T/KCH 002-2023 全自动土壤样品制备设备技术规范 及评价方法

内容简介

本标准规定了土壤样品自动制备设备的术语和定义、缩略语、组成结构、技术要求、评价方法、包装、运输和贮存
本标准适用于土壤、沉积物土壤样品自动制备仪器（以下简称“设备”）的设计、生产和性能检测
土壤是重要的生态组成部分，是人类赖以生存和发展的重要物资基础。随着人口增加及经济飞速发展，我国土壤污染情况日趋严重，不容乐观。2016年国务院印发并实施《土壤污染防治行动计划》，2018年全国人大通过《土壤污染防治法》，同年颁布两项国家标准，2022年2月22日，第三次全国土壤普查的消息正式在中央一号文件里亮相，这些都标志着党中央已把“绿水青山”的生态环境战略上升为国家战略，加强土壤环境监测与防治新技术、新设备的研发，才能为这场“净土攻坚战”提供有效的技术支撑。土壤生态环境监测工作是摸清我国土壤质量基本状况，制定国家宏观经济政策法规的重要依据。因此，推进土壤环境监测智能化技术的发展迫在眉睫！土壤监测包括土壤样品采集、制备流转与保存、检测分析三个环节，其中60%成本、70%时间和80%误差来自于采样及制样环节，加上过去认为采样、制样没有技术含量而未受足够重视，导致样品制备及前处理在技术能力、设备投入、质量控制等方面严重制约了整个土壤环境监测能力的提升。现行的“棒敲手撵”的手工制样方法与国家环境监测“真、准、全、快、新”的需求不匹配，与国家“自动监测为主手工监测为辅”的技术总路线不匹配；与建立可追溯质量控制体系的要求不匹配。标准化、大通量、全流程自动化、质量控制合法合规，是土壤监测业务对样品制备技术和设备提出的明确且紧迫的要求！我国土壤监测的全流程，主要分为样品采集样品制备、流转和样品分析检测四个环节。目前主流的国内外分析仪器厂商基本都集中在样品分析检测阶段，性能稳定、技术先进的分析仪器设备层出不穷，但土壤样品检测全流程中60%的项目人力成本、全流程70%的项目周期以及80%的检测误差都发生在样品采集和制备环节。特别是样品制备环节，目前仍然主要靠大量的实验室人员手工制备，费时费力，且面临着效率低、交叉污染严重、缺乏有效的质控手段等严重影响土壤普查和环境监测的问题。土壤样品制备是指按照样品测试方法的要求，把采集到的土壤鲜样在指定场所进行风干和研磨成特定粒度样品的整个过程。样品制备的最大误差在真实值的100%到300%之间，是土壤检测全流程中除采样之外，最大的误差贡献环节！而土壤采样过程中的偏差会引起样品并不能完全反映环境质量的问题，该误差可以通过将样品干燥研磨混合均匀来降低，因此样品制备是确保和修正样品代表性的核心环节，样品制备不合规，将会给样品带来交叉污染和外源性污染，严重影响最终检测结果，使得国家耗费大量财力人力物力进行的土壤普查工作得不到真实的数据，甚至可能功亏一篑。可以说，土壤样品制备是决定土壤普查和土壤环境监测任务能否成功的重要环节！目前土壤样品制备工作由于缺乏自动化设备，仍以手工操作为主，制备效率低下，人员劳动强度大且不同操作人员之间的差异性较大，交叉污染情况严重等情况普遍存在，最重要的是全流程原始数据遗漏、被污染、磨损，甚至被篡改都是常见的现象，导致无法满足土壤制备全流程可追溯，责任落实到人等相关标准和规范对质量控制方面的要求。针对上述土壤样品制备技术现状和存在的问题，生态环境部、农业农村部等土壤样品检测和监测相关的部门先后出台了多个技术指导文件，旨在加强土壤样品制备环节的合规性检查和质控检查。原中国环境监测总站土壤室主任夏新研究员在《我国土壤环境监测现状与发展需求》报告中指出，未来监测技术应用以高效、精准、便捷为主线，重点包括监测方法和仪器设备产业化研究与应用两个方面，特别是在制样自动化手段方面，是未来发展的趋势。质量控制是未来环境监测自动化发展的重要保障，中国环境监测总站于2021年在深圳成立了中国环境监测总站深圳环境监测质控技术研究创新中心，这是贯彻落实中央关于生态文明建设和生态环境监测一系列决策部署的重要举措，中国环境监测总站陈传忠主任在杭州召开的中国环境保护产业协会社会化环境监测与运营服务专业委员会第二届委员大会暨第四届生态环境监测高端论坛上，特别强调了智能化、自动化设备发展的必要性和迫切性，“没有智慧监测，就没有监测现代化。”智慧监测本质是数字化转型，发展智慧监测很有必要，这是“三个治污”和“五个精准”的呼唤，也是监测实现“真、准、全、快、新”的必然要求。因此，在土壤样品制备这一明显短板方面，研发具有自主知识产权的标准化、智能化、绿色高效全流程一体化土壤监测设备必要且刻不容缓。全自动土壤样品制备系统产品的出现，用机械臂代替人手的形式大幅提高了制样效率，确保规范化制样，建立全流程可追溯的质量控制体系。但是由于产品属于新兴设备，市面上一些全自动土壤样品制备设备技术水平参差不齐，需要对其合规性、交叉污染、混匀程度等重要技术指标进行规范和评价，以确保制备出来的样品对检测结果没有影响。因此，建立规范全自动土壤样品制备设备技术规范和评价方法势在必行。高标准才有高质量早已成为行业的共识，努力成为一流企业，努力成为行业标准的制定者,作为全自动土壤样品制备技术的原创者，兰友科技有责任更有义务引领和规范全自动土壤制样技术，树立自己的高端品牌，为用户提供真正能解决实际问题的好产品，提升我国土壤环境监测自动化技术的快速发展。