一种重金属污染土壤污染物检测方法与流程

1.本发明涉及土壤重金属污染检测技术领域，尤其涉及一种重金属污染土壤污染物检测方法。

背景技术：

2.土壤重金属污染指由重金属或其化合物对土壤造成的恶性污染。土壤重金属污染主要是由采矿、废气/废水排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致，其导致的危害非常大。土壤重金属污染所造成的危害通常都是次生危害，其可以通过污染饮用水源、影响农作物生长、生物富集等方式直接或间接对人类的健康造成危害。
3.汞污染是重金属污染中最常见的一种污染形式。汞是化学元素，俗称水银，元素符号hg，元素周期表第80位，是常温常压下唯一以液态形式存在的金属。汞是银白闪亮的重质液体金属，常温下即可蒸发。金属汞具有还原性，氧化态有+2和+1两种表现形式；同时汞是惰性金属，与氧气化合较慢，但与硫在混合研磨的情况下会发生反应生成无毒的硫化汞(hgs)，该反应可以用于处理洒落的液体汞。金属汞不溶于还原性酸也不溶于碱，但可溶于氧化性酸如硝酸和热的浓硫酸。汞是一种具有强烈神经毒性的元素，其单质及多种化合物均有不同程度的毒性，会造成慢性中毒。
4.高温烧结技术是稳定化、高效治理土壤重金属污染的重要手段之一，近年来各种固废陶粒逐步进入大众视野，它能同时实现重金属固化以及污染土壤的资源化利用。传统的检测方法，通常是单纯的利用仪器对采集的土样进行污染物含量检测分析，没有对不同部分的土壤进行分样采集、内部化学成分含量进行测定，从而导致无法确定哪块位置的土壤可以进行利用，也没有准确的对比，无法明确可利用位置，为此，我们提出了一种重金属污染土壤污染物检测方法。

技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种重金属污染土壤污染物检测方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.设计一种重金属污染土壤污染物检测方法，包括步骤如下：
8.s1、污染土壤采集；
9.s2、污染土壤预处理；
10.s3、污染土壤化学组成检测；
11.s4、检测结果与评价标准进行对比。
12.优选地，所述s1中利用便携式xrf手持仪进行污染土壤浓度筛选，最终选择汞污染浓度较低的点位c1和汞污染最高的c2点位进行样品采集，每个点位采集约5kg样品。
13.优选地，所述s2中预处理分为土壤破碎、干燥及土壤混合、研磨。
14.优选地，所述s3检测方法为利用x射线荧光光谱仪对污染土壤化学成分进行测定，
样品采用粉末压片法制备。
15.优选地，所述s3中包括：土壤中汞全量的检测方法，参照《土壤和沉积物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解/原子荧光法》(hj680-2013)进行检测如下：
16.a1、称取风干过筛的样品置于溶样杯中用少量水湿润；
17.a2、再入浓盐酸和浓硝酸至于微波消解仪中消解；
18.a3、消解后的溶液过滤至容量瓶中定容；
19.a4、定容后的溶液至于容量瓶中加入浓盐酸、硫脲和抗坏血酸混合溶液定容；
20.a5、室温放置，用原子荧光光度计测定。
21.优选地，所述s3中包括：土壤中汞浸出量的检测方法，参照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(hj/t299-2017)制备浸出液的方法如下：
22.b1、称取土壤样品，置于提取瓶中，按固液10∶1(l/kg)添加浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上进行振荡；
23.b2、振荡后，在压力过滤器上装好过滤膜，用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜，弃掉淋洗液，过滤并收集浸出液，于4℃环境下保存；
24.b3、然后根据《固体废物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解/原子荧光法》(hj702-2014)方法测定浸出液中的汞浓度。
25.优选地，所述b1中的浸提剂为：将质量比2:1的浓硫酸和浓硝酸混合液2滴加入到1l水中，使ph为3.20
±
0.05。
26.优选地，所述浸出液中的汞浓度检测方法步骤如下：
27.d1、移取浸出液置于溶样瓶中，加入浓盐酸和浓硝酸进行消解；
28.d2、消解后将试液转至容量瓶中，定容；
29.d3、取定容后的溶液至于容量瓶中，加入浓盐酸、硫脲和抗坏血酸混合溶液，定容；
30.d4、室温放置，用原子荧光光度计测定。
31.本发明提出的一种重金属污染土壤污染物检测方法，有益效果在于：本发明先对污染土壤预处理，改变土壤形态，将其转变成适合检测的状态，可提高检测质量；
32.本发明可对重金属土壤中的汞进行全量检测，也可以进行浸出量检测，根据两种不同的检测情况，与正常含量进行对比，可以有效区分可利用的重金属污染土壤，检测结果比对明确。
附图说明
33.图1为本发明提出的一种重金属污染土壤污染物检测方法的总流程示意图；
34.图2为本发明提出的一种重金属污染土壤污染物检测方法的土壤检测重金属全量检测流程示意图；
35.图3为本发明提出的一种重金属污染土壤污染物检测方法的土壤检测浸出液流程示意图；
36.图4为本发明提出的一种重金属污染土壤污染物检测方法的土壤检测浸出液中重金属浸出量流程示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
38.参照图1-4，一种重金属污染土壤污染物检测方法，包括步骤如下：
39.s1、污染土壤采集；
40.s2、污染土壤预处理；
41.s3、污染土壤化学组成检测；
42.s4、检测结果与评价标准进行对比。
43.步骤s1中利用便携式xrf手持仪进行污染土壤浓度筛选，最终选择汞污染浓度较低的点位c1和汞污染最高的c2点位进行样品采集，每个点位采集约5kg样品。
44.步骤s2中预处理分为土壤破碎、干燥：将土壤样品破碎呈块状颗粒物后，放入干燥箱中在105℃条件下干燥3小时，干燥后备用；
45.土壤混合、研磨：将干燥后的样品进行均匀混合后，通过粉碎机进行研磨，研磨后过100目筛制成粉末。
46.步骤s3检测方法为利用x射线荧光光谱仪对污染土壤化学成分进行测定，样品采用粉末压片法制备，样品制备方法为：称取粉碎至200目以上的样品约5g，在110℃烘箱中烘3h，取出放入干燥器中冷却至室温；
47.称取4g样品置于模具中拔平，用硼酸粉末镶边垫底，30mpa压力下保持50s，制成外径为40mm，内径为34mm，厚约8mm的光洁样片，置于干燥器中待测，利用小型能量散x射线荧光光谱仪对污染土壤的化学成分进行测定。
48.步骤s3中包括：土壤中汞全量的检测方法，参照《土壤和沉积物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解/原子荧光法》(hj680-2013)进行检测如下：
49.a1、称取风干过筛的样品0.1～0.5g(精确至0.0001g)置于溶样杯中用少量实验用水湿润；
50.a2、再入6ml浓盐酸和2ml浓硝酸至于微波消解仪中消解；
51.a3、消解后的溶液过滤至50ml容量瓶中定容；
52.a4、取10ml定容后的溶液至于50ml容量瓶中加入5ml浓盐酸、10ml硫脲和抗坏血酸混合溶液定容；
53.a5、室温放置30min，用原子荧光光度计测定。
54.步骤s3中包括：土壤中汞浸出量的检测方法，参照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(hj/t299-2017)制备浸出液的方法如下：
55.b1、称取150-200g土壤样品，置于2l提取瓶中，按固液10∶1(l/kg)添加浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上，调节转速为30
±
2r/min，于23
±
2℃下进行振荡，振荡18
±
2h；
56.b2、振荡后，在压力过滤器上装好过滤膜，用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜，弃掉淋洗液，过滤并收集浸出液，于4℃环境下保存；
57.b3、然后根据《固体废物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解/原子荧光法》(hj702-2014)方法测定浸出液中的汞浓度。
58.步骤b1中的浸提剂为：将质量比2:1的浓硫酸和浓硝酸混合液2滴加入到1l水中，
使ph为3.20
±
0.05。
59.步骤b3浸出液中的汞浓度检测方法步骤如下：
60.d1、移取浸出液40ml置于100ml溶样瓶中，加入3ml浓盐酸和1ml浓硝酸进行消解；
61.d2、消解后将试液转至50ml容量瓶中，定容；
62.d3、取10ml定容后的溶液至于50ml容量瓶中，加入5ml浓盐酸、10ml硫脲和抗坏血酸混合溶液，定容；
63.d4、室温放置30min，用原子荧光光度计测定。
64.根据《固体废物再生利用污染防治技术导则》(hj1091-2020)中6.3节“利用固体废物生产砖瓦、轻骨料、集料、玻璃、陶瓷、陶粒、路基材料等建材过程的污染控制执行相关行业污染物排放标准，相关产品中有害物质含量参照gb30760的要求执行”。根据国家环保部在发布的《关于明确固废制陶粒项目执行固废再生导则问题的回复》，明确了由企业提出的固废制陶粒中有关重金属限量执行标准的问题，要求参照《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(gb30760-2014)中要求的浸出重金属含量限值执行。因此协同处置污染土壤的陶粒窑生产的陶粒产品中的污染物的浸出，应满足《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(gb30760-2014)标准要求，其浸出含量测定方法为《水泥胶砂中可浸出重金属的测定方法》(gb/t30810-2014)，汞的含量限值为100μg/l。
65.另外，考虑到污染地块地理位置及污染土壤烧制的陶粒产品销售区域主要集中在长三角地区，且该范围酸雨频繁，因此为模拟陶粒产品在酸雨条件下的暴露和迁移量，此次还采用了《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(hj/t299-2017)制备浸出液，将其测定结果与《地下水质量标准》(gb/t14848)ⅳ类比较，汞的含量限值为50μg/l。
66.利用便携式xrf手持仪对土壤样品c1和c2的化学成分进行测定，c1和c2点位土壤化学成分差异较小，主要成分均为sio2，al2o3，fe2o3其成分属于riley的适宜制备陶粒的化学成分范围；
67.土壤样品c1中化学成分包含：sio2为67.922％、al2o3为15.484％、fe2o3为7.854％、k2o为2.621％、mgo为1.460％、cao为1.168％、tio2为1.337％、其他成分为2.154％。
68.土壤样品c2中化学成分包含：sio2为69.425％、al2o3为15.475％、fe2o3为6.883％、k2o为2.472％、mgo为1.411％、cao为1.018％、tio2为1.226％、其他成分为2.060％。
69.实施例一
70.土壤样品c1土壤中汞的全量测定
71.称取风干过筛的土壤样品c1重量为0.1～0.5g(精确至0.0001g)置于溶样杯中用少量实验用水湿润；
72.再入6ml浓盐酸和2ml浓硝酸至于微波消解仪中消解；
73.消解后的溶液过滤至50ml容量瓶中定容；
74.取10ml定容后的溶液至于50ml容量瓶中加入5ml浓盐酸、10ml硫脲和抗坏血酸混合溶液定容；
75.室温放置30min，用原子荧光光度计测定。
76.土壤样品c1土壤中汞的浸出量测定
77.称取150-200g土壤样品c1，置于2l提取瓶中，按固液10∶1(l/kg)添加浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上，调节转速为30
±
2r/min，于23
±
2℃下进行振荡，振荡18
±
2h；
78.振荡后，在压力过滤器上装好过滤膜，用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜，弃掉淋洗液，过滤并收集浸出液，于4℃环境下保存；
79.移取浸出液40ml置于100ml溶样瓶中，加入3ml浓盐酸和1ml浓硝酸进行消解；
80.消解后将试液转至50ml容量瓶中，定容；
81.取10ml定容后的溶液至于50ml容量瓶中，加入5ml浓盐酸、10ml硫脲和抗坏血酸混合溶液，定容；
82.室温放置30min，用原子荧光光度计测定。
83.测定结果：土壤样品c1土壤中汞的全量为17.5mg/kg，土壤样品c1土壤中汞的浸出量为19.6μg/l。
84.实施例二
85.土壤样品c2土壤中汞的全量测定
86.称取风干过筛的土壤样品c1重量为0.1～0.5g(精确至0.0001g)置于溶样杯中用少量实验用水湿润；
87.再入6ml浓盐酸和2ml浓硝酸至于微波消解仪中消解；
88.消解后的溶液过滤至50ml容量瓶中定容；
89.取10ml定容后的溶液至于50ml容量瓶中加入5ml浓盐酸、10ml硫脲和抗坏血酸混合溶液定容；
90.室温放置30min，用原子荧光光度计测定。
91.土壤样品c2土壤中汞的浸出量测定
92.称取150-200g土壤样品c2，置于2l提取瓶中，按固液10∶1(l/kg)添加浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上，调节转速为30
±
2r/min，于23
±
2℃下进行振荡，振荡18
±
2h；
93.振荡后，在压力过滤器上装好过滤膜，用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜，弃掉淋洗液，过滤并收集浸出液，于4℃环境下保存；
94.移取浸出液40ml置于100ml溶样瓶中，加入3ml浓盐酸和1ml浓硝酸进行消解；
95.消解后将试液转至50ml容量瓶中，定容；
96.取10ml定容后的溶液置于50ml容量瓶中，加入5ml浓盐酸、10ml硫脲和抗坏血酸混合溶液，定容；
97.室温放置30min，用原子荧光光度计测定。
98.测定结果：土壤样品c2土壤中汞的全量为291mg/kg，土壤样品c1土壤中汞的浸出量为842μg/l。
99.其中称重采用电子秤(型号为806a-lcd)，便携式xrf手持仪采用小型能量散x射线荧光光谱仪，型号为epsilon3，干燥箱为电热恒温鼓风干燥箱，粉碎采用密封式化验制样粉碎机，型号为jzgj。
100.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，包括步骤如下：s1、筛选污染土壤并进行土样采集；s2、采集污染土样的预处理；s3、采用土壤中汞全量的检测方法、土壤中汞浸出量的检测方法对污染土壤化学组成进行检测；s4、检测结果与评价标准进行对比。2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，所述s1中利用便携式xrf手持仪进行污染土壤浓度筛选，最终选择汞污染浓度较低的点位c1和汞污染最高的c2点位进行样品采集，每个点位采集约5kg样品。3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，所述s2中预处理分为土壤破碎、干燥及土壤混合、研磨。4.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，所述s3检测方法为利用x射线荧光光谱仪对污染土壤化学成分进行测定，样品采用粉末压片法制备。5.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，所述s3中包括：土壤中汞全量的检测方法，所进行的检测为：a1、称取风干过筛的样品置于溶样杯中用少量水湿润；a2、再入浓盐酸和浓硝酸至于微波消解仪中消解；a3、消解后的溶液过滤至容量瓶中定容；a4、定容后的溶液至于容量瓶中加入浓盐酸、硫脲和抗坏血酸混合溶液定容；a5、室温放置，用原子荧光光度计测定。6.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，所述s3中包括：土壤中汞浸出量的检测方法，具体步骤为：b1、称取土壤样品，置于提取瓶中，按固液10∶1(l/kg)添加浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上进行振荡；b2、振荡后，在压力过滤器上装好过滤膜，用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜，弃掉淋洗液，过滤并收集浸出液，于4℃环境下保存；b3、然后根据hj702-2014记载的方法测定浸出液中的汞浓度。7.根据权利要求6所述的一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，所述b1中的浸提剂为：将质量比2:1的浓硫酸和浓硝酸混合液2滴加入到1l水中，使ph为3.20
±
0.05。8.根据权利要求6所述的一种重金属污染土壤污染物检测方法，其特征在于，所述浸出液中的汞浓度检测方法步骤如下：d1、移取浸出液置于溶样瓶中，加入浓盐酸和浓硝酸进行消解；d2、消解后将试液转至容量瓶中，定容；d3、取定容后的溶液置于容量瓶中，加入浓盐酸、硫脲和抗坏血酸混合溶液，定容；d4、室温放置，用原子荧光光度计测定。

技术总结

本发明涉及地块汞污染检测技术领域，尤其是一种重金属污染土壤污染物检测方法，包括步骤如下：S1、污染土壤采集；S2、污染土壤预处理；S3、污染土壤化学组成检测；S4、检测结果与评价标准进行对比，S1中利用便携式XRF手持仪进行污染土壤浓度筛选，最终选择汞污染浓度较低的点位C1和汞污染最高的C2点位进行样品采集，每个点位采集约5kg样品，S2中预处理分为土壤破碎、干燥及土壤混合、研磨，本发明可对重金属土壤中的汞进行全量检测，也可以进行浸出量检测，根据两种不同的检测情况，与正常含量进行对比，可以有效区分可利用的重金属污染土壤，检测结果比对明确。检测结果比对明确。检测结果比对明确。