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助力“第三次全國土壤普查”——鋼研納克土壤檢測綜合解決方案
近日，國務(wù)院下發(fā)通知，為全面掌握我國土壤資源情況，國務(wù)院決定自2022年起開展第三次全國土壤普查。本次普查對象為全國耕地、園地、林地、草地等農(nóng)用地和部分未利用地的土壤。其中，林地、草地重點調(diào)查與食物生產(chǎn)相關(guān)的土地，未利用地重點調(diào)查與可開墾耕地資源相關(guān)的土地，如鹽堿地等。普查內(nèi)容為土壤性狀、類型、立地條件、利用狀況等。其中，性狀普查包括野外土壤表層樣品采集、理化和生物性狀指標分析化驗等；類型普查包括對主要土壤類型的剖面挖掘觀測、采樣化驗等；立地條件普查包括地形地貌、水文地質(zhì)等;利用狀況普查包括基礎(chǔ)設(shè)施條件、植被類型等。
針對上述情況，鋼研納克專業(yè)團隊在充分解讀“第三次全國土壤普查”的詳細信息之后，以此作為基礎(chǔ)，借助已有的技術(shù)積淀，結(jié)合長期以來對土壤中無機物分析的積累和投入，提出了《土壤綜合解決方案》，該方案中涵蓋了不同土壤樣品的檢測方法和解決方案，*“第三次全國土壤普查”的相關(guān)元素分析檢測工作要求。
鋼研納克研發(fā)并投入使用的X熒光土壤重金屬檢測儀NX-200S可高效解決土壤重金屬快檢難題，服務(wù)“第三次全國土壤普查”的快速檢測要求，其對土壤中鎘元素的檢出限低至0.28mg/kg，最短三分鐘可檢測26種元素。該儀器還可以選配自動進樣器實現(xiàn)多達84個樣品的無人值守自動測試。同時具有測試速度快、前處理簡單、能對多種重金屬元素同時測定、不產(chǎn)生二次污染、測試簡便快捷、儀器小巧輕便等優(yōu)點。
鋼研納克研發(fā)并投入使用的國產(chǎn)ICP光譜儀Plasma 3000采用垂直火炬，雙向觀測，冷錐消除尾焰等技術(shù)，具有更寬的動態(tài)線性范圍和更低的背景，廣泛適用于冶金、環(huán)境、固廢、水質(zhì)、食品、輕工等領(lǐng)域，其檢測能力和檢出限均*相關(guān)標準，如《HJ 781-2016 固體廢物 22種金屬元素的測定 電感耦合等離子體發(fā)生光譜法》、《HJ 804-216 土壤 8種有效態(tài)元素的測定 二乙烯三胺五乙酸浸提-電感耦合等離子體發(fā)生光譜法》和《HJ 974-2018 土壤和沉積物 11種元素的測定 堿熔-電感耦合等離子體發(fā)生光譜法》等的相關(guān)檢測要求。
表1 Plasma 3000標準物質(zhì)測試結(jié)果
| 元素 | 波長(nm) | 平均值(μg/g) | 標準值(μg/g) | RSD(%) | 檢出限(μg/g) | 加標回收率/% | |
| Cu | 327.396 | 2.89 | 2.6±0.3 | 0.78 | 0.001 | 100.9 | |
| Fe | 238.204 | 150.9 | 142±17 | 1.16 | 0.003 | 97.6 | |
| Mn | 257.610 | 65.74 | 67±4 | 1.06 | 0.001 | 98.1 | |
| Zn | 213.856 | 2.15 | 2.3±0.3 | 1.04 | 0.003 | 92.5 | |
| Cd | 214.438 | 0.04 | 0.048±0.008 | 1.71 | 0.001 | 97.5 | |
| Co | 228.616 | 0.35 | 0.39±0.08 | 1.42 | 0.003 | 90.69 | |
| N | 231.604 | 2.53 | 2.4±0.3 | 0.88 | 0.009 | 104.6 | |
| Pb | 220.353 | 1.95 | 2.07±0.17 | 1.48 | 0.043 | 92.57 | |
鋼研納克研發(fā)生產(chǎn)的國產(chǎn)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀PlasmaMS 300憑借其檢出限低、動態(tài)線性范圍寬、干擾少、分析精度高、分析速度快、可進行多元素同時測定等優(yōu)異的分析性能，已成為國內(nèi)環(huán)境檢測領(lǐng)域的示范性儀器。針對標準《GB15618-2018 土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風險管控標準》、《GB/T 14506.30-2010 硅酸鹽巖石化學分析方法 第30部分：44個元素量測定》和《HJ 766-2015 固體廢物 金屬元素的測定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法》，研究完成了相關(guān)應(yīng)用開發(fā)，實現(xiàn)對土壤檢測提供完善有效的綜合解決方案。
表2 PlasmaMS 300土壤標準物質(zhì)測試結(jié)果（mg/kg）
| 土壤標樣 | GSS-4 | GSS-5 | ||||
| 元素 | 標準值 | Plasma MS 300 | Plasma 3000 | 標準值 | Plasma MS 300 | Plasma 3000 |
| Be | 1.85±0.34 | 1.64 | 1.53 | 2.0±0.4 | 1.9 | 1.8 |
| Cr | 370±16 | 382 | 377 | 118±7 | 120 | 117 |
| V | 247±14 | 260 | 255 | 166±9 | 168 | 165 |
| Mn | 1420±75 | 1358 | 1460 | 1360±71 | 1335 | 1344 |
| Co | 22±2 | 22 | 24 | 12±2 | 13 | 16 |
| Ni | 64±5 | 67 | 67 | 40±4 | 37 | 43 |
| Cu | 40±3 | 42 | 40 | 144±6 | 145 | 140 |
| Zn | 210±13 | 208 | 213 | 494±25 | 469 | 475 |
| Sb | 6.3±1.1 | 5.7 | . | 35±5 | 31 | 40 |
| Tl | 0.94±0.25 | 0.90 | . | 1.6±0.3 | 1.8 | . |
| Pb | 58±5 | 54 | 54 | 552±29 | 561 | 573 |
| As | 58±6 | 55 | -- | 412±16 | 399 | -- |
| Mo | 2.6±0.3 | 2.5 | -- | 4.6±0.4 | 4.4 | -- |
| Cd | 0.35±0.06 | 0.32 | -- | 0.45±0.06 | 0.48 | -- |
同時采用上述提到的Plasma 3000和PlasmaMS 300可實現(xiàn)對土壤檢測提供更低更精確的結(jié)果（見表1和表2），與X熒光土壤重金屬檢測儀NX-200S配合使用，可實現(xiàn)系統(tǒng)的土壤檢測解決方案。