环境监测第四章土壤环境监测

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1、第四章第四章 土壤质量监测土壤质量监测 我国土壤类型图我国土壤类型图第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识第二节第二节 土壤环境质量监测方案土壤环境质量监测方案 第三节第三节 土壤样品的采集与加工管理土壤样品的采集与加工管理 第四节第四节 土壤样品的预处理土壤样品的预处理 第五节第五节 土壤污染物的测定土壤污染物的测定 第六节第六节 底质和活性污泥性质监测底质和活性污泥性质监测第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识一、土壤组成一、土壤组成 土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物

2、的疏松表层。它介于松表层。它介于松表层。它介于松表层。它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈大气圈、岩石圈、水圈和生物圈大气圈、岩石圈、水圈和生物圈大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之之之之间，是环境中特有的组成部分。土壤是由间，是环境中特有的组成部分。土壤是由间，是环境中特有的组成部分。土壤是由间，是环境中特有的组成部分。土壤是由矿物质矿物质矿物质矿物质、动植物残体腐解产生的动植物残体腐解产生的动植物残体腐解产生的动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、土壤有机物质、土壤生物、土壤有机物质、土壤生物、土壤有机物质、土壤生物、土壤水分和空气水分和空气水分和空气水分和空气等固、液、气三相组成的。等固、液、

3、气三相组成的。等固、液、气三相组成的。等固、液、气三相组成的。土壤土壤土壤固相土壤固相(占容积的占容积的50)空隙空隙矿物质矿物质(质量占固相总质量占固相总质量的质量的9598)有机质和生物有机质和生物（质量（质量占固相总质量的占固相总质量的25）土壤溶液土壤溶液空气空气 土壤溶液和空气占土壤总体积的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。且二者之间经常处于彼此消长的状态。 土壤矿物质土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体部分质量的土壤固体部分质量的9598。矿物质直接影。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故响土

4、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。同土壤肥力有密切关系。1.1.土壤矿物质的组成土壤矿物质的组成 （1 1）原生矿物质原生矿物质：岩石经过物理风化作用被：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。破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变。 （2 2）次生矿物质次生矿物质：原生矿物质经过化学风化：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后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所改变。改变。( (一一) ) 土壤矿物质土壤矿物质2.土壤化学组成土壤化学组成氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含八

5、大元素含量约占量约占96以上，与岩石中各元素的含量相似。以上，与岩石中各元素的含量相似。3.土壤机械组成土壤机械组成指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。含量。按照土壤中各粒级含量的相对比例或质量分按照土壤中各粒级含量的相对比例或质量分数分类，称为数分类，称为土壤质地分类土壤质地分类。不同粒径的矿物质颗。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。水、保温能力等。 我国土壤质地分类参

6、见表我国土壤质地分类参见表5.1；国际制土壤质地；国际制土壤质地分类见表分类见表5.2。表表5.1 我国土粒分级标准我国土粒分级标准颗粒名称颗粒名称粒径粒径/mm石块石块10石砾石砾粗砾粗砾103细砾细砾31沙砾沙砾粗沙砾粗沙砾10.25细沙砾细沙砾0.250.05粉粒粉粒粗粉粒粗粉粒0.050.01细粉粒细粉粒0.010.005黏粒黏粒粗黏粒粗黏粒0.0050.001细黏粒细黏粒0.001表表5.2 国际制土壤质地分类国际制土壤质地分类质地分类质地分类各级土粒质量分数各级土粒质量分数/质地名称质地名称黏粒黏粒(0.002mm)粉沙砾粉沙砾(0.0020.02mm)沙砾沙砾(0.022mm)类

7、类别别砂土类砂土类砂土及壤质砂土砂土及壤质砂土01501585100壤土类壤土类砂质壤土砂质壤土壤土壤土粉砂质壤土粉砂质壤土01501501504535454510055854055055黏壤土黏壤土类类砂质黏壤土砂质黏壤土黏壤土黏壤土粉砂质黏壤土粉砂质黏壤土1525152515250302045458555853055040黏土类黏土类砂质黏土砂质黏土壤质黏土壤质黏土粉砂质黏土粉砂质黏土黏土黏土重黏土重黏土254525452545456565100020045457503503555751055030055035由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施

8、入土由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为非腐殖物质和腐殖物质非腐殖物质和腐殖物质非腐殖物质和腐殖物质非腐殖物质和腐殖物质两类；是土壤形成的重要两类；是土壤形成的重要两类；是土壤形成的重要两类；是土壤形成的重要基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分。基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分。基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分。基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分。土壤有机

9、质中含有大量营养元素，分解后可提供土壤有机质中含有大量营养元素，分解后可提供土壤有机质中含有大量营养元素，分解后可提供土壤有机质中含有大量营养元素，分解后可提供植物生长发育的需要，是植物养分的重要来源。植物生长发育的需要，是植物养分的重要来源。植物生长发育的需要，是植物养分的重要来源。植物生长发育的需要，是植物养分的重要来源。有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成团团团团粒结构粒结构粒结构粒结构。这种结构。这种结构。这种结构。这种结构保水、保肥能力强，类似储存保水、保肥能力

10、强，类似储存保水、保肥能力强，类似储存保水、保肥能力强，类似储存水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用。有机质。有机质。有机质。有机质是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。（二）土壤有机质（二）土壤有机质非腐殖物质非腐殖物质：包括包括糖

11、类化合物糖类化合物( (如淀粉、纤维素如淀粉、纤维素等等) )、含氮有机化合物及有机磷和有机硫化合物、含氮有机化合物及有机磷和有机硫化合物。腐殖物质腐殖物质：是植物残体中稳定性较大的木质素及：是植物残体中稳定性较大的木质素及其类似物在微生物作用下，部分被氧化形成的一其类似物在微生物作用下，部分被氧化形成的一类特殊的高分子聚合物，具有芳环结构，苯环周类特殊的高分子聚合物，具有芳环结构，苯环周围连有多种官能团，如围连有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨羧基、羟基、甲氧基及氨基基等，使之具有等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓表面吸附、离子交换、络合、缓冲、氧化还原作用及生理活性冲、氧化还原作

12、用及生理活性等性能。等性能。 土壤中生活的土壤中生活的微生物微生物( (细菌、真菌、放线菌、细菌、真菌、放线菌、藻类等藻类等) )及及动物动物( (原生动物、蚯蚓、线虫类等原生动物、蚯蚓、线虫类等) ) 对进对进入土壤的有机污染物的降解及无机污染物入土壤的有机污染物的降解及无机污染物( (如重金如重金属属) )的形态转化起着主导作用，是的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能土壤净化功能的的主要贡献者。主要贡献者。（三）土壤生物（三）土壤生物细菌细菌放线菌放线菌蚯蚓蚯蚓线虫线虫图图5.1 5.1 土壤微生物和动物土壤微生物和动物 土壤水分及其所含溶质的总称，溶有土壤中可土壤水分及其所含溶质的总称

13、，溶有土壤中可土壤水分及其所含溶质的总称，溶有土壤中可土壤水分及其所含溶质的总称，溶有土壤中可溶成分的稀溶液，来源主要有：溶成分的稀溶液，来源主要有：溶成分的稀溶液，来源主要有：溶成分的稀溶液，来源主要有：大气降水、地面水、大气降水、地面水、大气降水、地面水、大气降水、地面水、地下水。地下水。地下水。地下水。(四四) 土壤溶液土壤溶液浅层浅层浅层浅层地下水地下水地下水地下水农农农农田灌田灌田灌田灌溉溉溉溉河流河流河流河流雾雾雾雾雨雨雨雨雪雪雪雪图图图图5.2 5.2 5.2 5.2 土壤溶液的来源土壤溶液的来源土壤溶液的来源土壤溶液的来源土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来源土壤空气存在

14、于未被水分占据的土壤孔隙中，来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体(如如甲甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等)。积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶树最积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。气温、雨量、气温、雨量、生态、日照、土壤（钙、生态、日照、土壤（钙、pH）、海拔（）、海拔（565-1640m）等。）等。(五五) 土壤空气土壤空气二、土壤的基本性质二、土壤的基本性质 (一一) 吸附性吸附性 与土壤中存在的胶体物质密切相关。

15、与土壤中存在的胶体物质密切相关。与土壤中存在的胶体物质密切相关。与土壤中存在的胶体物质密切相关。 土壤胶体：土壤胶体：土壤胶体：土壤胶体： 无机胶体无机胶体无机胶体无机胶体 有机胶体有机胶体有机胶体有机胶体 有机无机复合胶体有机无机复合胶体有机无机复合胶体有机无机复合胶体 对对对对有机污染物有机污染物有机污染物有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和（如有机磷和有机氯农药）和（如有机磷和有机氯农药）和（如有机磷和有机氯农药）和无机无机无机无机污染物污染物污染物污染物（如（如（如（如HgHg2+2+、PbPb2+2+、CuCu2+2+、CdCd2+2+等重金属离子）等重金属离子）等重金属离子）等重金

16、属离子）有较强的有较强的有较强的有较强的吸附能力或离子交换吸附能力吸附能力或离子交换吸附能力吸附能力或离子交换吸附能力吸附能力或离子交换吸附能力。 土壤的酸碱度可以划分为九级：土壤的酸碱度可以划分为九级：pH5.56.0为酸性土；为酸性土；pH6.06.5为弱酸性土；为弱酸性土；pH6.57.0为中性土；为中性土；pH7.07.5为弱碱性土；为弱碱性土；pH7.58.5为碱性土；为碱性土；pH8.59.5为强碱性土；为强碱性土；pH9.5为极强碱性土为极强碱性土。 中国土壤的中国土壤的pH大多在大多在4.58.5范围内，并呈范围内，并呈东南酸东南酸西北碱西北碱的规律。土壤的酸碱性直接或间接地影

17、响污的规律。土壤的酸碱性直接或间接地影响污染物在土壤中的迁移转化。染物在土壤中的迁移转化。(二二) 酸碱性酸碱性 (三三) 氧化氧化-还原性还原性 因土壤中含有氧化性和还原性无机物质和有机物因土壤中含有氧化性和还原性无机物质和有机物质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位(Eh)来衡量。来衡量。Eh300mV：氧化体系起主导作用，土：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态壤处于氧化状态Eh300mV：还原体系起主导作用，土：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态壤处于还原状态判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。判断土壤是否受到污染或污染程度的标

18、准。判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。土壤背景值又称土壤背景值又称土壤背景值又称土壤背景值又称土壤本底值土壤本底值土壤本底值土壤本底值，它代表一定环境，它代表一定环境，它代表一定环境，它代表一定环境单元中的一个统计量的特征值。单元中的一个统计量的特征值。单元中的一个统计量的特征值。单元中的一个统计量的特征值。背景值（地质学上）背景值（地质学上）背景值（地质学上）背景值（地质学上）：指在各区域正常地质地：指在各区域正常地质地：指在各区域正常地质地：指在各区域正常地质地理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中理条件和

19、地球化学条件下元素在各类自然体中理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中的正常含量。的正常含量。的正常含量。的正常含量。环境科学上环境科学上环境科学上环境科学上：指在未受或少受人类影响的情况：指在未受或少受人类影响的情况：指在未受或少受人类影响的情况：指在未受或少受人类影响的情况下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量。含量。含量。含量。不同土壤的本底值相差很大不同土壤的本底值相差很大不同土壤的本底值相差很大不同土壤的本底值相差很大三、土壤背景值三、土壤背景值表表5.3

20、5.3 全国土壤全国土壤(A(A层层) )背景值背景值 单位：g/kgAA层指土壤表层或耕层。层指土壤表层或耕层。元素算术几何95%置信度范围值元素算术几何95%置信度范围值均值标准差均值标准差均值标准差均值标准差As 11.27.869.21.912.533.5K1.860.4631.791.3420.942.97Cd 0.0970.0790.0742.1180.0170.333Ag0.1320.0980.1051.9730.0270.409Co 12.76.4011.21.674.031.2Be1.950.7311.821.4660.853.91Cr 61.031.0753.91.6719

21、.3150.2Mg 0.780.4330.632.0800.021.64Cu 22.611.4120.01.667.355.1Ca1.541.6330.714.4090.014.8F478197.74401.501911012Ba469134.74501.30251809Hg 0.0650.0800.0402.6020.0060.272B47.832.5538.71.989.9151.3Mn 583362.84821.901301786Al6.621.6266.411.3073.379.87Ni 26.914.3623.41.747.771.0Ge1.700.301.701.191.202.4

22、0Pb 26.012.3723.61.5410.056.1Sn2.601.542.301.710.806.70Se 0.2900.2550.2152.1460.0470.933Sb1.210.6761.061.6760.382.98V82.432.6876.41.4834.8168.2Bi0.370.2110.321.6740.120.88Zn 74.232.7867.71.5428.4161.1Mo 2.02.541.202.860.109.6Li 32.515.4829.11.6211.176.4I3.764.4432.382.4850.3914.71Na 1.020.6260.683.1

23、860.012.27Fe2.940.9842.731.6021.054.84土壤背景值的表达方法：土壤背景值的表达方法：算术平均值算术平均值算术平均值算术平均值标准偏差标准偏差几何平均值几何平均值 M 几何平均值几何平均值几何标准偏差几何标准偏差我国土壤元素背景值的表达方法：我国土壤元素背景值的表达方法： 95%95%置信度置信度（1 1）如元素测定值符合正态分布：）如元素测定值符合正态分布：用算术平均值用算术平均值 （2 2）如元素测定值呈对数正态分布：）如元素测定值呈对数正态分布：用几何平均值用几何平均值四、土壤污染四、土壤污染天然污染源天然污染源天然污染源天然污染源：矿物风化后自然扩散、

24、火山灰：矿物风化后自然扩散、火山灰：矿物风化后自然扩散、火山灰：矿物风化后自然扩散、火山灰人为污染源人为污染源人为污染源人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工业废渣）施肥圾、工业废渣）施肥圾、工业废渣）施肥圾、工业废渣）施肥 化学污染物化学污染物化学污染物化学污染物 生物类污染物生物类污染物生物类污染物生物类污染物：病原微生物：病原微生物：病原微生物：病原微生物 放射性污染物放射性污染物放射性污染物放射性污染物：9090锶锶锶锶、137137铯铯铯铯重金重金重金重金属属属属硫化物硫化物硫化

25、物硫化物氟氟氟氟化物化物化物化物农药农药农药农药 污染物种类污染物种类规定了土壤中污染物的最高允许浓度或范围，是判断土壤质量的依据。规定了土壤中污染物的最高允许浓度或范围，是判断土壤质量的依据。我国颁布的这类标准有：我国颁布的这类标准有：土壤环境质量标准土壤环境质量标准(GB 156181995)必需要修必需要修订，是全世界最严格的，甚至高于欧盟，高于美国、日本这些发达国家来衡量耕地环境，必订，是全世界最严格的，甚至高于欧盟，高于美国、日本这些发达国家来衡量耕地环境，必须修订该标准。不能全国一盘棋，对不同类型的土壤，不同类型的农作物都一棍子打死，要须修订该标准。不能全国一盘棋，对不同类型的土壤

26、，不同类型的农作物都一棍子打死，要分门别类的对待。分门别类的对待。无公害农产品蔬菜产地土壤环境质量指标无公害农产品蔬菜产地土壤环境质量指标(GB/T184072001)无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标(NY50202001)展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行） - HJ 3502007 温室蔬菜产地环境质量评价标准温室蔬菜产地环境质量评价标准 - HJ 333-2006 食用农产品产地环境质量评价标准食用农产品产地环境质量评价标准 - HJ 332-2006 有的省有的省(市市)还制定了这类还制定了这类地方标准地方

27、标准。五、土壤质量标准五、土壤质量标准 表表5.4 土壤环境质量标准值土壤环境质量标准值(GB156181995) 单位：单位：mg/kg 级别级别一级一级二级二级三级三级土壤土壤pH自然背景自然背景7.56.5项项 目目镉镉 汞汞 砷水田砷水田旱田旱田铜农田铜农田果园果园铅铅 铬水田铬水田旱地旱地锌锌 镍镍 0.200.15151535359090100400.300.30304050150250250150200400.300.502530100200300300200250500.601.02025100200350350250300601.01.53040400400500400300

28、500200六六六六六六 滴滴锑滴滴锑 0.050.050.500.501.01.0表表5.5 无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标 (GB/T18407.12001) 单位： mg/kg项项 目目指指 标标p7.5总总 汞汞 0.3 0.5 1.0总总 砷砷 40 30 25铅铅100150150镉镉 0.3 0.3 0.6六价铬六价铬150200250六六六六六六 .5 0.5 0.5第二节第二节 土壤环境土壤环境质量监测方案质量监测方案 1. 1.土壤质量现状监测土壤质量现状监测土壤质量现状监测土壤质量现状监测 监测土壤质量标准要求测定的项目，判断土壤是否

29、被监测土壤质量标准要求测定的项目，判断土壤是否被监测土壤质量标准要求测定的项目，判断土壤是否被监测土壤质量标准要求测定的项目，判断土壤是否被污染及污染水平，并预测其发展变化趋势。污染及污染水平，并预测其发展变化趋势。污染及污染水平，并预测其发展变化趋势。污染及污染水平，并预测其发展变化趋势。 2. 2.土壤污染事故监测土壤污染事故监测土壤污染事故监测土壤污染事故监测 调查分析引起土壤污染的主要污染物，确定污染的来调查分析引起土壤污染的主要污染物，确定污染的来调查分析引起土壤污染的主要污染物，确定污染的来调查分析引起土壤污染的主要污染物，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

30、依据。源、范围和程度，为行政主管部门采取对策提供科学依据。源、范围和程度，为行政主管部门采取对策提供科学依据。源、范围和程度，为行政主管部门采取对策提供科学依据。一、监测目的一、监测目的图图图图5.3 5.3 5.3 5.3 汉中汉中汉中汉中“ “5 5 5 5 23232323” ”剧毒物品剧毒物品剧毒物品剧毒物品对土壤的渗漏污染现场照片对土壤的渗漏污染现场照片对土壤的渗漏污染现场照片对土壤的渗漏污染现场照片 3.污染物土地处理的动态监测污染物土地处理的动态监测 在进行污水、污泥土地利用、固体废弃物的土地处理在进行污水、污泥土地利用、固体废弃物的土地处理过程中，对残留的污染物进行定点长期动态

31、监测，既能充过程中，对残留的污染物进行定点长期动态监测，既能充分利用土地的净化能力，又可防止土壤污染。分利用土地的净化能力，又可防止土壤污染。 4.土壤背景值调查土壤背景值调查 通过分析测定土壤中某些元素的含量，确定这些元素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。的背景值水平和变化。图图图图4.4 4.4 4.4 4.4 用于农业灌溉的闸门内充满了污水用于农业灌溉的闸门内充满了污水用于农业灌溉的闸门内充满了污水用于农业灌溉的闸门内充满了污水 二、资料的收集二、资料的收集 自然环境方面的资料自然环境方面的资料：土壤类型、植被、：土壤类型、植被、区域土壤元素背景值、土地利

32、用、水土流失、区域土壤元素背景值、土地利用、水土流失、自然灾害、水系、地下水、地质、地形地貌、自然灾害、水系、地下水、地质、地形地貌、气象等。气象等。 社会环境方面的资料社会环境方面的资料：工农业生产布局、：工农业生产布局、工业污染源种类及分布、污染物种类及排放工业污染源种类及分布、污染物种类及排放途径和排放量、农药和化肥使用状况、污水途径和排放量、农药和化肥使用状况、污水灌溉及污泥施用状况、人口分布、地方病等。灌溉及污泥施用状况、人口分布、地方病等。 三、监测项目三、监测项目( (根据监测目的确定根据监测目的确定) )背景值调查：背景值调查：测定土壤中各种元素的含量；测定土壤中各种元素的含量

33、；污染事故监测：污染事故监测：仅测定可能造成土壤污染仅测定可能造成土壤污染的项目；的项目；土壤质量监测：土壤质量监测：测定影响自然生态和植物测定影响自然生态和植物正常生长及危害人体健康的项目。正常生长及危害人体健康的项目。 土壤优先监测物土壤优先监测物有以下两类有以下两类:第一类第一类:汞、铅、镉，汞、铅、镉，DDT及其代谢产物与分解产物，及其代谢产物与分解产物，多氯联苯多氯联苯(PCB)；第二类第二类:石油产品，石油产品，DDT以外的长效性有机氯、四氯化以外的长效性有机氯、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、锌、硒、铬、镍、碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、锌、硒、铬、镍、锰、钒，有机磷化合物及

34、其它活性物质锰、钒，有机磷化合物及其它活性物质(抗菌素、激素、抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质）等。致畸性物质、催畸性物质和诱变物质）等。我国土壤常规监测项目我国土壤常规监测项目：金属化合物有金属化合物有：镉（：镉（Cd）、铬（）、铬（Cr）、铜）、铜（Cu）、汞（）、汞（Hg）、铅（）、铅（Pb）、锌（）、锌（Zn）；）；非金属无机化合物有非金属无机化合物有：砷（：砷（As）、氰化物、氟化）、氰化物、氟化物、硫化物等；物、硫化物等；有机化合物有有机化合物有：苯并（：苯并（a）芘、三氯乙醛、油类、）芘、三氯乙醛、油类、挥发酚、挥发酚、DDT、六六六等。、六六六等。 四、采样点的布

35、设四、采样点的布设 ( (一一一一) ) 布设原则布设原则布设原则布设原则 (1) (1) 合理地划分采样单元。合理地划分采样单元。合理地划分采样单元。合理地划分采样单元。 土壤质量监测或土壤污染监测：按照土壤接受污染物途径、土壤类型、土壤质量监测或土壤污染监测：按照土壤接受污染物途径、土壤类型、土壤质量监测或土壤污染监测：按照土壤接受污染物途径、土壤类型、土壤质量监测或土壤污染监测：按照土壤接受污染物途径、土壤类型、农作物种类、耕作制度等划分；农作物种类、耕作制度等划分；农作物种类、耕作制度等划分；农作物种类、耕作制度等划分； 背景值调查：按照土壤类型和成土母质划分背景值调查：按照土壤类型和

36、成土母质划分背景值调查：按照土壤类型和成土母质划分背景值调查：按照土壤类型和成土母质划分 (2) (2) 对于土壤污染监测，对于土壤污染监测，对于土壤污染监测，对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点哪里有污染就在哪里布点哪里有污染就在哪里布点哪里有污染就在哪里布点 (3) (3) 采样点不能采样点不能采样点不能采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边设在田边、沟边、路边、肥堆边设在田边、沟边、路边、肥堆边设在田边、沟边、路边、肥堆边及水土流失严重或表层土被破坏处及水土流失严重或表层土被破坏处及水土流失严重或表层土被破坏处及水土流失严重或表层土被破坏处。 (二二) 采样点数量采样点数量 根据根据

37、监测目的、区域范围大小及其环境状况监测目的、区域范围大小及其环境状况等因等因素确定。素确定。一般每个采样单元最少设一般每个采样单元最少设3个采样点个采样点。单个采样单元内采样点数可按下式估算：单个采样单元内采样点数可按下式估算：式中：式中：n每个采样单元布设的最少采样点数；每个采样单元布设的最少采样点数； s样本相对标准偏差，即变异系数；样本相对标准偏差，即变异系数； t置信因子，当置信水平为置信因子，当置信水平为95%时，时，t值为值为1.96； d允许偏差，当规定抽样精度不低于允许偏差，当规定抽样精度不低于80%时，时，d取取0.2。 (三三) 采样点布设方法采样点布设方法 1.对角线布点

38、法对角线布点法 适用于面积较小、地势平坦的污水适用于面积较小、地势平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田块。灌溉或污染河水灌溉的田块。至少份至少份5等份等份。 2. 梅花形布点法梅花形布点法 适用于面积较小、地势平坦、土壤适用于面积较小、地势平坦、土壤物质和污染程度较均匀的地块。物质和污染程度较均匀的地块。设设5-10个采样点个采样点。 3. 棋盘式布点法棋盘式布点法 适用于中等面积、地势平坦、地形适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔的地块，完整开阔的地块，一般设一般设10个以上采样点个以上采样点。该法也适用于受固体废物污染的土壤，该法也适用于受固体废物污染的土壤，应应设设20个以上采样点个以上采

39、样点。对对角角线线布点法布点法梅花形布点法梅花形布点法棋棋盘盘式布点法式布点法 4. 蛇形布点法蛇形布点法 适用于面积较大、地势不很平坦、适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。土壤不够均匀的田块。布设采样点较多布设采样点较多。 5. 放射状布点法放射状布点法 适用于大气污染型土壤。适用于大气污染型土壤。 6. 网格布点法网格布点法 适用于地形平缓的地块。农用化适用于地形平缓的地块。农用化学物质污染型土壤、土壤背景值调学物质污染型土壤、土壤背景值调查常用这种方法。查常用这种方法。 对于综合污染型土壤，还可以采对于综合污染型土壤，还可以采用两种以上布点方法相结合的方法。用两种以上布点方

40、法相结合的方法。蛇形布点法蛇形布点法放射放射状状布点法布点法网网格布点法格布点法五、监测方法五、监测方法包括包括土壤样品预处理方法土壤样品预处理方法和和分析测定方法分析测定方法。分析测定常用分析测定常用原子吸收分光光度法、分光光度原子吸收分光光度法、分光光度法、原子荧光法、气相色谱法、电化学分析法及化法、原子荧光法、气相色谱法、电化学分析法及化学分析法学分析法等。等。选择分析方法的原则：选择分析方法的原则： 第一，标准方法；第一，标准方法； 第二，权威部门规定或推荐的方法第二，权威部门规定或推荐的方法; ; 第三，自选等效方法。第三，自选等效方法。表表 5.6 农农田土壤田土壤质质量量监测监测

41、分析方法（必分析方法（必测测元素部分）元素部分）监测项目监测项目监测分析方法监测分析方法方法来源方法来源必必测测元元素素镉镉石墨炉原子吸收分光光度法石墨炉原子吸收分光光度法GB/T 171411997KIMIBK萃取原子吸收分光光度法萃取原子吸收分光光度法总汞总汞冷原子荧光法冷原子荧光法冷原子吸收法冷原子吸收法GB/T 171361997总砷总砷二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法GB/T 171341997硼氢化钾硝酸银分光光度法硼氢化钾硝酸银分光光度法GB/T 171351997氢化物原子荧光法氢化物原子荧光法铜铜火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB

42、/T 171381997铅铅石墨炉原子吸收分光光度法石墨炉原子吸收分光光度法GB/T 171411997KIMIBK萃取原子吸收分光光度法萃取原子吸收分光光度法GB/T 171401997总铬总铬火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T 171371997二苯碳酰二肼分光光度法二苯碳酰二肼分光光度法锌锌火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T 171381997镍镍火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T 171391997六六六六六六气相色谱法气相色谱法GB/T 145501997滴滴涕滴滴涕气相色谱法气相色谱法GB/T 145501997pHpH玻璃电极

43、法玻璃电极法六、土壤监测质量控制六、土壤监测质量控制 包括包括实验用分析仪器、量器、试剂、标实验用分析仪器、量器、试剂、标准物质及监测人员基本素质的质量保证，实准物质及监测人员基本素质的质量保证，实验室内部质量控制，实验室间质量控制，监验室内部质量控制，实验室间质量控制，监测结果的数据处理要求测结果的数据处理要求等。等。七、农田土壤环境质量评价七、农田土壤环境质量评价( (一一) ) 评价参数评价参数 ( (二二) ) 评价方法评价方法 以以单项污染指数单项污染指数为主。当区域内土壤质量作为为主。当区域内土壤质量作为一个整体与区域外土壤质量比较时，或一个区域内一个整体与区域外土壤质量比较时，或

44、一个区域内土壤质量在不同历史阶段比较时，应用土壤质量在不同历史阶段比较时，应用综合污染指综合污染指数数评价。评价。 表表5.7 5.7 土壤污染分级标准土壤污染分级标准 土壤级别土壤级别综合污染指数综合污染指数（P综综）污染等级污染等级污染水平污染水平1P综综0.7安全安全清洁清洁20.7P综综1.0警戒限警戒限尚清洁尚清洁31.0P综综2.0轻污染轻污染土壤污染超过背景值，作物开始污染土壤污染超过背景值，作物开始污染42.03.0重污染重污染土壤、作物受污染已相当严重土壤、作物受污染已相当严重第三节第三节 土壤样品的采集与加工管理土壤样品的采集与加工管理 土壤样品的采集和处理是土壤分土壤样品

45、的采集和处理是土壤分土壤样品的采集和处理是土壤分土壤样品的采集和处理是土壤分析工作的一个重要环节，采集有代表析工作的一个重要环节，采集有代表析工作的一个重要环节，采集有代表析工作的一个重要环节，采集有代表性的样品，是测定结果能如实反映土性的样品，是测定结果能如实反映土性的样品，是测定结果能如实反映土性的样品，是测定结果能如实反映土壤环境状况的先决条件。实验室工作壤环境状况的先决条件。实验室工作壤环境状况的先决条件。实验室工作壤环境状况的先决条件。实验室工作者只能对来样的分析结果负责，如果者只能对来样的分析结果负责，如果者只能对来样的分析结果负责，如果者只能对来样的分析结果负责，如果送来的样品不

46、符合要求，那么任何精送来的样品不符合要求，那么任何精送来的样品不符合要求，那么任何精送来的样品不符合要求，那么任何精密仪器和熟练的分析技术都将毫无意密仪器和熟练的分析技术都将毫无意密仪器和熟练的分析技术都将毫无意密仪器和熟练的分析技术都将毫无意义。因此，分析结果能否说明问题，义。因此，分析结果能否说明问题，义。因此，分析结果能否说明问题，义。因此，分析结果能否说明问题，关键在于关键在于关键在于关键在于样品的采集和处理样品的采集和处理样品的采集和处理样品的采集和处理。 ( (一一一一) ) 土壤样品的类型、采样深度及采样量土壤样品的类型、采样深度及采样量土壤样品的类型、采样深度及采样量土壤样品的

47、类型、采样深度及采样量 1. 1. 混合样品混合样品混合样品混合样品 一般了解土壤污染状况时采集混合样品：将一般了解土壤污染状况时采集混合样品：将一般了解土壤污染状况时采集混合样品：将一般了解土壤污染状况时采集混合样品：将一个采样单元内各采样分点采集的土样混合均匀制一个采样单元内各采样分点采集的土样混合均匀制一个采样单元内各采样分点采集的土样混合均匀制一个采样单元内各采样分点采集的土样混合均匀制成。成。成。成。对种植一般农作物的耕地，只需采集对种植一般农作物的耕地，只需采集对种植一般农作物的耕地，只需采集对种植一般农作物的耕地，只需采集0 020cm20cm耕耕耕耕作层土壤；作层土壤；作层土壤

48、；作层土壤；对于种植果林类农作物的耕地，采集对于种植果林类农作物的耕地，采集对于种植果林类农作物的耕地，采集对于种植果林类农作物的耕地，采集0 060cm60cm耕耕耕耕作层土壤。作层土壤。作层土壤。作层土壤。一、土壤样品的采集一、土壤样品的采集2. 2. 剖面样品剖面样品了解土壤污染深度时采集剖面样品：按土壤剖面层了解土壤污染深度时采集剖面样品：按土壤剖面层次分层采样。次分层采样。土壤剖面土壤剖面指地面向下的垂直土体的切面。指地面向下的垂直土体的切面。图图图图5.6 5.6 土壤剖面土壤剖面土壤剖面土壤剖面挖挖挖挖掘示意掘示意掘示意掘示意图图图图图图图图5.7 5.7 土壤剖面土壤剖面土壤剖

49、面土壤剖面A A、B B、C C层层层层示意示意示意示意图图图图 剖面规格一般为剖面规格一般为长长1.5m、宽、宽0.8m、深、深小于小于2.0m，每个剖面，每个剖面采集采集A、B、C三层土三层土样样。过渡层（。过渡层（AB、BC）一般不采样。当）一般不采样。当地下水位较高时，挖至地下水出露时止。地下水位较高时，挖至地下水出露时止。现场记录实际采样深度，如现场记录实际采样深度，如020、5065、100120cm。在各层次典型中心部。在各层次典型中心部位位自下而上自下而上采样，切忌混淆层次、混合采采样，切忌混淆层次、混合采样。样。在山地土壤土层薄的地区，在山地土壤土层薄的地区，B层发育不完整时

50、，层发育不完整时，只采只采A、C层样。层样。干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（020cm）、中土层（）、中土层（50cm）和底土层）和底土层（100cm）附近的样品。）附近的样品。 （二）采样时间和频率（二）采样时间和频率 一般土壤在农作物收获期采样测定，一般土壤在农作物收获期采样测定，必测项目一年测必测项目一年测定一次，其他项目定一次，其他项目35年测定一次年测定一次。 （三）采样量及注意事项（三）采样量及注意事项 （1）填写土壤样品标签、采样记录、样品登）填写土壤样品标签、采样记录、样品登记表。记表。1份放入样品袋内，份放入样品袋内，1份扎在袋

51、口。份扎在袋口。 （2）测定重金属的样品，尽量用竹铲、竹片）测定重金属的样品，尽量用竹铲、竹片直接采集样品。直接采集样品。二、样品加工与管理二、样品加工与管理 (一一) 样品加工处理样品加工处理制成满足分析要求的土壤样品；制成满足分析要求的土壤样品；测定测定不稳定的项目不稳定的项目用用新鲜土样新鲜土样（如游离挥发酚、（如游离挥发酚、NH3-N、NO3-N、Fe2+）;测定测定多数稳定项目多数稳定项目用用风干土样风干土样。程序是：程序是：风干风干 磨细磨细 过筛过筛 混合混合 分装分装0.84mm（20目）目）土壤土壤pH值、土壤代换量等项目值、土壤代换量等项目0.25mm（60目）目）农药、土

52、壤有机质、土壤全氮量等项目农药、土壤有机质、土壤全氮量等项目0.149mm（100目）目）元素分析元素分析图图图图5.9 5.9 盘盘盘盘式式式式研研研研磨磨磨磨筛筛筛筛分器分器分器分器 图图图图5.8 5.8 土壤土壤土壤土壤样样样样品四分法示意品四分法示意品四分法示意品四分法示意图图图图 (二二) 样品管理样品管理建立严格的管理制度和岗位建立严格的管理制度和岗位责任制，按照规定的方法和责任制，按照规定的方法和程序工作，认真按要求做好程序工作，认真按要求做好各项记录。各项记录。风干土样存于阴凉、干燥、风干土样存于阴凉、干燥、通风、无阳光直射、无污染通风、无阳光直射、无污染的样品库内；新鲜土壤

53、样品，的样品库内；新鲜土壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于放在玻璃瓶中，置于低于4的冰箱内存放，保存半的冰箱内存放，保存半个月。个月。第四节第四节 土壤样品的预处理土壤样品的预处理( (一一) ) 酸分解法酸分解法又称又称消解法消解法，是测定土壤中重金属常选用的方法。，是测定土壤中重金属常选用的方法。常用混合酸消解体系，必要时加入氧化剂或还原剂加常用混合酸消解体系，必要时加入氧化剂或还原剂加速消解反应。速消解反应。HNO3+HCl+HF+HClO4, HNO3+H2SO4+HClO4, HNO3+H2SO4+H3PO4( (二二) ) 碱熔分解法碱熔分解法将土壤样品与碱将土壤样品与碱(Na(Na2

54、 2COCO3 3、NaOHNaOH）混合，在高温下熔融，混合，在高温下熔融，使样品分解。使样品分解。根据测定项目不同，选择不同的预处理方法，根据测定项目不同，选择不同的预处理方法，根据测定项目不同，选择不同的预处理方法，根据测定项目不同，选择不同的预处理方法，分解法分解法分解法分解法和和和和提取法提取法提取法提取法。一、土壤样品分解一、土壤样品分解破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素进入试样溶液中。破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素进入试样溶液中。破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素进入试样溶液中。破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素进入试样溶液中。(三三) 高压釜密闭分解法高压釜

55、密闭分解法将用水润湿、加入混合酸并摇匀的土样放入密将用水润湿、加入混合酸并摇匀的土样放入密封的聚四氟乙烯坩埚内，置于耐压的不锈钢套筒中，封的聚四氟乙烯坩埚内，置于耐压的不锈钢套筒中，放在烘箱内加热（放在烘箱内加热（一般不超过一般不超过180）分解。）分解。(四四) 微波炉加热分解法微波炉加热分解法将土壤样品和混合酸放入聚四氟乙烯容器中，将土壤样品和混合酸放入聚四氟乙烯容器中，置于微波炉内加热使试样分解的方法。置于微波炉内加热使试样分解的方法。二、土壤样品提取方法二、土壤样品提取方法测定土壤中的有机污染物、受热后不稳定的组测定土壤中的有机污染物、受热后不稳定的组测定土壤中的有机污染物、受热后不稳

56、定的组测定土壤中的有机污染物、受热后不稳定的组分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方法。分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方法。分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方法。分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方法。提取溶剂常用提取溶剂常用提取溶剂常用提取溶剂常用有机溶剂、水和酸有机溶剂、水和酸有机溶剂、水和酸有机溶剂、水和酸。 (一一)有机污染物的提取有机污染物的提取 测定土壤中的有机污染物，一般用新鲜土样。称取适测定土壤中的有机污染物，一般用新鲜土样。称取适测定土壤中的有机污染物，一般用新鲜土样。称取适测定土壤中的有机污染物，一般用新鲜土样。称取适量土样放入锥形瓶中，放在振荡器上，用

57、量土样放入锥形瓶中，放在振荡器上，用量土样放入锥形瓶中，放在振荡器上，用量土样放入锥形瓶中，放在振荡器上，用振荡提取法振荡提取法振荡提取法振荡提取法提取。提取。提取。提取。对于农药、苯并（对于农药、苯并（对于农药、苯并（对于农药、苯并（a a）芘等含量低的污染物，常用）芘等含量低的污染物，常用）芘等含量低的污染物，常用）芘等含量低的污染物，常用索氏提取索氏提取索氏提取索氏提取器提取法器提取法器提取法器提取法。 (二二)无机污染物的提取无机污染物的提取 土壤中易溶无机物组分、有效态组分可用酸或水浸取。土壤中易溶无机物组分、有效态组分可用酸或水浸取。土壤中易溶无机物组分、有效态组分可用酸或水浸取。

58、土壤中易溶无机物组分、有效态组分可用酸或水浸取。三、净化（分离）和浓缩三、净化（分离）和浓缩 消除干扰、浓缩待测成分常用的净化方法有消除干扰、浓缩待测成分常用的净化方法有层层析法、蒸馏法析法、蒸馏法等；等； 浓缩方法有浓缩方法有K-D浓缩器法、蒸发法浓缩器法、蒸发法等。等。图图图图5.10 5.10 5.10 5.10 样品蒸发浓缩器实物照片样品蒸发浓缩器实物照片样品蒸发浓缩器实物照片样品蒸发浓缩器实物照片第五节第五节 土壤污染物的测定土壤污染物的测定样品的代表性和采样误差的控制样品的代表性和采样误差的控制土壤的不均一性土壤的不均一性是造成采样误差的最主要原因。是造成采样误差的最主要原因。土壤

59、是土壤是固、气、液固、气、液三相组成的分散体系，各种外三相组成的分散体系，各种外来物进入土壤后流动、迁移、混合较难，所以采来物进入土壤后流动、迁移、混合较难，所以采集的样品往往具有局限性。一般情况下，采样误集的样品往往具有局限性。一般情况下，采样误差要比分析误差高得多。为保证样品的代表性，差要比分析误差高得多。为保证样品的代表性，必须采取以下两个技术措施控制采样误差。必须采取以下两个技术措施控制采样误差。 （1）采样前要进行现场勘察和有关资料的收集，采样前要进行现场勘察和有关资料的收集，根据土壤类型、肥力等级和地形等因素将研究范围根据土壤类型、肥力等级和地形等因素将研究范围划分为若干个采样单元

60、，每个采样单元的土壤要尽划分为若干个采样单元，每个采样单元的土壤要尽可能均匀一致。可能均匀一致。 （2）要保证有足够多的采样点，使之能充分代要保证有足够多的采样点，使之能充分代表采样单元的土壤特性表采样单元的土壤特性。采样点的多少，取决于研。采样点的多少，取决于研究范围的大小，研究对象的复杂程度和试验研究所究范围的大小，研究对象的复杂程度和试验研究所要求的精密度等因素。采样点设置过少，所采样品要求的精密度等因素。采样点设置过少，所采样品的偶然性增加，缺乏足够的代表性；采样点设置过的偶然性增加，缺乏足够的代表性；采样点设置过多，则增大了采样的工作量，浪费了人力、物力和多，则增大了采样的工作量，浪

61、费了人力、物力和财力。财力。监测项目：金属、非金属、有机物监测项目：金属、非金属、有机物土壤监测的特点土壤监测的特点样品的代表性问题样品的代表性问题如果土壤均匀性差如果土壤均匀性差如果土壤均匀性差如果土壤均匀性差不易采集到具有代表性的样品不易采集到具有代表性的样品不易采集到具有代表性的样品不易采集到具有代表性的样品采样误差采样误差采样误差采样误差 分析误差分析误差分析误差分析误差造成造成造成造成导致导致导致导致土壤污染物测定中应注意的几个问题：土壤污染物测定中应注意的几个问题：测定方法：测定方法：重量法重量法容量法容量法分光光度法分光光度法原子吸收法原子吸收法色谱法色谱法结果表达结果表达：烘干

62、土为基准：烘干土为基准mg/kg(烘干土样烘干土样)采样前应调研当地的：采样前应调研当地的：采样前应调研当地的：采样前应调研当地的：自然条件、农业情况、土壤性状、污染历史及现状自然条件、农业情况、土壤性状、污染历史及现状自然条件、农业情况、土壤性状、污染历史及现状自然条件、农业情况、土壤性状、污染历史及现状 要重视采样前的调研工作要重视采样前的调研工作一、含水量一、含水量样品在样品在105烘干、称重、计算。烘干、称重、计算。 测定要点：测定要点：称取通过称取通过1 mm孔径筛的土样孔径筛的土样10 g于烧杯中，于烧杯中，加无二氧化碳蒸馏水加无二氧化碳蒸馏水25 mL，轻轻摇动后用电磁搅拌器搅，

63、轻轻摇动后用电磁搅拌器搅拌拌1 min，使水和土充分混合均匀，放置，使水和土充分混合均匀，放置30 min，用，用pH计计测量上部浑浊液的测量上部浑浊液的pH值。值。存放在密闭玻璃瓶中，防止空气中的氨、存放在密闭玻璃瓶中，防止空气中的氨、CO2、酸碱性气、酸碱性气体的影响；体的影响；土粒的粗细土粒的粗细及及水、土比例水、土比例均对均对pH值有影响。一般酸性土值有影响。一般酸性土壤的水土比保持壤的水土比保持5 11 1；碱性土壤水土比以；碱性土壤水土比以1 1或或2.5 1为宜，水土比增加，测得为宜，水土比增加，测得pH值偏高。值偏高。风干土壤和潮湿土壤测得的风干土壤和潮湿土壤测得的pH有差异。

64、有差异。二、二、pH值：玻璃电极法值：玻璃电极法三、可溶性盐分三、可溶性盐分用一定量的水从一定量土壤中经一定时间浸提出用一定量的水从一定量土壤中经一定时间浸提出来的水溶性盐分；来的水溶性盐分； 测定方法有测定方法有重量法重量法、比重计法、电导法、阴阳离、比重计法、电导法、阴阳离子总和计算法子总和计算法等。等。注意：注意：水土比例大小和振荡提取时间水土比例大小和振荡提取时间影响土壤影响土壤可溶性盐分的提取。可溶性盐分的提取。此外，此外，抽滤时尽可能快速抽滤时尽可能快速，以减少空气中二氧，以减少空气中二氧化碳的影响。化碳的影响。 重量法测定要点：重量法测定要点：重量法测定要点：重量法测定要点：15

65、%15%过氧化氢过氧化氢过氧化氢过氧化氢可溶性可溶性可溶性可溶性盐分总量盐分总量盐分总量盐分总量 水浴蒸水浴蒸水浴蒸水浴蒸干恒重干恒重干恒重干恒重 残渣烘残渣烘残渣烘残渣烘至恒重至恒重至恒重至恒重 105105烘箱烘箱烘箱烘箱已恒重蒸已恒重蒸已恒重蒸已恒重蒸发皿蒸干发皿蒸干发皿蒸干发皿蒸干5050100mL100mL滤液滤液滤液滤液抽滤抽滤抽滤抽滤振荡振荡振荡振荡无无无无COCO2 2水水水水500mL500mL土样土样土样土样1000g1000g配标液配标液配标液配标液土样预处理土样预处理土样预处理土样预处理( (消解消解消解消解) )标液及样品测定标液及样品测定标液及样品测定标液及样品测定

66、结果计算结果计算结果计算结果计算分光光度法分光光度法分光光度法分光光度法原子吸收法原子吸收法原子吸收法原子吸收法原子荧光法原子荧光法原子荧光法原子荧光法 土土壤壤中中金金属属化化合合物物的的测测定定方方法法与与水水和和废废水水监监测测中中金金属属化化合合物物的的测测定定方方法法基基本本相相同同，仅仅在在预预处处理理方法和测量条件方面有差异。测定程序一般为：方法和测量条件方面有差异。测定程序一般为： 四、金属化合物（总量）四、金属化合物（总量）表表 5.8 部分金属元素原子吸收测定条件部分金属元素原子吸收测定条件方法方法火焰原子吸收法火焰原子吸收法石墨炉原子吸收法石墨炉原子吸收法元素元素铜铜锌锌

67、铬铬镍镍铅铅镉镉测定波长测定波长/nm324.8213.8357.9232.0283.3228.8通带宽度通带宽度/nm1.31.30.70.21.31.3灯电流灯电流/mA7.57.512.57.57.5火焰性质火焰性质氧化性氧化性氧化性氧化性还原性还原性中性中性其他可测定波长其他可测定波长/nm327.4，225.8307.6359.0，360.5，425.4干燥干燥/(s-1)80100/2080100/20灰化灰化/(s-1)700/20500/20原子化原子化/(s-1)2000/51500/20消除消除/(s-1)2700/33600/3氩气流量氩气流量/(mLmin-1)2002

68、00原子化阶段是否停气原子化阶段是否停气是是否否进样量进样量/L1010XLt792便携式土壤重金属元素分析仪便携式土壤重金属元素分析仪 Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn，As，Se，Rb，Sr，Hg，Pb，Ag，Cd，Sn，Sb，Ba。 合金元素分析仪1、有效态、有效态提取剂：水、弱酸弱碱盐、提取剂：水、弱酸弱碱盐、DTPA2、形态分析、形态分析Tessier（1979）5步法：可交换态、碳酸盐结合步法：可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机结合态、残渣态态、铁锰氧化结合态、有机结合态、残渣态BCR（ Sutherland, 2003）4步法：步法：酸溶态酸溶态、还还原态原态、

69、氧化态氧化态、残渣态残渣态四、金属化合物（形态）四、金属化合物（形态） (一一) 六六六和滴滴涕六六六和滴滴涕 广泛使用气相色谱法。广泛使用气相色谱法。土样中有机物萃取土样中有机物萃取 色谱法测定（色谱法测定（ECD检测器）检测器） 1. 方法原理方法原理用用丙丙酮酮-石石油油醚醚提提取取土土壤壤样样品品中中的的六六六六六六和和滴滴滴滴涕涕，经经硫硫酸酸净净化化处处理理后后，用用带带电电子子捕捕获获检检测测器器的的气气相相色色谱谱仪仪测测定定。根根据据色色谱谱峰峰进进行行两两种种物物质质异异构构体体的的定定性性分分析析；根根据据峰峰高高(或或峰峰面积面积)进行各组分的定量分析。进行各组分的定量

70、分析。 五、有机化合物测定五、有机化合物测定 2. 仪器及条件仪器及条件主主要要仪仪器器是是:带带电电子子捕捕获获检检测测器器的的气气相相色色谱谱仪仪；全全玻玻璃璃进进样样器器；长长1.82.0m，内内径径23mm螺螺旋旋状硬质玻璃填充柱。状硬质玻璃填充柱。色谱条件：色谱条件：固固定定液液：1.5%OV-17(甲甲基基硅硅酮酮) +1.95%QF-1(氟氟代烷基硅氧烷聚合物代烷基硅氧烷聚合物)；80100目目Chromosorb W AW-DMCS担体担体；气化室温度气化室温度：220；柱温柱温：195；载气载气(N2)流速流速：4070mL/min。3. 测定要点测定要点(1) 样样品品预预

71、处处理理：准准确确称称取取20g土土样样，先先用用石石油油醚醚-丙丙酮酮(1:1)于于索索氏氏提提取取器器中中提提取取，再再用用浓浓硫硫酸酸和和无无水水硫硫酸钠净化。酸钠净化。(2) 定定性性和和定定量量分分析析：用用色色谱谱纯纯-六六六六六六、-六六六六六六、-六六六六六六、-六六六六六六、p,p-DDE、o,p-DDT、 p,p- DDD、 p,p- DDT和和异异辛辛烷烷、石石油油醚醚配配制制标标准准工工作作溶溶液液；分分别别吸吸取取标标液液和和样样品品试试液液近近样样，记记录录标标液液和和样样品品色色谱谱图图，根根据据保保留留时时间间定定性性、峰峰高高(或或峰峰面面积积)定定量。用外标

72、法计算土壤样品中农药含量。量。用外标法计算土壤样品中农药含量。图图图图5.11 5.11 5.11 5.11 六六六、滴滴涕气相色谱图六六六、滴滴涕气相色谱图六六六、滴滴涕气相色谱图六六六、滴滴涕气相色谱图1.1.- -六六六；六六六；六六六；六六六； 2. 2. - -六六六；六六六；六六六；六六六； 3. 3. - -六六六；六六六；六六六；六六六；4. 4. - -六六六；六六六；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- DD

73、T(二二) 苯并苯并(a)芘的测定芘的测定测定方法有：测定方法有：紫紫外外分分光光光光度度法法、荧荧光光分分光光光光度度法法、高高效效液液相相色色谱谱法等。法等。紫外分光光度法适于苯并紫外分光光度法适于苯并(a)芘含量芘含量5g/kg的土壤，的土壤，如苯并如苯并(a)芘含量芘含量5 g/kg，则用荧光分光光度法。，则用荧光分光光度法。土样土样土样土样5050水浴提取水浴提取水浴提取水浴提取滤液滤液滤液滤液测定测定测定测定氧化铝层析氧化铝层析氧化铝层析氧化铝层析柱分离两次柱分离两次柱分离两次柱分离两次提取液提取液提取液提取液水浴蒸发近干水浴蒸发近干水浴蒸发近干水浴蒸发近干氯仿氯仿氯仿氯仿环己烷环

74、己烷环己烷环己烷过滤过滤过滤过滤紫外分光光度法紫外分光光度法紫外分光光度法紫外分光光度法测测测测定定定定苯并苯并苯并苯并( (a a) )芘程序：芘程序：芘程序：芘程序：氯仿氯仿氯仿氯仿土样土样土样土样提取提取提取提取过滤过滤过滤过滤水浴蒸发近干水浴蒸发近干水浴蒸发近干水浴蒸发近干提取液提取液提取液提取液氧化铝层析柱氧化铝层析柱氧化铝层析柱氧化铝层析柱纸层析纸层析纸层析纸层析苯苯苯苯环己烷环己烷环己烷环己烷苯并苯并苯并苯并(a)(a)芘斑芘斑芘斑芘斑甲醇甲醇甲醇甲醇溶出液溶出液溶出液溶出液测定测定测定测定荧荧荧荧光分光光度法光分光光度法光分光光度法光分光光度法测测测测定定定定苯并苯并苯并苯并(

75、 (a a) )芘流程：芘流程：芘流程：芘流程：高效液相色谱法的测定要点是：高效液相色谱法的测定要点是：高效液相色谱法的测定要点是：高效液相色谱法的测定要点是：土壤样品于索氏提器内用环己烷提取苯并土壤样品于索氏提器内用环己烷提取苯并( (a a) )芘芘提取液注入高效液相色谱仪测定提取液注入高效液相色谱仪测定食品食品卫卫生生标标准准绿绿色食品色食品标标准准水稻水稻籽籽实实mg/kgmg/kg食品食品卫卫生生标标准准绿绿色食品色食品标标准准超超过过食品食品卫卫生生标标准准 50%超超过绿过绿色食品色食品标标准准 83%低于低于绿绿色食品色食品标标准准 17%六倍六倍镉镉米米镉污镉污染染界界线线第

76、六第六节 底底质和活性和活性污泥性泥性质监测一、底一、底质 （一）底（一）底质监测的意的意义和目的和目的了解水了解水环境境污染染现状，追溯水状，追溯水环境境污染染历史，研究史，研究污染物的沉染物的沉积、迁移、迁移转化化规律和律和对水生生物，特水生生物，特别是底栖生物的影响；是底栖生物的影响；对评价水体价水体质量，量，预测水水质变化化趋势和沉和沉积污染物染物对水体的潜在危水体的潜在危险提供依据。提供依据。 （二）（二）样品的采集品的采集底质监测断面的位置应与水质监测断面底质监测断面的位置应与水质监测断面重合，采样点在水质采样点垂线的正下重合，采样点在水质采样点垂线的正下方。方。湖（库）底质采样点

77、一般应设在湖（库）底质采样点一般应设在主要河主要河流与污染源水进入后与湖（库）水混合流与污染源水进入后与湖（库）水混合均匀处。均匀处。（三）（三）样品的制品的制备、分解和提取、分解和提取保存：保存：保存：保存：-4020 -4020 制制制制备备u u脱脱脱脱水水水水：自自自自然然然然风风干干干干、离离离离心心心心分分分分离离离离、真真真真空空空空冷冷冷冷冻冻干干干干燥燥燥燥、无无无无水硫酸水硫酸水硫酸水硫酸钠钠脱水脱水脱水脱水u u筛筛分分分分 分解或浸取分解或浸取分解或浸取分解或浸取u u硝酸硝酸硝酸硝酸- -氢氢氟酸氟酸氟酸氟酸- -高高高高氯氯酸或王水酸或王水酸或王水酸或王水- -氢氢

78、氟酸氟酸氟酸氟酸- -高高高高氯氯酸分解法酸分解法酸分解法酸分解法u u硝酸分解法硝酸分解法硝酸分解法硝酸分解法u u水浸取法水浸取法水浸取法水浸取法（加水，密（加水，密（加水，密（加水，密闭闭，振，振，振，振荡荡4h4h） 有有有有机机机机污污染染染染物物物物的的的的提提提提取取取取：索索索索氏氏氏氏提提提提取取取取器器器器提提提提取取取取法法法法、超超超超声声声声波波波波提提提提取取取取法法法法、超超超超临临界流体提取法（界流体提取法（界流体提取法（界流体提取法（SFESFE）、微波）、微波）、微波）、微波辅辅助提取法（助提取法（助提取法（助提取法（MAEMAE）（四）（四）污染物染物质的

79、的测定定底底质中的中的污染物分染物分为金属化合物、非金属化合物金属化合物、非金属化合物和有机化合物和有机化合物，其具体，其具体测定定项目目应与相与相应水水质监测项目相目相对应。通常通常测定定镉镉、铅铅、锌锌、铜铜、铬铬、砷、无机汞、有、砷、无机汞、有、砷、无机汞、有、砷、无机汞、有机汞、硫化物、机汞、硫化物、机汞、硫化物、机汞、硫化物、氰氰化物、氟化物等金属、非金属化物、氟化物等金属、非金属化物、氟化物等金属、非金属化物、氟化物等金属、非金属无机无机无机无机污污染物和酚、多染物和酚、多染物和酚、多染物和酚、多氯联氯联苯、有机苯、有机苯、有机苯、有机氯农药氯农药、有机、有机、有机、有机磷磷磷磷农

80、药农药等有机等有机等有机等有机污污染物。染物。染物。染物。二、活性二、活性污泥性泥性质的的测定定 活性活性污泥法泥法处理理废（污）水是一种好氧生物）水是一种好氧生物处理理法，具有高法，具有高净化能力。化能力。 颗颗粒松散、易于吸附和氧化有机物的性能粒松散、易于吸附和氧化有机物的性能粒松散、易于吸附和氧化有机物的性能粒松散、易于吸附和氧化有机物的性能，经经曝气后澄清曝气后澄清曝气后澄清曝气后澄清时时，泥水能迅速分离，要求活性，泥水能迅速分离，要求活性，泥水能迅速分离，要求活性，泥水能迅速分离，要求活性污污泥具有良好的混凝和沉降性能。泥具有良好的混凝和沉降性能。泥具有良好的混凝和沉降性能。泥具有良

81、好的混凝和沉降性能。（一）活性（一）活性污泥中的微生物泥中的微生物细菌菌：菌胶菌胶团、球衣球衣细菌菌、其他其他细菌菌原生原生动物物藻藻类三、活性三、活性污泥性泥性质的的测定定 污泥沉降比泥沉降比（SV） 原理原理：将混匀的曝气池活性：将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒泥混合液迅速倒进1L量筒中至量筒中至满刻度，静置刻度，静置30 min，则沉降沉降污泥与所取混泥与所取混合液之体合液之体积比比为污泥沉降比（泥沉降比（%），又称），又称污泥沉降体泥沉降体积（SV30），以），以mL/L表示。表示。 意意义：反映反：反映反应器中器中污泥量，控制泥量，控制污泥排放；其泥排放；其变化可及化可及时反映反映

82、污泥膨泥膨胀。污泥泥浓度度（MLSS） 原理原理：1 L曝气池曝气池污泥混合液所含干泥混合液所含干污泥的泥的重量称重量称为污泥泥浓度（度（MLSS，g/L）。）。意意义：衡量反：衡量反应器中活性器中活性污泥数量的多少泥数量的多少原理原理：1 L曝气池曝气池污泥混合液所含泥混合液所含挥发性性悬浮浮物的重量称物的重量称为挥发性性污泥泥浓度（度（MLVSS，mg/L）。）。意意义：反映反：反映反应器中微生物的数量器中微生物的数量污泥体泥体积指数（指数（SVI） 原理原理：污泥体泥体积指数指数简称称污泥指数（泥指数（SI），系指曝），系指曝气池气池污泥混合液泥混合液经30 min沉降后，沉降后，1 g干干污泥所占泥所占的体的体积（以（以mL/g计）。）。SVI=SV / MLSS意意义：正常情况下，：正常情况下，50SVI150； SVI50时，泥粒，泥粒细小、小、紧密，无机物多，缺乏密，无机物多，缺乏活性和吸附能力；活性和吸附能力； SVI150时，污泥将或已膨泥将或已膨胀，不易沉降。，不易沉降。