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中國環(huán)境監(jiān)測總站發(fā)布過一篇名為“土壤樣品制備真的這么重要嗎,？”的技術(shù)文章,，詳細(xì)闡述了土壤樣品制備——這一普遍不受重視環(huán)節(jié)的重要性,。正如這篇文章所說,，一提到監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量,，大家都很自然地會想到監(jiān)測人員身穿白大褂在潔凈的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行化學(xué)分析的過程,；一提到影響測定準(zhǔn)確,，就會想到試劑純度,、儀器精度、方法檢出限,、干擾因素及其消除方法等,；一提到土壤樣品制備，大家都會聯(lián)想起塵土飛揚(yáng)的實(shí)驗(yàn)室,，身穿“灰大褂”的工作人員帶著厚重的口罩,，拿著木槌揮舞著手臂奮力敲打搓捻。
土壤樣品制備雖經(jīng)常不被重視,，但卻是不可忽略的影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵性因素,，是影響土壤環(huán)境監(jiān)測全流程的“隱形瓶頸”。
1.
什么是土壤樣品制備,？
2.
土壤樣品制備的目的是什么,？
德國弗萊堡礦業(yè)大學(xué)溫弗里德·拉塞曼教授在2000年發(fā)表的一篇名為《工業(yè)廢物傾倒場、取樣和分析》的文章,，用大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對土壤和固廢樣品的采樣、制備和分析做了深入研究,，得出結(jié)論：從樣本選擇到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,，所有程序都會導(dǎo)致不可避免的錯誤。它們對評估的影響估計(jì)如下：
取樣：是從廢料中選擇樣品,。此階段的誤差由廢料的全局和局部變化引起,，可能高達(dá)真實(shí)值的1000%。
樣品制備：包括粉碎,、均質(zhì),、分割和還原原始材料的過程，以確定最終分析樣品,。樣品制備的最大誤差在真實(shí)值的100%到300%之間,。
儀器分析：與上述步驟相比，該誤差非常小,，最大值為真實(shí)值的2-2%
以前大多數(shù)改善環(huán)境分析質(zhì)量的努力都集中在改善實(shí)驗(yàn)室的檢測性能上,，但不幸的是，雖然意圖很好,，但是付出的努力只改善了全部誤差的10%。
土壤采樣過程中的偏差會引起樣品并不能*反映環(huán)境質(zhì)量的問題,，該誤差可以通過將樣品研磨后混合均勻來降低,，因此確保和修正樣品代表性，是樣品制備的核心任務(wù),！
3.
土壤樣品制備為什么那么重要,？
一,、 保持樣品特性是基本要求
與水和氣相比，土壤監(jiān)測工作中最便利的因素就是樣品的流轉(zhuǎn)和保存,，但必須保證樣品原有的特性不發(fā)生改變,，破包、水浸,、發(fā)霉,、變質(zhì)、標(biāo)簽脫落或模糊不清,、待測污染物的引入等都會使爬山涉水辛苦采回的樣本付之東流,。
同時，由制備工具使用不正確引起的金屬污染,，由樣品篩,、工作臺和用品清潔不*、除塵條件不好而引起的交叉污染,，由人為失誤而引起的混裝,、混淆等，也是改變樣品特性的重要原因,。
二,、標(biāo)簽是樣品的身份標(biāo)識
標(biāo)簽以及標(biāo)簽上的字跡是樣品信息的代表。要注意,，搬動,、運(yùn)輸、風(fēng)干,、研磨,、過篩、稱量,、分裝,、再編碼和重新制作標(biāo)簽等過程中，包括樣品從原有容器,、臨時性托盤,、篩分工具到新容器的多個環(huán)節(jié)，都有造成標(biāo)簽和樣品對應(yīng)關(guān)系發(fā)生變化的風(fēng)險,。
三,、 全量研磨是保持樣品代表性的重要因素
野外采樣的客觀條件和樣品性狀決定了無論是單樣還是混合樣，都不可能在現(xiàn)場均勻混合,，因此,，一個包裝中的樣品就是一個代表性的整體，不能隨意丟棄和選擇性留存,。
四,、 混合操作是保證測試結(jié)果的關(guān)鍵條件
樣品制備后,，一般需要按照測試、質(zhì)量控制和留存的需要而進(jìn)行分裝,。沒有混合均勻的樣品,，也就得不到合格的平行測試數(shù)據(jù)。
五,、 樣品測試技術(shù)是樣品制備的重要依據(jù)
不同的監(jiān)測因子需要不同粒徑的樣品,，例如，過2mm,、0.25mm,、0.15mm和0.075mm篩等，但是并不是越細(xì)越好,。部分因子是在樣品水浸提條件下的測試,，粒徑不同，也就會影響表面積以及浸出量,，因此,，需要逐步、分次過篩,，而不是直接用研磨機(jī)“一勞永逸”,。
六、 樣品制備量是影響精密度和準(zhǔn)確度的因素
土壤樣品的測試使用量一般比較少,，例如,，原子吸收法測定重金屬需要0.2～0.5g的樣品，但是需要幾十倍或數(shù)百倍的樣品制備量,，僅制備或從樣品整體中篩出測試量的樣品進(jìn)行使用是大錯特錯的,。
七、 非測定成分等干擾因素必須予以清除
植物根系,、碎石和雜草等雜質(zhì)混合在土壤樣品當(dāng)中,，它們不是土壤樣品測試的對象，會影響測試結(jié)果,，因此,，必須在樣品制備環(huán)節(jié)將其盡可能地除盡。例如,，干燥的植物根系除肉眼觀察剔除外,，還需要采取靜電吸附的方式細(xì)致去除。雜質(zhì)挑出前,，不主張將土壤樣品直接放入粉碎機(jī)或研磨機(jī)進(jìn)行制備,。
八、 集中制樣是值得推廣的運(yùn)行模式
土壤樣品制備是一種特殊環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)室操作。建設(shè)專業(yè)化土壤樣品制備實(shí)驗(yàn)室,、實(shí)施規(guī)范化的管理機(jī)制、具有專業(yè)化的人員隊(duì)伍,，是保證樣品制備質(zhì)量的基本保障,，也是開展樣品分裝和質(zhì)量控制的優(yōu)勢條件。
北京蘭友科技有限公司參與了多個省市級土壤樣品制備與流轉(zhuǎn)中心的建設(shè),，不僅強(qiáng)力支撐著各省例行土壤環(huán)境監(jiān)測工作,，同時在全國土壤污染狀況詳查、地方土壤環(huán)境監(jiān)測等環(huán)境監(jiān)測專項(xiàng)工作中發(fā)揮重要作用,。
4.
FASP系列全自動土壤樣品制備系統(tǒng),，為土壤樣品制備“正名”
一、 土壤樣品制備沒有技術(shù)含量
傳統(tǒng)的人工制備方法使用的研磨儀器,、篩分儀器與分析室高大上的分析儀器設(shè)備相比,，確實(shí)技術(shù)含量低了些，但是FASP全自動土壤樣品制備系統(tǒng)的出現(xiàn)打破了這個固有印象,，整套設(shè)備集成了全自動低溫干燥,、粗磨、細(xì)磨,、篩分,、清潔、混勻,、分樣,、裝樣、稱量,、質(zhì)控等10余個步驟于一體,，全部自動化完成，設(shè)備集成了近40個電機(jī)進(jìn)行自動化控制,，*是土壤樣品制備實(shí)驗(yàn)室中高精尖的“機(jī)器人”,。該系統(tǒng)目前已獲批近三十項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)，榮獲2021年BCEIA金獎,，*臺套重大裝備證書,、北京市新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）證書、朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎等多項(xiàng)榮譽(yù)資質(zhì),；團(tuán)隊(duì)研發(fā)實(shí)力和研究基礎(chǔ)受到肯定,，入選科研項(xiàng)目“國家隊(duì)”，承擔(dān)科技部重大研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)子課題,。
土壤樣品制備設(shè)備含有*的技術(shù)含量,！
二、樣品制備沒有科學(xué)有效的質(zhì)量控制手段
傳統(tǒng)人工制備方法只能靠手工記錄數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)容易丟失,、遺漏,、混淆或者被篡改，對樣品制備的質(zhì)量控制工作帶來很大的影響,，樣品制備一度被認(rèn)為是土壤環(huán)境監(jiān)測全流程中僅有一個沒有科學(xué)有效的質(zhì)控管理的環(huán)節(jié),。
FASP全自動土壤樣品制備設(shè)備集成控制模塊，為樣品制備環(huán)節(jié)提供科學(xué)可靠的質(zhì)量控制方法,，流程固化,，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，避免人工干預(yù),，全流程可溯源,，內(nèi)置攝像頭，實(shí)時監(jiān)控各個制樣環(huán)節(jié),，全流程溫度,、壓力、時間,、重量等原始數(shù)據(jù)數(shù)字化記錄,，報表自動生成，可打印或?qū)С?，榮獲“質(zhì)控創(chuàng)新獎”的稱號,，再一次為樣品制備“正名”！
三,、 土壤樣品制備空間占用面積大,，環(huán)境差，需要大量操作人員
土壤樣品制備實(shí)驗(yàn)室在制樣高峰期時通常會占用大量實(shí)驗(yàn)室面積,，有時甚至延伸至樓梯間,、過道等公共面積進(jìn)行晾曬干燥，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)營和工作,。大量操作人員擠在一間實(shí)驗(yàn)室里,，人員密集，通風(fēng)不佳,，存在潛在的安全隱患,。占地、噪音,、粉塵,、人員聚集，讓土壤樣品制備實(shí)驗(yàn)室頗受詬病,，甚至“不受待見”,。
已經(jīng)裝備了FASP型全自動土壤樣品制備系統(tǒng)的河北省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站、北京市土壤樣品庫密云分站、中國環(huán)境科學(xué)研究院等用戶單位的土壤樣品制備實(shí)驗(yàn)室卻是另一番景象,，占地面積不大,，一個房間足矣，1-2名操作人員在干凈明亮的實(shí)驗(yàn)室里有條不紊地進(jìn)行樣品制備,，用戶體驗(yàn)顯著提升,，不再受塵土和噪音的影響。
北京市土壤樣品庫密云分土壤樣品制備實(shí)驗(yàn)室
土壤樣品制備工作的重要性,，中國環(huán)境監(jiān)測總站已經(jīng)科普地非常全面，但是由于全自動化設(shè)備和技術(shù)一直沒有跟上,，長期背負(fù)著“臟亂差,、沒有技術(shù)含量”等標(biāo)簽，作為致力于提升土壤環(huán)境監(jiān)測自動化水平的供應(yīng)商,，蘭友科技有責(zé)任有使命讓灰大褂變回白大褂,，讓操作人員工作得更有價值和意義！
• end •
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