土壤是一切生產生活的基礎,為評估土壤污染程度,珀金埃爾默一直致力于提供針對性的專業解決方案,幫助我們的客戶利用更少的成本完成繁重的土壤污染篩查任務,快速分析和準確評估土壤污染情況,并且保障儀器在土壤樣品的復雜基體條件下的長期穩定運行。我們的解決方案包括廣為關注的快速有效的前處理方法,穩定可靠的儀器方法,以及復雜數據可視化、簡單化的大數據分析,涵蓋土壤中重金屬污染物、揮發性有機污染物、半揮發 及持久性有機污染物以及放射性污染物等分析領域。珀金埃爾默與您一起,為擁有更安全、更清潔的土壤環境而不斷努力。

PerkinElmer 土壤污染物檢測全流程解決方案 - 總體概覽
樣品前處理
樣品分析
    重金屬污染物檢測
    有機污染物檢測
    土壤有機元素分析及營養評估
    放射性核素分析
數據采集、結果報告、大數據分析
土壤中重金屬污染物檢測方案

在所有環境樣品中,土壤樣品基體復雜而難以處理。這主要是由于土壤樣品成分非常復雜、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,結果才能夠具備足夠的代表性;又由于土壤成分復雜,所以其消解過程較為復雜費時。而這也是困擾土壤檢測實驗室的一個非常嚴重的問題。

根據國標方法,土壤樣品重金屬檢測的標準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)須全程監視;(4)操作難掌握,重現性差。國標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、同樣需要進行樣品轉移、樣品通量較低等局限。

珀金埃爾默針對土壤樣品的特點推出土壤快速消解法,其優點在于:(1) 節約時間,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,結果更準確。結合珀金埃爾默專業的原子吸收、ICP-OES、ICP-MS對高鹽、復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確、穩定的結果。

土壤中有機污染物檢測方案

土壤中的有機污染物可以分為揮發性、半揮發性以及持久性污染物。由于有機物在工業生產和生活中使用和產生的廣泛性,土壤中有機物的污染普遍存在。土壤中的揮發性有機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雜、耗時長、使用溶劑量大等問題,因此在環境多個標準中都采用了頂空、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污染物檢測方案中,根據國標推薦,對揮發性、半揮發性有機物分別采用了頂空、吹掃捕集等自動進樣方式進行了氣相色譜質譜法檢測,操作簡單、分析速度快。其獨特的壓力平衡進樣技術,有效保障了樣品檢測的重現性。除此之外,通過便攜式氣質聯用儀對揮發性有機物進行了快速檢測,非常適合土壤中VOC的現場鑒定和應急檢測。對于土壤中沸點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。

土壤有機元素分析及營養評估

燃料泄漏等石化工業污染都可能會導致土壤的烴類污染,而這些污染對于土壤的復墾及環境修復都將是重要挑戰。使用色譜的方法對土壤中的烴類化合物進行檢測,分析時間過長、且前處理較為復雜。熱重分析和紅外光譜(TG-IR)聯用技術可以提供關于污染物數量和性質的詳細信息,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,還需要對其營養情況進行評價,以明確合適的農墾用途。譬如,土壤中碳氮比就是非常重要的一項土壤營養指標。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行檢測,是監測土壤健康狀態的重要手段。

土壤中放射性核素分析

2011 年日本東北大地震引發的海嘯摧毀了日本東部大片沿海區域。福島第一核電站核反應堆鈾燃料棒熔毀,導致放射性同位素泄漏。其中對環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物,半衰期為29 年,因此能夠在環境中留存相當長的時間。90Sr 本身可以衰變為90Y,然后再衰變成穩定的90Zr。當生物體攝入90Sr 時,該元素在骨骼中積累并持續產生β輻射,可能對生物體產生危害。因此,評估環境中的90Sr 污染對當地人類和環境健康 問題至關重要。

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 液體閃爍計數儀以及使用帶有帶動態反應池技術的ICP-MS分析福島附近區域的土壤,分別給出了樣品中放射性強度與90Sr的含量,方法準確度高、靈敏度高、抗干擾能力強、分析速度快。

土壤大數據分析

土壤狀況對于維持環境安全與人類健康至關重要。在土壤污染物分析、營養性評價等方面,我們都有諸多方法可以進行定性、定量分析。但無論我們采用何種方式進行檢測,后期的數據處理與分析的方法都是同樣重要的。面對多種類、大批量、長時間的土壤數據,分析人員急需的是一款能夠幫助他們準確、快速、可視化的數據處理系統。珀金埃爾默TIBCO Spotfire? 軟件正是這樣一款能幫助實驗室進行大數據分析的智能軟件。其無機元素儀表盤可以通過地圖、柱狀圖、二維散點圖、三維散點圖、圖形間交互等形式快速、直觀地呈現數據統計和分析結果,疊加多項先進的化學計量分析等技術,有效挖掘已有數據,全方位呈現分析結果。

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