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1、目录1 概述12 设计任务及目的2 2.1 设计任务2 2.2 设计目的23 监测方案的制定2 3.1 监测的目的2 3.2 资料的收集2 3.3 监测项目3 3.4 大学城土壤样品的采集3 3.4.1 采样点的布设3 3.4.2 土壤样品的采集5 3.5 土壤样品的加工与保存7 3.5.1 样品的加工7 3.5.2 土样的保存84 土壤样品的预处理8 4.1 样品消解的方法8 4.2 样品消解的步骤85 土样中重金属的测定9 5.1 样品中铜、锌的测定9 5.2 样品中铅、镉的测定106 大学城区土壤环境质量评价10 6.1 评价方法11 6.2 内梅罗污染指数评价12 6.3 单因子指数法
2、127 数据处理138 污染的原因、危害和防治14 8.1 污染的原因14 8.2 污染的危害15 8.3 污染的防治15参 考 文 献16蚌埠市大学城区土壤环境质量监测与评价1 概述蚌埠大学城位于蚌埠市龙子湖区同时也属于蚌埠经济开发区，在滨湖新区与高铁新区之间，全境位于龙子湖东岸，北依滨湖高铁大学科技园区龙子湖国家4A级风景区境内，三面环山，一面临水。离蚌埠市中心老商业区约10公里，离新城区广场约6公里，离市政府约2公里，比邻京沪京福高速铁路蚌埠南站（全国最大的地市高铁站，两站合一）。大学城共占地10000多亩，共投资2000多亿，建筑面积670多万m2。目前一期工程基本完工，已经有4所大学
3、入住，分别为：安徽财经大学、安徽电子信息职业技术学院、蚌埠医学院和蚌埠学院。安徽科技学院已在大学城建设新校区（龙湖校区【主校区】），2014年开工。公交115，117，122，207，217，126,128路公交以及沃尔玛免费6号线和家乐福01大学城周末专线、乐购全周大学城免费专线、华海3C周末免费专线分别经过大学城，到市中心乘公交约20-40分钟。大学城中央建有龙湖春天西班牙风情商业街和美食休闲广场，大学城东建有蚌埠鸟巢龙湖体育馆和在建的大明皇家旅游世界。院校名称创办时间学校类型学校类别主管部门安徽财经大学1959财经省级重点、省部共建安徽省教育厅安徽科技学院1950综合教育部卓越计划安徽省
4、教育厅蚌埠医学院1958医药省级重点医药类安徽省教育厅蚌埠学院2004理工公立本科安徽省教育厅安徽电子信息职业技术学院2001工科公立大学安徽省教育厅2 设计任务及目的2.1 设计任务设计一个蚌埠市大学城区土壤环境质量监测方案，并对监测结果分别采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行环境质量评价。2.2 设计目的通过本课程设计，使学生掌握调查研究、查阅文件、进行土壤环境质量监测与评价方案的设计，土壤污染物的监测的方法，环境质量评价方法在土壤评价中的应用，提高使用资料、设计计算和编写设计说明书的能力。3 监测方案的制定3.1 监测的目的（1） 监测大学城土壤质量现状，判断土壤是否被污染及污染
5、状况，并预测发展变化趋势；（2） 对大学城土壤中重金属元素背景值进行测定，掌握其变化趋势，判断污染来源；（3） 掌握土壤样品的采集和配制方法及监测数据的处理；（4） 探讨大学城土壤重金属积累状况及其环境质量评价，为大学城土壤改良和土壤重金属污染治理提供有效依据。3.2 资料的收集土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境恶化的现象。重金属是指比重等于或者大于5.0的金属，如Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等。重金属对土壤的污染基本是一个不可逆的过程，许多有机化学物质的污染也需要很长时间才能降解，而土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的
6、方法往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗等方法才能解决问题。进入土壤的重金属的归宿将由一系列复杂的化学反应、物理反应和生物过程搜控制。当重金属进入土壤后，最初的可动性将在很大程度上依赖添加重金属的形态，即依赖于金属的来源。由于形态的不同，进入土壤的金属离子的形态和量也很不相同，并直接影响重金属在土体的迁移、转化及植物效应。在对大学城土壤进行监测前，应对此区域进行调查研究，收集相关资料，有利于优化采样点的布设和后续的监测。3.3 监测项目本次土壤监测的项目主要为镉、锌、铜、铅，以国家标准或国家环保总局认可的行业技术规范实行。3.4 大学城土壤样品的采集3.4.1 采样点的布设（一） 布设原则（1）合
7、理划分采样单元。在进行土壤监测时，往往监测面积较大，需要划分若干个采样单元，同时在不受污染源影响的地方选择对照采样单元。同一采样单元的差别应尽可能缩小。背景值调查一般按照土壤类型和成土母质划分采样单元，因为不同类型的土壤和成土母质的元素组成和含量相差较大；（2）对于土壤污染监测，坚持“哪里有污染就在哪里布点”，并根据技术水平和财力条件，优先布设在那些污染严重、影响农业生产活动的地方；（3）采样点不应设在田边、沟边、路边、堆肥周边及水土流失严重或表层土被破坏处。（二） 采样点数量 本次采样根据监测目的、大学城及周边环境状况等因素，采样点单元布设的最少采样点数按下式估算： 式中：n-每个采样单元布
8、设的最少采样点数； CV-样本的相对标准偏差,即变异系数； t-置信因子,当置信水平为95%时,t取1.96； d-允许偏差,当规定抽样精度不低于80%时,d取0.2。 计算得出蚌埠大学城区的采样点为4个。（三） 采样点的布设方法采样方法适用条件布点数量采样图示对角线布点法适用面积较小、地势平坦的污水灌溉或者污染河水灌溉的田块一般不少于5个采样点梅花形布点法适用面积较小、地势平坦、土壤污染程度较均匀的地块一般设5-10个采样点棋盘式布点法适用中等面积、地势平坦、地势完整开阔，但土壤较不均匀的地块（也适用于固体废物污染的土壤）一般设10个或者10个以上的采样点（当固体废物分布不均匀时，应设20个
9、以上的采样点）蛇形布点法适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的地块采样点数目较多放射状布点法适用于大气污染型土壤在主导风向的下风向适当增加采样点之间的距离和采样点数量主导风向网格布点法适用于地形平缓的地块将地块划分成均匀网格，在网格两直线交点或方格的中心设采样点 （四） 采样点地图采样点四采样点三采样点二采样点一 注:采样点一设置在蚌埠医学院；采样点二设置在高铁蚌埠南站；采样点三设置在龙湖春天；采样点四设置在蚌埠学院。3.4.2 土壤样品的采集（一） 混合土样的采集如果只是一般的了解土壤污染状况，对种植一般农作物的耕地，只需要采集0-20cm耕作层土壤；对种植水果类农作物的耕地，采集0-
10、60cm耕作层土壤。将在一个采样单元内各采样点采集的土样混合均匀制成混合样，组成混合样的采样点数通常为5-20个。每个土壤样品用四分法取1-2kg装入样品袋中，做好标签:注明采集地点、日期、编号、土类名称、采样者姓名等，土袋内外各挂一个标签。（二） 剖面土样的采集如果要了解土壤污染程度，则应按土壤剖面层次分层采样。典型的自然土壤剖面分为A层（表层、腐殖质淋溶层）、B层（亚层、淀积层）、C层（风化母岩层、母质层）和底岩层，如右图。 采集土壤剖面样品时，需要在特定采样点挖掘一个1m1.5m左右的长方形土坑，深度在2m以内，一般要求达到母质层或者地下水潜水层即可，如下图。根据土壤剖面颜色、结构、质地
11、、松紧度、湿度、植物根系分布等自上而下划分吐层，并进行观察，记录剖面形态、特征自上而下逐一记录随后在各层的最典型部位自下而上逐层采集样品，每个采样点的取样深度和取样量应一致。将同层土样混合均匀，各取1kg土样，分别装入样品袋。填好标签内容，土袋内外各挂一个，该土样备作常规分析用。（土壤剖面采样点不得选在土类和母质交错分布的边缘地带或土壤剖面受破坏的地方；剖面的观察面要向阳。）注：此次对土壤的采集，主要是为了研究土壤中重金属污染状况，所以应尽量用竹铲、竹片直接采集样品，或者用铁铲、土铲挖掘后，用竹片刮去与金属采样器接触的土壤部分，再用竹铲或竹片采集土样，以防止对土样的污染。3.5 土壤样品的加工
12、与保存3.5.1 样品的加工样品风干与过筛将取回的土壤样品置于阴凉、通风且无阳光直射的房间内，并将土样倒在白色搪瓷盘内或塑料膜上，铺成薄薄的一层，用玻璃棒间断地压碎、翻动，使其均匀风干。在风干过程中，拣出碎石、砂砾及植物残体等杂质。此外，土壤样品的风干场所要求能防止酸、碱等气体及灰尘污染。用四分法分取所需土样量，使其全部通过0.84mm(20目)孔尼龙筛。过筛后的土样全部置于聚乙烯薄膜上，充分混匀，用四分法缩分成两份，一份备用，一份磨碎至全部通过0.149mm(100目)孔径尼龙筛，将过筛的土样装入样品瓶或样品袋中，及时填写标签，一式两份，瓶内或袋内一份，外贴一份。 土壤样品的四分法示意图3.
13、5.2 土样的保存对于易分解或易挥发等不稳定组分的样品要采取低温保存的运输方法，并尽快送到实验室分析测试。测试项目需要新鲜样品的土样，采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4以下避光保存，样品要充满容器，避免用含有待测组分或对测试有干扰的材料制成的容器盛装样品，测定有机污染物用的土壤样品要选用玻璃容器保存。4 土壤样品的预处理4.1 样品消解的方法在分析土壤的组成和受污染的状况时，根据分析项目的不同，需要将样品进行溶解处理工作，即是将样品配制成溶液再进行分析测定，常用的溶解方法有分解法和提取法。其中，分解法包括酸分解法、碱熔分解法、高压釜密闭分解法和微波炉加热分解法。分解法的作用是破坏土壤中的矿物质晶格。提取法主要用于土壤中有机污染物、受热后不稳定的组分，以及进行组分形态分析，常用的提取剂有有机溶剂、水和酸。 4.2 样品消解的步骤采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸分解法。精确称取0.20g 土样（100目以上）于聚四氟乙烯消解罐中，加入5mL HNO3 、2mL HCl 混匀并静置10分钟使之初步反应结束，再加入2mL HF混匀，加盖密封。将消解罐置于WX-4000微波快速消解系
