土壤的烴類污染,而這些污染對于土壤的復(fù)墾及環(huán)境修復(fù)都將是重要挑戰(zhàn)。使用色譜的方法對土壤中的烴類化合物進(jìn)行檢測,分析時間過長、且前處理較為復(fù)雜。熱重分析和紅外光譜(TG-IR)聯(lián)用技術(shù)可以提供關(guān)于污染物數(shù)量和性質(zhì)的詳細(xì)信息,且無需樣品制備,可以用于土壤中烴類化合物污染程度的快速評估。
土壤開墾使用之前,除了要評估污染程度,還需要對其營養(yǎng)情況進(jìn)行評價(jià),以明確合適的農(nóng)墾用途。譬如,土壤中碳氮比就是非常重要的一項(xiàng)土壤營養(yǎng)指標(biāo)。通過珀金埃爾默元素分析儀對作物生長所處土壤的碳氮比進(jìn)行檢測,是監(jiān)測土壤健康狀態(tài)的重要手段。
土壤中的有機(jī)污染物可以分為揮發(fā)性、半揮發(fā)性以及持久性污染物。由于有機(jī)物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中使用和產(chǎn)生的廣泛性,土壤中有機(jī)物的污染普遍存在。土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物檢測如采用液液萃取的前處理方式,往往面臨著制樣過程復(fù)雜、耗時長、使用溶劑量大等問題,因此在環(huán)境多個標(biāo)準(zhǔn)中都采用了頂空、吹掃捕集等自動化程度高、操作簡便的方法。珀金埃爾默土壤有機(jī)污染物檢測方案中,根據(jù)國標(biāo)推薦,對揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物分別采用了頂空、吹掃捕集等自動進(jìn)樣方式進(jìn)行了氣相色譜質(zhì)譜法檢測,操作簡單、分析速度快。其獨(dú)特的壓力平衡進(jìn)樣技術(shù),有效保障了樣品檢測的重現(xiàn)性。除此之外,通過便攜式氣質(zhì)聯(lián)用儀對揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行了快速檢測,非常適合土壤中VOC的現(xiàn)場鑒定和應(yīng)急檢測。對于土壤中沸點(diǎn)較高的持久性污染物,采用了LC-MS/MS建立了高靈敏度的快速分析方法。
2011 年日本東北大地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本東部大片沿海區(qū)域。福島第一核電站核反應(yīng)堆鈾燃料棒熔毀,導(dǎo)致放射性同位素泄漏。其中對環(huán)境影響最大的同位素之一是90Sr,該同位素是鈾和钚的裂變產(chǎn)物,半衰期為29 年,因此能夠在環(huán)境中留存相當(dāng)長的時間。90Sr 本身可以衰變?yōu)?0Y,然后再衰變成穩(wěn)定的90Zr。當(dāng)生物體攝入90Sr 時,該元素在骨骼中積累并持續(xù)產(chǎn)生β輻射,可能對生物體產(chǎn)生危害。因此,評估環(huán)境中的90Sr 污染對當(dāng)?shù)厝祟惡铜h(huán)境健康 問題至關(guān)重要。
珀金埃爾默土壤中放射性核素分析提供了液閃儀和ICP-MS兩種方案。通過超低本底的QUANTULUS GCT 液體閃爍計(jì)數(shù)儀以及使用帶有帶動態(tài)反應(yīng)池技術(shù)的ICP-MS分析福島附近區(qū)域的土壤,分別給出了樣品中放射性強(qiáng)度與90Sr的含量,方法準(zhǔn)確度高、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、分析速度快。
土壤狀況對于維持環(huán)境安全與人類健康至關(guān)重要。在土壤污染物分析、營養(yǎng)性評價(jià)等方面,我們都有諸多方法可以進(jìn)行定性、定量分析。但無論我們采用何種方式進(jìn)行檢測,后期的數(shù)據(jù)處理與分析的方法都是同樣重要的。面對多種類、大批量、長時間的土壤數(shù)據(jù),分析人員急需的是一款能夠幫助他們準(zhǔn)確、快速、可視化的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。珀金埃爾默TIBCO Spotfire? 軟件正是這樣一款能幫助實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析的智能軟件。其無機(jī)元素儀表盤可以通過地圖、柱狀圖、二維散點(diǎn)圖、三維散點(diǎn)圖、圖形間交互等形式快速、直觀地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果,疊加多項(xiàng)先進(jìn)的化學(xué)計(jì)量分析等技術(shù),有效挖掘已有數(shù)據(jù),全方位呈現(xiàn)分析結(jié)果。