关键词：重金属监测；重金属污染；土壤采样；样品制备；样品检测；总质量控制文献标识码：A
中图分类号：X833文章编号：1009-2374（2017）08-0124-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.060
1我国土壤重金属污染现状
土壤是地球环境的主要组成部分之一，主要指地球表面能够生长植被的地表层，是介于大气、岩石、水和生物之间的构成部分。大部分的土壤是由沙石和黏土以及各种有机物等成分混合而成的。土壤是大部分动物、植物、微生物等赖以生存的基本物质，土壤的优劣直接影响我们的日常生活、生产以及农业经济的发展。
重金属是指相对密度高于5的金属元素及其化合物，其中在我们生活中能引起土壤污染的重金属主要指铅、汞、镉、锌、铬、铜、镍和类金属砷等元素化合物。在环境污染中土壤的重金属污染要比水体、空气等污染更加隐蔽难测，并且土壤的自我修复能力相对水体和空气来说较弱，一旦重金属进入环境土壤中的含量高于土壤的自身修复能力时，就会在土壤中形成污染并且不断积累长期存在，从而对土壤造成严重的破坏和污染。土壤被重金属污染后，一旦在受污染的农田里种植作物将会导致农作物受到污染，最终经过农作物污染到食品，同时，被污染的土壤通过雨水渗透，水体流经地表等过程造成江河、地下水等水体污染，一旦被人饮用将会给人体带来极大的伤害
随着我国城市化建设，工业及化学化工等领域的发展，加上农业上对农药化肥等化工产品的应用导致环境内被重金属污染的土壤逐年增加，对我们的人身健康和经济发展带来了巨大的危害。根据我国农业部的调研发现，我国目前受污染的农田灌溉区多达140*104公顷，其中被重金属所污染的区域占总污染灌溉区的60%以上。我国每年有超过1200万吨的农作物被重金属所污染，每年因为重金属污染而导致的粮食减产高于1000多万吨，每年农业经济损失超过200亿元人民币。同时由于粮食含镉量超标会引起“痛痛病”，砷过量会导致肺癌、皮肤癌以及几乎所有的重金属过量都会引起人的神经错乱、头晕头痛、关节病变、各种癌症和结石等，所以土壤重金属污染已经严重危害到人类及畜类的健康。
2土壤重金偌嗖庵卫戆旆
根据我国环保监测法案发现，土壤重金属监测在各种环境常规监测里面逐渐占据了重要地位，其中对于灌溉区及各种农田的土壤监测已经变得尤为重要。
2.1土壤样品采集
在各种环境监测中土壤的监测和水质、大气的监测不同，水体和大气均为流体，污染源混入后较易融合，由于大部分水体气体等污染物可在限定范围内均匀分布，对于监测项目的采样工作来说相对简单，代表性样品容易采集。然而土壤中的重金属污染物的转移、混合等相对大气、水体中的污染物更加困难，分布不均匀，各地点的污染程度差异很大，即便是采取多点、多次的采样方法，采取的样品也具有极大的局限性，因此土壤的监测中，由于采样的局限性所造成的误差对监测数据结果的影响要远远多于实验的分析过程中造成的误差。所以为了使监测过程中采集的土壤样品具有代表性，使监测结果能反映土壤重金属污染的真实情况，应尽量降低采样所造成的误差。
对于土壤采样点的布置既要考虑到土壤的综合情况，也需依据实际的土壤污染情况和实际的监测项目确定。对于被重金属污染的土壤进行样品采集，一般主要是采集表层的土壤，样品采集深度约0～20cm。同时采样布点的方法主要包括对角线布点法和梅花形布点法以及棋盘式布点法与蛇形布点法等方法，土壤采集过程中应该对采样点地势、受污染程度以及土壤受污染程度等因素综合考虑，然后选择不同的布点方法，并且需要一年里在同一采样地点进行两次监测对比，采样的同时要详细记录采样的时间、编号、GPS定位等信息。
2.2土壤样品制备
土壤样品的制备首先需要将采集的土壤样品混合搅匀后反复按四分法进行筛选取舍，最终需要留下1～2千克样品供实验分析使用。在样品制备过程中为了避免受细菌真菌等微生物的作用引起土壤发霉变质，需要将样品放置在陶瓷样品盘内或塑料薄膜上在通风避光的环境下进行风干，当样品达到半风干状态时，需要将土壤样品进行处理，结节压碎，同时去除样品中的石块，筛出残余动植物肢体等其他杂物。然后将筛选后的样品均匀地铺展成薄层状，放在阴凉通风处缓慢风干，切勿将样品放在阳光下直接曝晒同时需要经常翻动样品。在样品风干的同时还要注意防止酸性和碱性等气体以及其他灰尘等污染源对样品造成二次污染。待样品充分风干后，通过研磨、筛分、缩分等规范的处理操作步骤，制备成粒度小于200目的最终样品。最后将样品混匀、装瓶、贴标签、编号、储存。样品存储时要尽量避免潮湿、高危、酸碱气体和日光直晒等因素的影响，且制备的土壤颗粒越小越均匀最终的分析结果越准确。
2.3土壤样品监测分析
土壤样品监测之前需对其进行消解，通常采用多元酸分解法，需使用高纯度的消解试剂，以避免或减少消解过程中对样品造成二次污染。
重金属的定性定量检测方法主要包括原子吸收分光光度法、分光光度法、等离子体发射光谱法、原子荧光分光光度法，这些方法在不断改进与修正的过程中已经逐渐形成了行业标准以及国家标准。目前国内土壤里重金属检测方法大都需要大型昂贵的检测仪器设备，一般需要专业的人员进行样品测量分析，整个分析过程错综复杂，实验数据采集时间较长，分析成本高，所以对于土壤重金属的检测目前国内水平还需要改进提高。
土壤重金属监测项目及分析方法及监测项目监测仪器监测方法来源如下：
第一，《镉原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T17141-1997）；《原子吸收光谱仪KI-MIBK萃取原子吸收分光光度法》（GB/T17140-1997）。
第二，《汞测汞仪冷原子吸收法》（GB/T17136-1997）。
第三，《砷分光光度计二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法》（GB/T17134-1997）；《分光光度计硼氢化钾-硝酸银分光光度法》（GB/T17135-1997）。
第四，《铜原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T17138-1997）。
第五，《铅原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T17141-1997）；《原子吸收光谱仪KI-MIBK萃取原子吸收分光光度法》（GB/T17140-1997）。
第六，《铬原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（HJ491-2009）。
第七，《锌原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T17138-1997）。
第八，《镍原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T17139-1997）。
3土壤重金属监测质量控制
土壤检测质量控制主要是为了确保所出具的土壤质量监测数据具有准确性、代表性、精密性、完整性和可比性。质量控制要涉及土壤检测的全部过程，包括精密度和准确度分析两个方面。
同批次样品的精密度分析通常是通过对平行样的测定，将误差控制在合理的范围内，而批次间样品的精密度分析则一般是O置质控样控制精密度。
准确度的两种分析方法包括加标回收测定和标土测定法。在没有质量控制的样品制备过程中通常采用加标回收的测定方法完成准确的质量控制，即在同一批土壤样品中随机选取一定量的样品进行加标回收测定，如果同批样品量不足时要适当对样品加大测定率，且每批次同类的试样至少两个。
4结语
随着社会的进步，我国化工行业发展日新月异，同时在这些行业的发展过程中所带来的各种环境问题也日渐体现出来，其中土壤重金属污染也与日俱增，土壤中重金属的监测分析也变得必不可少。目前国内关于重金属检测的前沿技术也一直在研究之中，并向着操作简便、迅速、精准、安全等方向发展，相信最终会形成一套系统、科学的监测标准方案，真正做到重金属对土壤的污染的监督控制预防。
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[关键词]中药；重金属；紫外分光光度法；含量测定
[中图分类号]R927.1[文献标识码]A[文章编号]1673-7210（2007）07（b）-144-02
重金属专指在实验条件下能与硫代乙酰胺或硫化钠作用显色的金属杂质[1]，重金属能直接或通过积蓄对人体产生不良影响。近年来中医中药快速发展，走向世界，人们越来越关注中药的安全性。笔者选择了枸杞、甘草、丹参、川贝母4种植物药材和蜈蚣、僵蚕2种动物药材，试图建立一个简单可靠的检测方法以了解中药中重金属含量现状，为医院监控中药中重金属提供参考。
1材料与方法
1.1仪器、材料
UV-1601紫外分光光度计（日本岛津公司）；AEC-45SM电子天平（日本岛津公司，精度十万分之一）；pH-25型酸度计（上海雷磁仪器厂）；箱式电热炉（上海沪南科学仪器厂）；所用试剂均为分析纯（广州化学试剂有限公司）；各种药材均购自广州市中药材股份有限公司；硝酸标准对照品由广东省药检所提供。
1.2方法
1.2.1溶液的制备
1.2.1.1空白溶液的制备：将空坩埚于550℃灰化2h，冷却后加王水[V（浓盐酸）∶V（浓硝酸）=3∶1]1ml，置水浴上挥干，加3滴稀盐酸及10ml热蒸馏水，水浴加热2min，冷却后加酚酞指示剂1滴，用氨试液调至微红色，加稀醋酸2ml，转移至50ml量瓶中，用pH3.2溶液稀释至刻度，并使pH=3.0~3.5。
1.2.1.2标准溶液的配制：称取0.1598g硝酸，置1000ml容量瓶中，加稀硝酸10ml溶解后，加蒸馏水至刻度，摇匀，作贮备液。临用时，精密量取贮备液10ml，置100ml量瓶中，加蒸馏水至刻度，摇匀即得标准溶液（相当于10μg/ml）。
1.2.1.3标准品溶液的制备：取标准溶液0.0、1.0、5.0、10.0、50.0、100.0ml分别置于100ml容量瓶中，用pH3.2的溶液稀至刻度，并使pH3.0~3.5。即得0.0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0μg/ml的标准品溶液，分别记为1~6号标准品溶液。
1.2.1.4样品溶液的制备：精密称取干燥至恒重的药材0.5g，再加0.5g硝酸镁于坩埚内先炭化30min，再于550℃灰化2h，冷却后加王水1ml，水浴蒸干，其后同1.2.1.1项下“空白溶液的制备”制得样品溶液，即中药材含量为10μg/ml。
1.2.2检测波长与方法考察
1.2.2.1检测波长的选择：取标准品液1号和5号及样品液各5.0ml用pH3.2的水溶液稀至100ml。3个瓶中各加入10μl硫化钠溶液、摇匀，静置5min后，以1号为空白，5号为标准品及样品液均在紫外光光度计上按照中国药典方法[1]，在0~400nm波长范围内扫描，见图1。结果显示标准品和样品均在208nm处出现最大吸收峰，故确定208nm为检测波长。
1.2.2.2方法学考察：标准曲线制备：将1.2.1.3项下的标准品溶液1~6号均在208nm处测定吸收度，以吸收度为纵坐标，质量浓度为横坐标绘制标准曲线，得回归方程A=0.0687C+0.0338。相关系数r=0.9986（n=6），表明标准浓度在0.01~10.00μg/mL范围内与吸收度的线性关系良好。
精密度试验：精密吸取对照品溶液2.0ml按1.2.2.2项下方法操作，在208nm波长处连续测定6次，计算得RSD=0.23%（n=6），表明仪器测定有较高的精密度。
稳定性试验：取精密度试验项下对照品溶液和适量供试品溶液，按1.2.2.2项下操作，在室温下放置显色后，分别于0、6、12、24、48h测定吸收度。结果表明，对照品溶液与供试品溶液在显色操作完成后48h内稳定，其RSD分别为1.87%~1.96%。
重现性试验：按照拟定的含量测定方法，取同一枸杞（宁夏品）6份，分别制备成样品，测定吸收度，计算其平均含量为26.22mg/ml，RSD为1.66%（n=6），表明含量测定方法具有较好的重现性。
加样回收试验：取已知重金属含量的枸杞（宁夏品）样品溶液（6份），分别按样品中重金属含量的80%、100%和120%精密加入对照品，每个梯度2份，依法在208nm波长处测定吸收度，记录并计算回收率。
1.2.3枸杞等6种中药样品中重金属含量测定将枸杞、甘草、丹参、川贝母4种植物药和蜈蚣、僵蚕2种动物药材，分别干燥至恒重，照1.2.1.4项下样品溶液的制备，分别制得样品溶液，依法分别测定各样品的吸收度，计算出各样品的重金属含量。
2结果
2.1加样回收试验结果表明回收率较高，本方法可行（表1）。
2.2枸杞等6种中药样品中重金属的含量测定结果（表2）。
3讨论
中国药典规定的显色剂为硫代乙酰胺或硫化钠，笔者选用硫化钠，其易溶解、易被水解，实验过程中在pH3.2条件下有硫化氢气味，S2-具有很强的还原性，易与重金属络合而显色，且显色后稳定，多余的S2-作硫化氢逃逸。实验加入10μl硫化钠溶液已足够，测定结果稳定可靠、重现性良好。
测定中硝酸对照品与硫化钠生成的硫化在208nm波长处有最大吸收峰，中药植物药材和动物药材经炭化灰化用王水溶解后配制的样品液用硫化钠生成的硫化重金属在208nm波长处亦有最大吸收峰，在0.1~10.0μg/ml重金属测定浓度范围内，紫外分光光度计测定的吸收度与浓度线性关系良好，r=0.9986（n=6），平均回收率99.52%，RSD=1.13%，精密度、稳定性、重现性均较好。
笔者采用紫外分光光度法，针对枸杞等6种中药，可直接测出各中药中重金属的含量[2]。这比中、美、英、日和欧洲药典现行办法（只控制重金属的含量限量[3]）更具科学性、先进性和实用性。测定结果显示，枸杞、甘草、川贝母和丹参中的重金属含量分别为26.57、29.98、25.63和28.96μg/g，蜈蚣和僵蚕中的重金属含量分别为47.62和59.23μg/g。中国药典对中药材和中药制剂中重金属的含量限量要求为≤30.0μg/g，美国药典对20余种植物药的重金属的含量限度要求为≤30.0μg/g，日本、英国、法国等亦有同样要求。笔者测得中药枸杞等4种植物药材未超标，但已接近重金属限度。而中药蜈蚣和僵蚕2种动物药材，则均已超过重金属限度，应引起注意。但按照我国对进出口药用植物和制剂的重金属总量的强制性标准为重金属总量≤20.0μg/g[4]来对比，笔者所检测的6种中药（植物药材和动物药材）全部不合格，这不能不对我国中药行业再次敲响警钟“注意重金属超标”。
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关键词：金属纤维；纺织品；应用；展望
1前言
近几年，随着金属纤维技术的出现和不断更新，金属纤维被广泛应用于纺织行业，金属纤维作为一种特性材料，既具有金属特性又具有纤维特性，由于金属纤维的技术加工使得其直径要比棉、麻、丝等传统纺织原料还要纤细，制作出来的纺织物轻便，可以作为普通织物的替代品，因此其柔软性和连续性使得金属纤维能够被应用到纺织品上，并且其本身的金属特性，如导湿、抗静电、抗菌等特性使得金属纤维纺织品能够做到普通织物做不到的性能。另外，金属纤维的混纺、交织工艺，使得金属纤维和传统的纺织原料结合起来，这样采用一定的纺纱或织造方式制作出来的纺织物，既具有金属纤维的特性，又具有传统纺织材料的特点，通过相互结合达到特定的纺织品功能。
2金属纤维在纺织品的应用
金属纤维在纺织品中的应用大致分为三类，一种是纯纺金属纤维织物，纯纺纤维织物制品主要应用于产业用纺织品中，在特定环境中的过滤材料、吸声材料、燃气燃烧器、军工航天等多个领域，运用不同金属的不同特性制作需要的金属纤维制品；一种是复合材料，复合材料的金属纤维制品应用范围较为广泛，目的是为了汲取多种不同材料的特性如隐形材料，蓄热材料，耐磨材料等等；还有一类是混纺金属纤维织物，主要应用于日常纺织品种，通过在普通纺织纤维中混入金属纤维采用不同的工艺手段制作纺织品，金属纤维的柔软性和轻便可编织性使得它可以作为纺织原料的替代品，并且自身具有的抗辐射、抗静电、导磁等防护性能使得纺织品在穿戴用的过程中更加实用和舒适。下面我们主要分析一下金属纤维纺织品中的特性及其应用。
2.1金属纤维的抗菌功能应用
在人们的日常生活中不可避免的会接触到各种各样的细菌，随着人们生活水平的提高，对于个人卫生和个人文明素质都有了很高的要求，金属纤维的抗菌功能在纺织品中的应用就是为了满足人们对于纺织品卫生功能的要求，通过抗菌、防臭和消除异味的金属纤维纺织品的问世，使得抗菌类的金属纤维制品备受人们喜爱。金属纤维的抗菌功能，主要是采取特定金属原料，如银、铜以及合金技术通过金属纤维技术加工，以一定的百分比的比例融入金属纤维中，从而起到抗菌、抑菌和除臭的效果。但是在金属纤维抗菌功能的纺织品应用中，也存在着不少缺陷，例如：长期穿戴含有重金属的金属纤维织物会对人体产生一定的影响，造成重金属中毒，再如：银系金属纤维的抗菌功能强备受人们喜爱和追捧，但是银系金属纤维容易在空气中出现氧化，降低纺织物的抗菌能力。当然，随着金属纤维技术的不断发展，这些金属纤维抗菌的替代材料或者整理方法和制作工艺都会得到进一步的开发。
2.2金属纤维的防辐射、屏蔽应用
随着科学技术的不断进步，各种电子设备、家用电器、移动通讯等设备丰富了人们的生活，满足了人们不同的生活需要，但是只要是这些设备使用期间，都会产生电磁辐射，而且电磁辐射对人体的危害是长期作用才会显现出来。随着人们对健康要求的提高，防辐射、屏蔽等产品成为了人们关注的焦点，金属纤维纺织品通过金属纤维含量、混纺纱结构、织物紧度、织物结构和织物厚度的不同都会影响金属纤维织物的屏蔽效果，那么金属纤维是怎么样实现防辐射和屏蔽效果的呢？主要是通过纺织品中金属纤维构成的环路产生感生电流，由感生电流产生反向电磁场进行屏蔽。另外，不同种类的金属纤维所产生的防辐射效果是不同的，对于特定工作作业场合需要进行更加精确的计算和金属的选择。日常生活对于辐射的屏蔽主要采用不锈钢金属纤维混纺制品和传统的一些纺织材料的表层镀上导电的金属离子。随着人们对于健康的要求越来越高，防辐射的混纺纺织品的市场逐渐扩大，有很好的市场前景。
2.3金属纤维的抗静电应用
随着化纤技术的应用，合成纤维种类日益增多，合成纤维自身具有的耐磨性和免烫快干型使得合成材料在纺织服装中被大量使用，但是合成纤维在导湿和抗静电和不导磁的特性使得合成材料在人们的日常使用中遇到了不少麻烦。另外，合成纤维作为化学纤维制品其本身就对人体会造成一定的危害，例如人体血液钙容量的降低，人体维生素含量的下降，严重的会出现过敏的现象。同时，合成纤维在纺织品制作过程中所产生的静电给大批量的纺织物生产和服装的制作带来了一定的困扰。而金属纤维的金属导电性能能够很好的解决这一难题，不会造成静电的累积，影响整体的生产效率，例如在纺织物中诸如镀银金属纤维，就能起到很好的抗菌和抗静电效果。更专业的如抗静电服、超净工作服等在特定的产品生产和制作中金属纤维织物能够保证生产的正常运作，免受静电带来的影响。
3结语
近年来，金属纤维作为当前较为极具开发潜力的新型材料被广泛应用到各个领域，结合各个行业的不同需要，金属纤维又衍生出了多种各具特色和功能的类别，在纺织行业，金属络合染料就是极具开发潜力的专利产品。由于金属纤维纺织品具有很好的抗静电、抗辐射、吸湿和导湿、抗菌等功能，因此金属纤维在纺织材料的应用使得纺织品更能够满足人们日益多样化的需求，也逐渐得到了人们的认可。另外，金属纤维以及金属特性纤维在产业用纺织品如军工、民用等多个领域都有着很高的发展空间，未来金属纤维商业化的潜力不可估量。
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