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实验室建设方案
检测实验室
建设方案
5月30日
一、目的、意义
2016年5月,国务院发布“土十条”,其中第一就规定:
“开展土壤污染调查,掌握土壤环境质量状况。
深入开展土壤环境质量调查,并建立每10年开展一次的土壤环境质量状况定期调查制度。
”这是全国土壤污染状况详查工作的首次正式提出。
2016年12月,环保部、国土部和农业部共同发布《关于组织做好全国土壤污染状况详查实验室筛选工作的通知》,开始筛选土壤详查工作的承担实验室,土壤详查工作正式进入实施阶段。
土壤污染防治行动计划工作目标:
到2020年,全国土壤污染加重趋势得到初步遏制,环境质量总体保持稳定,农用地和建设土壤环境安全得到基本保障,土壤环境风险得到基本管控。
省环保厅、国土资源厅全面贯彻落实文件精神,着力开展全省土壤污染防治攻坚战,积极推进相关工作。
适于当前形势及工作需要,成立土壤检测实验室势在必行。
整合我局人才、设备优势,打造一流高标准土壤检测实验室,必将助推我局融入国土、转型升级及地勘经济高质量发展;为省厅土壤污染防治攻坚工作提供后援支撑或补充;为后续土壤污染调查、环境监测、风险防控、修复治理、规划利用等工作提供技术支撑及依据;为省厅土壤污染防治攻坚工作的全面实施提供保障。
二、市场调研
1、省内参与全国土壤详查工作的实验室情况
经考察,环境监测中心为我省土壤详查工作的质量控制实验室,环境保护监测中心站等8家单位为我省的检测实验室,各检测实验室检测领域范围如表1所示。
目前普遍反应,工作任务重,时间紧,半数以上的实验室工作量远远超出自身承担能力,设备和人员配备严重不足,外来委托样品一律拒收,集中全部人力、物力和设备完成全国土壤详查工作任务。
各检测实验室检测领域范围调查表表1
序号
检测实验室
检测领域范围
土壤重金属
土壤多环芳烃
农产品重金属
1
调查院实验室
√
2
地质勘查总院检测中心
√
3
环境监测站
√
4
环境监测站
√
5
环境保护监测中心站
√
√
6
环境监测应急中心
√
√
7
测试中心
√
√
√
8
检测有限公司
√
√
√
2、仪器设备调研情况
经调研,土壤检测实验室需配置的设备名称、型号、厂家情况如表2所示:
设备调研情况一览表表2
实验室类别
类别
名称
品牌
型号
价格
(万元)
无机污染物(包括土壤理化性质)检测实验室
制样设备
研磨设备
上海净信
JXSF-4G
徕驰
PM400
飞驰
P5
筛分设备
蚂蚁源
AF100
徕驰
AS200
飞驰
A3
前处理
设备
高压密闭消解仪
青岛济科
JKHB-15FD
控温/控时烘箱
德国宾得
ED115
德国IRM
FD115
德国美墨尔特
UF110
离心机
德国艾本德
5430
湖南湘仪
L550
德国hettich
320
超声波清洗器
德国ELMA
P300
宁波新芝
SB25-12DTD
油浴锅
上海一恒
DU-20
赶酸器
北京东航科仪
EHD-40
一体化蒸馏器
济南盛泰
106-3RW
陕西华信
HXZL-601
水浴锅
日本TAITEC
SNB-B
广州IKA
ICbasicpro20c
东京理化
NTT-2200
微波消解仪
美国CEM
MARS6
奥地利安东帕
MultiwavePro
迈尔斯通
ethosup
分析仪器
火焰石墨炉一体机原子吸收分光光度计
美国PE
PinAAcle900T
日本岛津
7000
美国热电
3500
原子荧光光谱仪
北京海光
AFS8520
北京吉天
AFS930
北京金索坤
SK-乐析
电感耦合等离子体发射光谱仪
美国PE
Avio200
日本岛津
9800
美国热电
7400
电感耦合等离子体质谱仪
美国PE
NexlON1000
日本岛津
2030
美国热电
TQ
有机污染物检测实验室
前处理设备
索氏提取器
济南海能
XOX406
意大利VELP
SER148/3
瑞士步琦
E816
加速溶剂萃取仪
美国CEM
EDGE
美国热电
DIONEXASE350
北京吉天
APLE-1000
旋转蒸发仪
海道夫
VALUEDIGITAL
广州IKA
RV10digital
北京大龙
R100-Pro
氮吹仪(10位以上)
日本TAITEC
DTU-2BN
海能
N-20
Organomation
N-EVAP-24
分析仪器
自动顶空进样器
意大利DANI
86.50PLUS
自动吹扫捕集装置
美国OI
4100+4760
美国EST
Enconevolution
美国CDS
7000E+7400
气相色谱仪
美国安捷伦
7890B
美国热电
TRACE1300
日本岛津
CAGC-2030
气相色谱-质谱联用仪
美国安捷伦
7890B-5977B(单杆)
美国安捷伦
7890B-7000D(串联)
美国PE
ClarusSQ8
美国热电
Trace1310-ISQ
3、设备选型及投资规模
经实地考察和电话沟通,了解到其他正在开展土壤详查工作的实验室如煤炭检测中心等,仪器设备选择均以进口设备为主,尤其是分析仪器,除原子荧光光谱仪外,其他均为进口设备,未使用国产设备。
制样设备有的单位进口与国产设备均配备,但国产设备工作效率、稳定性及仪器精密度等与进口设备差别很大,从实用性及长远考虑,他们建议最好配置进口设备;各实验室投资规模不等,但均在500万以上,有的高达3000~4000万。
三、现有条件分析与利用建议
1、土壤实验室将在勘察总院下设的检验中心基础上建设,该中心是河南省质量技术监督局依法授权成立的非独立法人机构,授权证书编号:
。
位于郑州院内,以煤炭检测业务为主,其次是矿井水和煤层气分析测试,同时兼顾岩土工程测试。
2、资质与技术装备能力。
目前该中心管理体系完善,具有河南省质量技术监督局颁发的检验检测机构资质认证(。
通过资质认定的项目和参数,按产品分类共54项,按参数分类共90项。
中心现有仪器设备108台/套,办公及测试用房27间。
中心制定有明确的质量方针、质量目标,严格按照管理体系文件(质量手册、程序文件、作业指导书等)管理要求开展和实施工作。
3、组织机构与人员配置。
该中心下设综合办公室1个(包括技术、质控、业务),检测室4个,共5个部门。
设置有中心主任(兼最高管理者)、技术负责人、质量负责人、部门负责人、授权签字人、检验检测员、资料管理员、设备管理员、样品管理员、内审员、监督员、安全员等岗位。
现有在职在编人员18人、合同制职工11人,其中教授级高级工程师1人,高级工程师3人,工程师10人;具博士1人,硕士6人,大学本、专科18人;设管理层2人,技术负责人1人,质量负责人1人。
同时,中心正通过多种渠道积极引进高端人才。
4、存在问题及建议。
土壤和煤炭为两个不同的检测领域,土壤检测在设备和人员要求上较煤炭检测更为苛刻,现有的人员、设备、场地均无法满足土壤污染物检测,填补空缺较大。
建议招聘或引进土壤学、化学工程类专业技术人才;增加土壤实验室所需设备及配套设施。
目前,我省的土壤污染防治攻坚任务很重,采制样、检测、监测工作量很大,全省仅有的8个入选检测机构远远不能满足需求,中心在资质认证基础上扩项升级,充分利用现有的资质认证、成熟的管理体系运行,以及部分可利用的设备设施,并在此基础上,按照国家筛选实验室的标准要求,增配土壤检测仪器设备。
依托勘察总院为支撑,依靠煤田地质局为支持,积极争取参与全国土壤污染检测工作。
四、总体思路与目标要求
1、总体思路:
在总院(省检中心)现有设施、条件基础上,按照全国土壤污染状况详查实验室筛选要求,建设标准实验室;在充分调研论证的基础上,总体谋划、分步实施,逐步建成能够承担土壤理化性质、土壤无机污染物、土壤有机污染物、农产品污染物、地下水有机污染物、地下水无机污染物检测的实验室。
按照省“土壤污染状况详查实施方案”和国土资源厅“土壤污染防治攻坚方案”工作部署要求,抓住机遇,尽快建设到位,并能正常开展工作。
2、检测项目:
土壤理化性质:
干物质和水分、PH值、有机质、机械组成、阳离子交换量;
土壤无机污染物:
总铅、总砷、总镉、总汞、总铜、总锌、总镍、总铬、总钴、总钒、总锑、总铊、总钼、总锰、总铍、氟化物、氰化物;
土壤有机污染物:
多环芳烃、有机氯农药、邻苯二甲酸酯石油烃(C10-C40)、挥发性有机物(VOCs)、丙烯腈、乙腈、酚类化合物、多氯联苯、苯胺类、硝基笨类;
农产品:
总砷、总铅、总镉、总汞、总铜、总锌、总镍、总铬;
地下水无机污染物:
重金属(镉、铅、砷、铬、铜、锌、镍、锰、钴、硒、钒、锑、铊、钼、铍)、氟化物、氰化物;
地下水有机污染物:
多环芳烃、有机氯农药和氯苯类、邻苯二甲酸酯、石油烃(以C10至C40烷烃计)、挥发性有机物(VOCs)、丙烯腈和乙腈、酚类化合物、多氯联苯、苯胺类、硝基苯类。
3、分析方法和标准
检测项目和采用的分析方法一览表表3
序号
检测
领域
检测项目
分析方法
参考标准编号
1
土壤
无机污
染物
总镉
GAAS法、ICP-MS法
GB/T17141-1997、HJ766-2015
总汞
原子荧光法
GB/T22105.1-2008
总砷
原子荧光法
GB/T22105.2-2008、HJ766-2015
总铅
ICP-MS法、ICP-AES法、GAAS法
HJ766-2015和GB/T14506.30-2010、HJ781-2016、GB/T17141-1997
总铬
ICP-AES法、ICP-MS法、FAAS法
HJ781-2016、HJ766-2015、HJ491-2009
总铜
ICP-AES法、ICP-MS法、FAAS法
HJ781-2016、HJ766-2015、GB/T17138-1997
总镍
ICP-AES法、ICP-MS法、FAAS法
HJ781-2016、HJ766-2015、GB/T17139-1997
总锌
ICP-AES法、ICP-MS法、FAAS法
HJ781-2016、HJ766-2015、GB/T17138-1997
总钴
ICP-AES法、ICP-MS法
HJ781-2016、HJ766-2015
总钒
ICP-AES法、ICP-MS法
HJ781-2016、HJ766-2015
总锑
ICP-AES法、ICP-MS法
HJ781-2016、HJ766-2015
总铊
ICP-AES法、ICP-MS法
HJ781-2016、HJ766-2015
总锰
ICP-AES法、ICP-MS法
HJ781-2016、HJ766-2015
总铍
ICP-AES法、ICP-MS法
HJ781-2016、HJ766-2015
总钼
ICP-MS法
HJ766-2015
氟化物
离子选择性电极法
GB/T22104-2008
氰化物
异烟酸-巴比妥酸分光光度法、异烟酸-吡唑啉酮分光光度法
HJ745-2015
22
土壤有机污染物
多环芳烃
GC-MSD法
HJ805-2016
有机氯农药
GC-MSD法
HJ报批稿
邻苯二甲酸酯类
GC-MSD法
ISO13913-2014
石油烃(C10-C40)
GC-FID法
ISO16703:
2011
挥发性有机物
顶空GC-MSD法、吹扫捕集GC-MSD法
HJ642-2013、HJ605-2011
酚类
GC-FID法
HJ703-2014
硝基苯类
GC-MSD法
EPAmethod8270D
苯胺类
GC-MSD法
EPAmethod8270D
多氯联苯
GC-MSD法
HJ743-2015
3
土壤理化性质
水分
重量法
HJ613-2011
pH值
玻璃电极法
NY/T1377-2007
有机质
重铬酸钾容量法
LY/T1237-1999
机械组成
吸管法、密度计法
LY/T1225-1999
阳离子交换量
乙酸铵交换法、氯化铵-乙酸铵交换法
NY/T295-1995
4
农产品(水稻/小麦)污染物
总砷
ICP-MS法、AFS法
GB5009.11-2014
总铅
GAAS法、AFS法、ICP-MS法
GB5009.12-2010
总镉
GAAS法、ICP-MS法
GB5009.15-2014
总汞
原子荧光法、冷原子吸收法
GB5009.17-2014
总铜
FAAS法、GAAS法、ICP-MS法
GB5009.13-2003
总锌
FAAS法、ICP-MS法
GB5009.14-2003
总镍
GAAS法、ICP-MS法
GB5009.138-2003
总铬
GAAS法、ICP-MS法
GB5009.123-2014
5
地下水无机污染物
金属元素
(同土壤)
ICP-AES法、ICP-MS法、AFS法
HJ776-2015、HJ700-2014、HJ694-2014
氟化物
离子选择性电极法、
离子色谱法
GB7484-87、HJ84-2016
氰化物
异烟酸-吡唑啉酮分光光度法
HJ484-2009
6
地下水有机污染物
多环芳烃
GC-MSD法
HJ478-2009
有机氯农药类
GC-MSD法
HJ699-2014
邻苯二甲酸酯类
GC-MSD法
ISO18856-2004
石油烃(C10-C40)
GC-FID法
ISO9377-2:
2000
挥发性有机物
顶空GC-MSD法、吹扫捕集GC-MSD法
HJ810-2016、HJ639-2012
酚类
GC-MSD法
HJ744-2015
硝基苯类
GC-MSD法
HJ716-2014
苯胺类
GC-MSD法
USEPAMethod8270D
多氯联苯
GC-MSD法
HJ715-2014
检测方法说明:
ICP-MS等离子体质谱ICP-AES等离子体发射光谱GAAS石墨炉原子吸收FAAS火焰原子吸收AFS原子荧光GC-FID气相色谱火焰光度GC-MSD气相色谱质谱HRGC-HRMS高分辨气相色谱高分辨质谱
五、总体配置方案
1、利用我院现有的仪器设备,结合全国土壤污染状况详查实验室筛选要求,建设土壤检测实验室。
实验室需配备仪器设备如表4所示:
仪器设备配置一览表表4
实验室
类别
设备类别
设备名称
数量
功能
备注
无机污染物(包括土壤理化性质)检测实验室
制样设备
研磨设备
2
将土壤研磨成标准要求的60目或100目粒度规格
新增
筛分设备
2
标准要求土壤样品全部过60目或100目筛,用以筛分土壤
新增
前处理设备
高温密闭消解仪
1
用于土壤样品的大批量快速消解。
新增
离心机
2
分离溶液中的悬浮成分
新增
油浴锅
2
提供恒温的油浴环境,用于将样品浓缩、蒸馏
新增
一体式蒸馏器
1
蒸馏浓缩分解土壤样品
新增
赶酸仪
2
微波消解后赶酸
新增
控温/控时烘箱
2
土壤采样后需用烘箱烘干,然后研磨、过筛,制成样品。
新增
水浴锅
3
提供恒温的水浴环境,用于将样品浓缩、蒸馏
已有1台,新增2台
微波消解仪
1
用于土壤样品的大批量快速消解,替代传统湿法消解。
新增
分析仪器
原子吸收分光光度计
1
用于检测重金属元素,一般为PPM-PPB级
资环中心调拨
火焰石墨炉一体机原子吸收分光光度计
1
火焰原子光谱仪和石墨炉原子光谱仪的结合一体机,能实现单火焰或单石墨的所有检测功能。
用于检测重金属元素,一般为PPM-PPB级
已有一台原子吸收分光光度计,可另单配一套石墨炉分光光度计
电感耦合等离子体发射光谱仪
1
用于检测样品中的重金属元素含量,检测限一般为PPB级,与原子吸收或原子荧光可互为补充。
新增
原子荧光光谱仪
2
主要用于检测样品中的As和Hg元素含量(原子荧光做这两种元素效果特别好),与原子吸收光谱仪互为补充。
新增
电感耦合等离子体质谱仪
1
用于检测样品中的重金属元素含量,检测元素范围广,检测限为PPT级。
这是其他光谱类仪器达不到的。
新增
有机污染物检测实验室
前处理设备
索氏提取器
20
将土壤样品中的待测有机物,用溶剂反复冲刷洗脱出来。
用加速溶剂萃取可包含并替代。
新增
加速溶剂萃取仪
2
与索氏提取类似,是将土壤中的待测有机物快速萃取出来。
效率比索氏提取高,但没有索氏提取法经典和全面
新增
旋转蒸发仪
3
主要用于减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂,将土壤中提取出的有机物浓缩用
新增
氮吹仪(10位以上)
3
将氮气吹到样品表面,使有机溶剂在无氧化条件下快速蒸发,用于快速浓缩样品使用。
新增
分析仪器
自动顶空进样器
1
用于气相色谱的样品进样
新增
自动吹扫捕集装置
1
用流动气体将样品中的挥发性成分“吹扫”出来并捕集,送入气相色谱仪进行分析。
一般是自动进样器+捕集装置组成
新增
气相色谱仪
2
用于检测土壤中某些有机化合物含量
新增
气相色谱-质谱联用仪
2
用于检土壤中某些有机化合物含量,相比气相色谱来说,检测限低,且更能准确定性未知有机物种类。
新增
其他辅助设备及试验器材和试剂的配置。
建议根据设备技术条件和实验要求,参考其他有经验的实验室运作情况,请相关专家指导实施,避免不必要的浪费,少走弯路。
2、技术人员与岗位设置
技术人员需增加15人以上,部门负责人一名,技术负责一名,质控人员3人以上,其余为检测员。
积极引进土壤学、化学工程类专业技术人才。
3、设施及场地条件
目前质检中心没有空余房间,需另增加办公场所,包括制样室、前处理室、检测室约15间房。
4、资质认证办理
符合认可准则所规定的技术能力和质量管理要求后,向河南省质量技术监督局认证处提出申请,在质检中心原资质认证范围的基础上进行扩项,增加土壤污染物、农作物污染物及地下水污染物相关检测项目,成立“土壤检测实验室”。
六、分阶段实施及费用预算
土壤检测实验室建设将分两阶段完成。
第一阶段:
完成无机污染物检测实验室的建立,对土壤无机污染物、农产品(水稻/小麦)污染物、地下水无机污染物、土壤理化性质进行检测。
第二阶段完成有机污染物实验室建立,对土壤有机污染物、地下水有机污染物进行检测。
具体配置方案如下:
1、第一阶段实施及费用预算
(1)建设土壤无机污染物(包括土壤理化性质)检测实验室需配置与预算如表5所示:
土壤无机污染物检测实验室配置一览表表5
类别
名称
数量
(台/套)
单价
(万元)
小计
(万元)
制样设备
研磨设备
2
筛分设备
2
前处理设备
高温密闭消解仪
1
控温/控时烘箱
2
水浴锅
2
离心机
3
超声波清理器
2
一体式蒸馏器
1
油浴锅
2
赶酸仪
3
微波消解仪
1
分析仪器
火焰石墨炉一体机原子吸收分光光度计
1
原子荧光光谱仪
2
电感耦合等离子体发射光谱仪
1
电感耦合等离子体质谱仪
1
其他设施
辅助设备、设施、试验器材等
合计
(2)进程安排
2018年6月1日—6月15日,实验室调研、仪器设备调研;
2018年6月15日—10月30日,仪器设备招标、采购,场地、人员准备;
2018年11月1日—12月30日,设备到场、安装调试培训,设施及辅助设备试验器材试剂等采购;专业技术培训;试运行、资质认定。
2019年5月30日前,经试运行、考核验收,通过土壤测试资质认证,合法从事土壤分析测试工作。
2、第二阶段实施及费用预算
(1)建设土壤有机污染物检测实验室需配置与预算如表6所示:
土壤有机污染物检测实验室配置一览表表6
类别
名称
数量
(台/套)
单价
(万元)
小计
(万元)
前处理设备
加速溶剂萃取仪
2
旋转蒸发仪
3
氮吹仪(10位以上)
3
分析仪器
自动顶空进样器
1
自动吹扫捕集装置
1
气相色谱仪
2
气相色谱-质谱联用仪
2
其他设施
配套辅助设备、设施、试剂及试验器材
55
合计
605
(2)进程安排
第一阶段土壤无机污染物(包括土壤理化性质)检测实验室建设起来后,根据业务需要及总院实际情况开始第二阶段的土壤有机污染物检测实验室建设。
预计到2020年建设完成。
3、综上,土壤无机污染物(包括土壤理化性质)检测实验室预算费用为494万元,土壤有机污染物检测实验室预算费用为605万元,合计总费用为1099万元。
七、预期目标与投资建议
1、建设目标
(1)达到省重点实验室标准,争取成为全国土壤污染详查项目承担实验室,开展土壤理化性质、土壤无机污染物、土壤有机污染物、农产品、地下水无机污染物、地下水有机污染物的检测工作;
(2)以土壤污染分析测试技术为基础,开展土壤领域相关的科研工作,深度融入国土,服务省厅环境保护攻坚任务,使我院成为省厅重要支撑单位,促进总院经济增长。
(3)以实验室的技术创新为引领,促进全局在该领域的创新发展,提升全局在生态文明建设中的支撑地位和影响力。
2、市场目标
(1)为农用地土壤污染状况详查工作做后援支撑;
(2)积极参与即将开展的重点行业企业用地土壤污染状况详查工作;
(3)协助省厅推进土壤防治攻坚工作,重点在土壤污染污染物源头预防、矿产资源开发利用、建设用地风险管控、耕地和农用地保护、后备资源保护与管控、治理与修复等方面搞好服务;
(4)为矿山恢复治理、土地征用流转、建设高标准农田等项目中的土壤污染防治、调查、监测等工作提供样品检测服务;
(5)开展地下水污染防治项目中的样品检测工作。
3、投资建议
实验室建设资金建议在河南省煤田地质局协助支持下由投资完成。
省局协调利用集中收入财政返还资金,向省财政申报专项补贴,剩余部分由勘察总院出资。
4、投资效益分析
根据实验室检测能力及市场需求,第一阶段土壤无机污染物(包括土壤理化性质)检测实验室正常运转以后,每年可完成大约6000余个土壤样品检测,产值可达500万元以上。
实验室的建设直接带动全局的产业结构调整及转型升级,提升全局科技创新技术水平及全省环保攻坚战中
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