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1、1,第五章 土壤质量监测,第一节 概述第二节 土壤样品的采集第三节 土壤样品的制备、保存和预处理第四节 土壤污染物的测定,2,本章要求：,熟悉按照监测目的我国土壤质量监测的分类，熟悉土壤背景值的含义。掌握我国土壤质量监测技术路线的具体内容。掌握区域土壤环境背景值监测中土壤样品随机采样的具体方法及优缺点。熟悉农田土壤采样的采样类型，掌握混合样的采样方法并会具体应用。熟悉建设项目土壤环境评价监测采样布点的一般要求。,3,本章要求：,熟悉污染事故监测土壤样品的采集：固态、液态污染物的采样，熟悉土壤样品制备时，根据不同的分析目的，需过不同筛孔。熟悉土壤样品风干的具体容。了解土壤样品的保存方法。了解土壤
2、样品的预处理方法有哪些，掌握全分解法中普通酸分解法加入的酸有哪些。熟悉土壤样品水分、重金属分析分析的简单要求。,4,相关标准文本,HJ/T 166 -2004土壤环境监测技术规范 HJ 333-2006 温室蔬菜产地环境质量评价标准GB 15618-1995 土壤环境质量标准 HJ 332-2006 食用农产品产地环境质量评价标准,5,第一节 概述,土壤是指连续覆盖于地球陆地表面具有肥力的疏松物质，是随气候、生物、母质、地形和时间因素而变化的的历史自然体。一、土壤的组成土壤矿物质：是岩石经过物理和化学风化而形成的。“土壤骨骼”。土壤有机质：土壤中含碳有机化合物的总称。是土壤形成的主要标志。“土
3、壤肌肉”土壤水分：来自大气降水和灌溉等。土壤溶液。“土壤的血液”土壤空气：存在于土壤空隙中。与大气有相同和不同之处。,6,二、土壤污染土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数量超过了土壤的容纳和净化能力，而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调，土壤质量恶化的现象。明显标志：土壤生产能力降低。土壤污染源：天然污染源和人为污染源。人为：工业废水、城市污水、固体废物、农药、话费、牲畜排泄物以及大气沉降物。,7,土壤污染物：凡进入土壤并影响土壤的理化性质和组成，导致土壤的自然功能失调的和土壤质量恶化的物质，统称为土壤污染物。土壤污染按性质分为：有机污染物、
4、金属污染物、放射性污染物和病原微生物。,8,三、土壤监测的目的1.土壤质量的现状监测判断土壤是否被污染及污染状况，并预测发展变化趋势。2.土壤污染事故监测需要调查分析主要污染物，确定污染的来源、范围和程度，为行政主管部门采取对策提供科学依据。3.污染土地处理的动态监测 确定的含量是否达到了危害的临界值，需要进行定点长期动态监测，以保护土壤生态环境。,9,4.土壤背景值调查在环境科学中，土壤背景值是指未受或少受人类活动影响下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量。土壤背景值的调查就是通过分析测定土壤中某些元素的含量，确定这些元素的背景值水平和变化，了解元素的丰缺状况，为保护土壤生态环境、合理
5、施用微量元素及地方病因的探讨与防治提供依据。,10,四、我国土壤监测技术路线与监测项目,1.土壤监测技术路线 以农田土壤监测为主，以污水灌溉的农田和有机食品基地为监测重点，开展农田土壤例行监测工作。对全国大型的有害固体废弃物堆放场周围土壤、污水土地处理区域和对环境产生潜在污染的工厂遗弃地开展污染调查，并对典型区域开展跟踪监视性监测，逐步完善我国土壤环境监测技术和网络体系。,11,2.监测项目必测项目：基本项目有pH、阳离子交换量；重点项目有镉、铬、汞、砷、镍、铜、锌等。选测项目：影响产量项目有全盐量、硼、氟；污水灌溉项目有氰化物、硫化物、挥发酚、苯并芘、石油类等；农药残留项目包括有机氯农药、有
6、机磷农药及其他农药；其他污染项目如硒、氟等。,12,监测项目和监测频次,13,第二节 土壤样品的采集,一、采样准备1.收集资料和现场调查土壤污染分布不均匀，采样根据检测目的而定。采样前要进行调查研究，调查评价区域的自然条件、土壤性状、农业生产情况以及污染历史与现状。还要进行现场调查。,14,2.采样工具和器材采样工具有：铁锹、铁铲、圆状取土钻、螺旋取土钻、竹片以及适合特殊采样要求的工具等。采样器材有：GPS、罗盘、照相机、胶卷、卷尺、铝盒、样品袋、样品箱等。另外还要准备安全防护用品，如工作服、工作鞋、安全帽、药品相等。,15,3.采样点布设原则,必须遵照“随机”布点原则：简单随机、分块随机和系
7、统随机。简单随机： 简单随机布点是一种完全不带主观限制条件的布点方法。网格编号-确定采样点样品数-随机采样。 实质是网格编号，从中选样。分块随机：实质是根据类型分块，每块都有样。在正确分块的前提下，分块布点的代表性比简单随机布点好，如果分块不正确，分块布点的效果可能会适得其反。系统随机： 实质是网格布点法，每格都采样。如果区域内土壤污染物含量变化较大，系统随机布点比简单随机布点所采样品的代表性要好。,16,“随机”布点原则 示意图,17,二、区域环境背景土壤采样,1.采样单元划分全国土壤环境背景值监测一般以土类为主；省、自治区、直辖市级的土壤环境背景值监测以土类和成土母质母岩类型为主；省级以下
8、或条件许可或特别工作需要的土壤环境背景值监测可划分到亚类或土属。2.野外选点采样点宜选在被采土壤类型特征明显、剖面发育完整、层次较清楚、无侵入体的地方；地形相对平坦、稳定、植被良好的地点；不施或少施化肥、农药的地块；离铁路公路至少300m以上的地方。注意：不可采样点位。,18,3.采样,一般监测采集表层土，采样深度为020cm。对于特殊要求的监测，必要时可选择部分采样点采集剖面样品。挖掘剖面使观察面向阳，表土和底土分两侧。剖面规格一般为长1.5m、宽0.8m、深1.2m。 一般每个剖面采集A（表层、淋溶层）、B（亚层、沉积层）、C（风化母岩层、母质层）三层样。 采样次序自下而上，先采剖面的底层
9、样品，再采中层样品，最后采上层样品。测量重金属的样品尽量用竹片或竹刀取出与金属采样器接触的部分土壤，再用其取样。 剖面每层样品采集1kg左右，装入样品袋。样品袋一般由棉布缝成，如潮湿样品可内衬塑料袋（供无机化合物测定）或将样品置于玻璃瓶内（供有机化合物测定）。,19,三、农田土壤采样,1.监测单元监测单元划分主要考虑土壤类型、农作物种类、耕作制度、商品生产基地、保护区类型、行政区划等要素的差异，同一单元的差别应尽可能地缩小。2.布点 根据调查目的、调查精度和调查区域环境状况等因素确定监测单元。,20,布点：,大气污染型土壤的固体废物污染：以污染源为中心放射状布点，在主导风向和地表水径流的方向适
10、当增加采样点(离污染源的距离远于其他点)；灌溉水污染、农用固体废物污染、化学物质污染： 均匀布点；灌溉水污染监测单元按照水流方向带状布点，采样点自纳污口起由密渐疏；综合污染型土壤采用综合放射状、均匀、带状布点法。,21,剖面样品：,剖面样品：了解污染物在土壤中的垂直分布，采集剖面样品。 每个层次的样品单独采样、测定，不能混合。采样次序自下而上，先采剖面的底层样品，再采中层样品，最后采上层样品。,22,农田土壤混合样 ：,一般农田土壤环境监测采集耕作层土样，种植一般农作物采 020cm，种植果林类农作物采 060cm。为了保证样品的代表性，减低监测费用，采取采集混合样的方案。每个土壤单元设 37
11、 个采样区，单个采样区可以是自然分割的一个田块，也可以由多个田块所构成，其范围以 200m200m 左右为宜。 每个采样区的样品为农田土壤混合样。,23,农田土壤混合样采集方法：,（1）对角线布点法 ：适用于污灌农田土壤，对角线分 5 等份，以等分点为采样分点；（2）梅花形布点法：适用于面积较小，地势平坦，土壤组成和受污染程度相对比较均匀的地块，设分点 5 个左右； （3）棋盘式法：适宜中等面积、地势平坦、土壤不够均匀的地块，设分点 10个左右；受污泥、垃圾等固体废物污染的土壤，分点应在 20 个以上； （4）蛇形法：适宜于面积较大、土壤不够均匀且地势不平坦的地块，设分点 15 个左右，多用于
12、农业污染型土壤。各分点混匀后用四分法取 1kg 土样装入样品袋，多余部分弃去。,24,25,农田土壤混合样采集方法示意图,(a)对角线布点法,(d)蛇形布点法,(c)棋盘式布点法,(b)梅花形布点发,26,3.土壤监测项目与监测频次,27,4.采样方法,采样筒取样：适合表层土样的采集。土钻取样：钻至一定的深度后，提出，用挖土勺挖出土样。挖坑取样：适用于采集分层的土样。先用铁锹挖一个坑，平整一面坑壁，并用干净的取样小刀或小铲刮去坑壁表面15cm的土，然后再所需层次内采样0.51kg装入容器内。,28,四、建设项目土壤环境评价监测采样,每 100 公顷占地不少于 5 个且总数不少于 5 个采样点，
13、其中小型建设项目设 1 个柱状样采样点,大中型建设项目不少于 3 个柱状样采样点,特大性建设项目或对土壤环境影响敏感的建设项目不少于 5 个柱状样采样点。,29,1 非机械干扰土 采样点以污染源为中心放射状布设为主，在主导风向和地表水的径流方向适当增加采样点（离污染源的距离远于其它点）；以水污染型为主的土壤按水流方向带状布点，采样点自纳污口起由密渐疏；综合污染型土壤监测布点采用综合放射状、均匀、带状布点法。此类监测不采混合样，混合样虽然能降低监测费用，但损失了污染物空间分布的信息，不利于掌握工程及生产对土壤影响状况。表层土样采集深度 020cm；每个柱状样取样深度都为 100cm，分取三个土样
14、：表层样（020cm），中层样（2060cm），深层样（60100cm）。,30,2 机械干扰土,采样总深度由实际情况而定，一般同剖面样的采样深度。 随机深度采样 ：本方法适合土壤污染物水平方向变化不大的土壤监测单元，采样深度由下列公式计算： 深度=剖面土壤总深RN分层随机深度采样：本采样方法适合绝大多数的土壤采样，土壤纵向（深度）分成三层，每层采一样品，每层的采样深度由下列公式计算： 深度=每层土壤深RN规定深度采样： 本采样适合预采样（为初步了解土壤污染随深度的变化，制定土壤采样方案）和挥发性有机物的监测采样，表层多采，中下层等间距采样。,31,机械干扰土采样方式示意图,32,五、污染事故
15、监测土壤采样,如果是固体污染物抛洒污染型，等打扫后采集表层 5 cm 土样，采样点数不少于 3 个。 如果是液体倾翻污染型，污染物向低洼处流动的同时向深度方向渗透并向两侧横向方向扩散，每个点分层采样，事故发生点样品点较密，采样深度较深，离事故发生点相对远处样品点较疏，采样深度较浅。采样点不少于 5 个。如果是爆炸污染型，以放射性同心圆方式布点，采样点不少于 5 个，爆炸中心采分层样，周围采表层土（020 cm） 。 事故土壤监测要设定 23 个背景对照点，各点（层）取 1kg 土样装入样品袋，有腐蚀性或要测定挥发性化合物，改用广口瓶装样。含易分解有机物的待测定样品，采集后置于低温（冰箱）中，直
16、至运送、移交到分析室。,33,六、城市土壤采样,城区内大部分土壤被道路和建筑物覆盖，只有小部分土壤栽植草木。只对种植草木的土壤采样。采样层次：城市土壤主分两层采样，上层（030 cm）可能是回填土或受人为影响大的部分，另一层（3060 cm）为人为影响相对较小部分。两层分别取样监测。 布点方式：城市土壤监测点以网距 2000 m 的网格布设为主， 功能区布点为辅， 每个网格设一个采样点。对于专项研究和调查的采样点可适当加密。,34,第三节 土壤样品的制备、保存和预处理,一、土壤样品的制备1 、制样工作室要求 分设风干室和磨样室。风干室朝南（严防阳光直射土样） ，通风良好，整洁，无尘，无易挥发性化学物质。,35,2 制样工具及容器,风干用白色搪瓷盘及木盘； 粗粉碎用木锤、木滚、木棒、有机玻璃棒、有机玻璃板、硬质木板、无色聚乙烯薄膜； 磨样用玛瑙研磨机（球磨机）或玛瑙研钵、白色瓷研钵； 过筛用尼龙筛，规格为 2100 目；装样用具塞磨口玻璃瓶，具塞无色聚乙烯塑料瓶或特制牛皮纸袋，规格视量而定。,
