五土壤质量监测环境监测知识

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1、第五章 土壤质质量监测监测 第一节节 土壤基本知识识 第二节节 土壤环环境质质量监测监测 方案 第三节节 土壤样样品的采集与加工管理 第四节节 土壤样样品的预处预处 理 第五节节 土壤污污染物的测测定 第一节节 土壤基本知识识 一、土壤一、土壤组组组组成成 土壤是指土壤是指陆陆陆陆地地表具有肥力并能生地地表具有肥力并能生长长长长植物的植物的 疏松表疏松表层层层层。它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈。它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈 之之间间间间，是，是环环环环境中特有的境中特有的组组组组成部分。成部分。土壤是由土壤是由矿矿矿矿物物 质质质质、动动动动植物残体腐解植物残体腐解产产产产生的有机物

2、生的有机物质质质质、土壤生物、土壤生物 、水分和空气等固、液、气三相、水分和空气等固、液、气三相组组组组成的。成的。 土壤 土壤固相 (占容积的50 ) 空隙 矿物质(质量占固相 总质量的9598 ) 有机质和生物（质量 占固相总质量的2 5） 土壤溶液 空气 土壤溶液和空气占土壤总体积的50， 且二者之间经常处于彼此消长的状态。 土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土 壤固体部分质量的9598。矿物质直接影响土 壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤 肥力有密切关系。 1.土壤矿物质的组成 （1）原生矿物质：岩石经过物理风化作用被 破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变。 （2）次

3、生矿物质：原生矿物质经过 化学风化 后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所 改变。 ( (一一) ) 土壤土壤矿矿矿矿物物质质质质 2.土壤化学组成 氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含 量约占96以上，与岩石中各元素的含量相似。 3.土壤机械组成 指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对 含量。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性 质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、 转化能力，有效含水量及保水、保温能力等。 我国土壤质地分类参见表5.1；国际制土壤质地 分类见表5.2。 表5.1 我国土粒分级标级标 准 颗颗粒名称粒径/mm 石块块10 石砾砾 粗砾砾103 细砾细砾31

4、 沙砾砾 粗沙砾砾10.25 细细沙砾砾0.250.05 粉粒 粗粉粒0.050.01 细细粉粒0.010.005 黏粒 粗黏粒0.0050.001 细细黏粒6.06.5为为弱酸性土 ；pH6.57.0为为中性土；pH7.07.5为为弱碱性土 ；pH7.58.5为为碱性土；pH8.59.5为为强碱性土 ；pH9.5为为极强碱性土。 中国土壤的pH大多在4.58.5范围围内，并 呈东东南酸西北碱的规规律。土壤的酸碱性直接或间间接 地影响污污染物在土壤中的迁移转转化。 (三) 氧化-还还原性 因土壤中含有氧化性和还还原性无机物质质和有 机物质质，使其具有氧化性和还还原性，可以用氧化还还原 电电位(

5、Eh)来衡量。 Eh300mV：氧化体系起主导导作用，土壤处处 于氧化状态态。 Eh6.5 项 目 镉 汞 砷 水田 旱田 铜 农田 果园 铅 铬 水田 旱地 0.20 0.15 15 15 35 35 90 90 0.30 0.30 30 40 50 150 250 250 150 0.30 0.50 25 30 100 200 300 300 200 0.60 1.0 20 25 100 200 350 350 250 1.0 1.5 30 40 400 400 500 400 300 六六六 滴滴锑 0.05 0.05 0.50 0.50 1.0 1.0 表5.5 无公害农产农产 品蔬菜

6、地土壤环环境质质量指标标 (GB/T18407.12001) 单位： mg/kg 项 目指 标 p 分析分析误误误误差差 造成造成 导导导导致致 土壤污污染物测测定中应应注意的几个问问 题题： n测测定方法：与水、空气相同或相似 重量法 容量法 分光光度法 原子吸收法 色谱谱法 n结结果表达：烘干土为为基准 mg/kg(烘干土 样样) 采采样样样样前前应调应调应调应调 研当地的：研当地的： 自然条件、自然条件、农业农业农业农业 情况、土壤性状、情况、土壤性状、污污污污染染历历历历史及史及现现现现 状状 n要重视视采样样前的调调研工作 一、含水量 样样品在105 烘干、称重、计计算 。 n测测定

7、要点：称取通过过1 mm孔径筛筛的土样样10 g于 烧烧杯中，加无二氧化碳蒸馏馏水25 mL，轻轻摇动轻轻摇动 后 用电电磁搅搅拌器搅搅拌1 min，使水和土充分混合均匀， 放置30 min，用pH计测计测 量上部浑浊浑浊 液的pH值值。 n土粒的粗细细及水、土比例均对对pH值值有影响。一 般酸性土壤的水土比保持5111；碱性土壤水土 比以11或2.51为为宜，水土比增加，测测得pH值值偏高 。 二、pH值值：玻璃电电极法 三、可溶性盐盐分 n用一定量的水从一定量土壤中经经一定时间时间 浸提 出来的水溶性盐盐分； n测测定方法有重量法、比重计计法、电导电导 法、阴阳 离子总总和计计算法等。 1

8、5%15%过过过过氧化氧化 氢氢氢氢 可溶性可溶性 盐盐盐盐分分总总总总量量 水浴蒸水浴蒸 干恒重干恒重 残渣烘残渣烘 至恒重至恒重 105105 烘箱烘箱 已恒重蒸已恒重蒸 发发发发皿蒸皿蒸 干干 50 100mL50 100mL滤滤滤滤 液液 抽抽 滤滤滤滤 振振 荡荡荡荡 无无COCO 2 2 水水500mL500mL 注意：水土比例大小和振荡提取时间影响土壤 可溶性盐分的提取。此外，抽滤时尽可能快速，以 减少空气中二氧化碳的影响。 重量法重量法测测测测定要点：定要点： 土土样样样样 1000g1000g 配配标标标标 液液 土土样预处样预处样预处样预处 理理( (消解消解 ) ) 标标

9、标标液及液及样样样样品品测测测测 定定 结结结结果果计计计计 算算 分光光度法分光光度法 原子吸收法原子吸收法 原子原子荧荧荧荧光法光法 n土壤中金属化合物的测测定方法与水和废废水监测监测 中金属化合物的测测定方法基本相同，仅仅在预处预处 理方 法和测测量条件方面有差异。测测定程序一般为为： 四、金属化合物四、金属化合物 表 5.8 部分金属元素原子吸收测测定条件 方法火焰原子吸收法石墨炉原子吸收法 元素铜铜锌锌铬铬镍镍铅铅镉镉 测测定波长长/nm324.8213.8357.9232.0283.3228.8 通带宽带宽 度/nm1.31.30.70.21.31.3 灯电电流/mA7.57.51

10、2.57.57.5 火焰性质质氧化性氧化性还还原性中性 其他可测测定波长长/nm 327.4， 225.8 307.6 359.0，360.5 ，425.4 干燥/(s-1)80100/2080100/20 灰化/(s-1)700/20500/20 原子化/(s-1)2000/51500/20 消除/(s-1)2700/33600/3 氩氩气流量/(mLmin-1)200200 原子化阶阶段是否停气是否 进样进样 量/L1010 (一) 六六六和滴滴涕 广泛使用气相色谱谱法。 土样样中有机物萃取 色谱谱法测测定（ECD检测检测 器） 1. 方法原理 n用丙酮酮-石油醚醚提取土壤样样品中的六六六

11、和滴滴涕，经经 硫酸净净化处处理后，用带电带电 子捕获检测获检测 器的气相色谱仪测谱仪测 定 。根据色谱谱峰进进行两种物质质异构体的定性分析；根据峰高(或 峰面积积)进进行各组组分的定量分析。 五、有机化合物五、有机化合物测测测测定定 2. 仪仪器及条件 n主要仪仪器是:带电带电 子捕获检测获检测 器的气相色谱谱 仪仪；全玻璃进样进样 器；长长1.82.0m，内径23mm 螺旋状硬质质玻璃填充柱。 n色谱谱条件：固定液：1.5%OV-17(甲基硅酮酮) +1.95%QF-1(氟代烷烷基硅氧烷烷聚合物)；80100目 Chromosorb W AW-DMCS担体；气化室温度： 220；柱温：19

12、5；载载气(N2)流速：40 70mL/min。 3. 测测定要点 (1) 样样品预处预处 理：准确称取20g土样样，先用石油醚醚 -丙酮酮(1:1)于索氏提取器中提取，再用浓浓硫酸和无水硫 酸钠净钠净 化。 (2) 定性和定量分析：用色谱纯谱纯 -六六六、-六六 六、-六六六、-六六六、p,p-DDE、o,p-DDT、 p,p - DDD、 p,p- DDT和异辛烷烷、石油醚醚配制标标准工作 溶液；分别别吸取标标液和样样品试试液近样样，记录标记录标 液和 样样品色谱图谱图 ，根据保留时间时间 定性、峰高(或峰面积积)定 量。用外标标法计计算土壤样样品中农药农药 含量。 图图图图5.11 5.

13、11 六六六、滴滴涕气相色六六六、滴滴涕气相色谱图谱图谱图谱图 1.1.- -六六六；六六六； 2. 2. - -六六六；六六六； 3. 3. - -六六六；六六六；4. 4. - -六六六；六六六；5. 5.p p, ,p p - - DDEDDE、6. 6.o o, ,p p-DDT-DDT；7. 7. p p, ,p p- DDD- DDD；8. 8. p p, ,p p- DDT- DDT (二) 苯并(a)芘的测测定 测测定方法有： 紫外分光光度法、荧荧光分光光度法、高效液相色 谱谱法等。 紫外分光光度法适于苯并(a)芘含量5g/kg的土 壤，如苯并(a)芘含量5 g/kg，则则用荧

14、荧光分光光度法 。 土土 样样样样 5050水浴提取水浴提取 滤滤滤滤 液液 测测测测 定定 氧化氧化铝层铝层铝层铝层 析析 柱分离两次柱分离两次 提取液提取液 水浴蒸水浴蒸发发发发近近 干干 氯氯氯氯 仿仿 环环环环己己 烷烷烷烷 过过过过 滤滤滤滤 紫外分光光度法紫外分光光度法测测测测定苯并定苯并( (a a) )芘程序：芘程序： 氯氯氯氯 仿仿 土土 样样样样 提取提取 过过过过 滤滤滤滤 水浴蒸水浴蒸发发发发近干近干 提取液提取液 氧化氧化铝层铝层铝层铝层 析析 柱柱 纸层纸层纸层纸层 析析 苯苯 环环环环己己 烷烷烷烷 苯并苯并( (a a) )芘斑芘斑 甲醇甲醇 溶出液溶出液 测测测测 定定 荧荧荧荧光分光光度法光分光光度法测测测测定苯并定苯并( (a a) )芘流程：芘流程： n土壤样样品于索氏提器内用环环己烷烷提取苯并(a)芘 ； n提取液注入高效液相色谱仪测谱仪测 定。 高效液相色高效液相色谱谱谱谱法的法的测测测测定要点是：定要点是： 本 章 结结 束 谢谢 谢谢！