[农学]城市生态学 PPT第5章

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1、第五章 土壤质量监测9/14/2024第第5 5章章 主要内容主要内容5.1 5.1 土壤土壤基本知识基本知识5.2 5.2 土壤环境质量监测方案土壤环境质量监测方案5.3 5.3 土壤样品的采集与加工管理土壤样品的采集与加工管理5.4 5.4 土壤样品的预处理土壤样品的预处理5.5 5.5 土壤污染物的测定土壤污染物的测定5.1 土壤基本知识土壤基本知识本节主要内容：本节主要内容：5.1.1 5.1.1 土壤的组成土壤的组成5.1.2 5.1.2 土壤的基本性质土壤的基本性质5.1.3 5.1.3 土壤背景值土壤背景值5.1.4 5.1.4 土壤污染土壤污染5.1.5 5.1.5 土壤质量标

2、准土壤质量标准5.1.1 土壤的组成土壤的组成 地地球球表表层层的的岩岩石石经经过过风风化化作作用用，逐逐渐渐破破坏坏成成疏疏松的、大小不等的矿物颗粒（称为母质）。松的、大小不等的矿物颗粒（称为母质）。 而而土土壤壤是是在在母母质质、气气候候、生生物物、地地形形、时时间间等等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的。多种成土因素综合作用下形成和演变而成的。 土土壤壤组组成成很很复复杂杂，总总体体来来说说是是由由矿矿物物质质、动动植植物物残残体体腐腐解解产产生生的的有有机机质质、水水分分和和空空气气等等固固、液液、气三相组成的。气三相组成的。一、一、 土壤矿物土壤矿物土壤矿物土壤矿物定义定义组组成

3、成土土壤壤的的基基本本物物质质，约约占占土土壤壤固固体体部部分分总重量的总重量的90%90%以上，以上，有土壤骨骼之称。有土壤骨骼之称。作用作用土土壤壤矿矿物物质质的的组组成成和和性性质质直直接接影影响响土土壤壤的的物物理理性性质质、化化学学性性质质。土土壤壤矿矿物物质质是是植植物物营营养养元元素素的的重重要要供供给给源源，按按其其成成因因可可分分为为原生矿物质和次生矿物质原生矿物质和次生矿物质一、土壤矿物一、土壤矿物1.1.原原生生矿矿物物：它它是是各各种种岩岩石石经经受受不不同同的的物物理理风风化化，仍仍遗遗留留在在土土壤壤中中的的一一类类矿矿物物，其其原原来来的的化化学学组组成成没没有有

4、改改变变。这这类类矿矿物物主主要要有有硅硅酸酸盐盐类类矿矿物物、氧氧化化物物类类矿矿物、硫化物类矿物、磷酸盐类矿物等。物、硫化物类矿物、磷酸盐类矿物等。2.2.次次生生矿矿物物：它它大大多多是是由由原原生生矿矿物物质质经经风风化化后后形形成成的的新新矿矿物物。这这类类矿矿物物包包括括简简单单盐盐类类( (如如碳碳酸酸盐盐、硫硫酸酸盐、氯化物等盐、氯化物等) )、三三氧化物类、次生铝硅酸盐类氧化物类、次生铝硅酸盐类。角闪石角闪石普通辉石普通辉石橄榄石橄榄石云云母母黄铁矿黄铁矿闪锌矿闪锌矿高高岭岭石石蛭石蛭石3 3、土壤矿物的化学组成、土壤矿物的化学组成 土土壤壤矿矿物物质质元元素素的的相相对对含

5、含量量与与地地球球表表面面岩岩石石圈圈元元素素的的平平均均含含量量及及其其化化学学组组成成相相似似。主主体体元元素素是是氧氧、硅硅、铝铝、铁铁、钙钙、钠钠、钾钾、镁镁等等，约占，约占96964 4、土壤的机械组成、土壤的机械组成 土土壤壤是是由由不不同同粒粒级级的的土土壤壤颗颗粒粒组组成成。土土壤壤粒粒径径的的大大小小影影响响着着土土壤壤对对污污染染物物的的吸吸附附和和解吸能力。解吸能力。 土土壤壤机机械械组组成成的的分分类类是是以以土土壤壤中中各各粒粒级级含量的相对百分比作为标准含量的相对百分比作为标准。 国国际际制制采采用用三三级级分分类类法法，即即根根据据沙沙粒粒（0.022mm0.02

6、2mm）、粉粉沙沙粒粒(0.0020.02mm)(0.0020.02mm)和和粘粘粒粒(0.002mm)( 10石砾石砾粗砾粗砾103细砾细砾31砂砾砂砾粗砂砾粗砂砾10.25细砂砾细砂砾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 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(300mV时时，氧氧化化体体系系起起主主导导作作用用，土土壤壤处处于于氧氧化化状状态态；当当Eh300时时，还还原原体体系系起

7、起主主导导作作用用，土土壤壤处于还原状态处于还原状态。5.1.3 土壤背景值土壤背景值 土土壤壤背背景景值值是是指指在在未未受受或或少少受受人人类类活活动动影影响响下下，尚尚未未受受或或少少受受污污染染和和破破坏坏的的土土壤壤中中元元素素或或其他组分的含量其他组分的含量。 土土壤壤元元素素背背景景值值的的表表达达方方式式目目前前还还不不统统一一，有有几几种种方方法法，但但我我国国用用得得较较多多的的一一种种是是用用土土壤壤样样品平均值加减两个标准偏差表示。品平均值加减两个标准偏差表示。 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

8、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%置信度置信度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 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表表5-3 全国土壤全国土壤(A(A层层) )背景背景值值（g/kg）元素元素算术算术几何几何95%置信度置信度范围值范围值元素元素算术算术几何几何95%置信度置信度范围值范围值均值均值 标准差标准差 均值均值 标准差标准差均值均值 标准差标准差 均值均值 标准差标准差As11.27.869.21.912.533.5K1.

9、860.4631.791.3420.942.97Cd0.0970.0790.0742.1180.0170.333Ag0.1320.0980.1051.9730.0270.409Co12.76.4011.21.674.031.2Be1.950.7311.821.4660.853.91Cr61.031.0753.91.6719.3150.2Mg0.780.4330.632.0800.021.64Cu22.611.4120.01.667.355.1Ca1.541.6330.714.4090.014.8F478197.74401.501911012Ba469134.74501.30251809Hg0.

10、0650.0800.0402.6020.0060.272B47.832.5538.71.989.9151.3Mn583362.84821.901301786Al6.621.6266.411.3073.379.87Ni26.914.3623.41.747.771.0Ge1.700.301.701.191.202.40Pb26.012.3723.61.5410.056.1Sn2.601.542.301.710.806.70Se0.2900.2550.2152.1460.0470.933Sb1.210.6761.061.6760.382.98V82.432.6876.41.4834.8168.2Bi

11、0.370.2110.321.6740.120.88Zn74.232.7867.71.5428.4161.1Mo2.02.541.202.860.109.6Li32.515.4829.11.6211.176.4I3.764.4432.382.4850.3914.71Na1.020.6260.683.1860.012.27Fe2.940.9842.731.6021.054.845.1.4 土壤污染土壤污染 一、污染源一、污染源施施肥肥引引起起的的污污染染重重金金属属污污染染污污水水灌灌溉溉引引起起的的污污染染农农药药污污染染其其他他原原因因造造成成的的污污染染土土 壤壤 污污 染染 源源二、污染

12、特点二、污染特点土壤污染的特点土壤污染的特点隐蔽性和潜伏性隐蔽性和潜伏性不可逆性和长期性不可逆性和长期性表表5-4 土壤环境质量标准值（土壤环境质量标准值（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 7.5 6.5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0.200.151515353590900.300.303040501502502501500.300.5025301002003003002000.601.020251002003503502501.01.53040400400500400300六六六六六六 滴

13、滴锑滴滴锑 0.050.050.500.501.01.05.1.5 土壤质量标准土壤质量标准5.2 土壤环境质量监测方案土壤环境质量监测方案 本节主要内容：本节主要内容：5.2.1 5.2.1 监测目的监测目的5.2.2 5.2.2 资料的收集资料的收集5.2.3 5.2.3 监测项目监测项目5.2.4 5.2.4 采样点的布设采样点的布设5.2.5 5.2.5 监测方法监测方法5.2.6 5.2.6 土壤监测质量控制土壤监测质量控制 5.2.7 5.2.7 农田土壤质量评价农田土壤质量评价5.2.1 监测目的监测目的目的：目的：1. 土壤质量现状监测土壤质量现状监测2. 土壤污染事故监测土壤

14、污染事故监测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4. 土壤背景值调查土壤背景值调查土壤环境质量的分类土壤环境质量的分类 我我国国的的土土壤壤环环境境质质标标准准中中将将土土壤壤环环境境质质量量分分为为3 3类类，分别规定了分别规定了10污染物和污染物和pH值的最高允许浓度或范围。值的最高允许浓度或范围。I类类土土壤壤指指国国家家规规定定的的自自然然保保护护区区、集集中中式式生生活活饮饮用用水水水水源源地地、茶茶园园、牧牧场场和和其其他他保保护护地地区区的的土土壤壤，其其质质量量基基本本上上保保持持自然背景水平。自然背景水平。II类类土土壤壤指指一一般般农农田田、蔬蔬菜菜地地、

15、茶茶园园、果果园园、牧牧场场等等土土壤壤，其质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。其质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。III类类土土壤壤：指指林林地地土土壤壤及及污污染染物物容容量量较较大大的的高高背背景景值值土土壤壤和和矿矿产产附附近近等等地地的的农农田田土土壤壤(蔬蔬菜菜地地除除外外)，其其质质量量基基本本上上对对植植物物和和环环境境不不造造成成危危害害和和污污染染。 I、II、III类类土土壤壤分分别别执执行行一一、一、三级标准。一、三级标准。5.2.2 资料的收集资料的收集需要收集的资料：需要收集的资料：1. 自然环境资料自然环境资料 土土壤壤类类型型、植植被被、土土壤壤元元素

16、素背背景景值值、土土地地利利用用、水系、地下水、地质、地形地貌、气象等。水系、地下水、地质、地形地貌、气象等。2. 社会环境资料社会环境资料 工工农农业业生生产产布布局局、工工业业污污染染源源种种类类及及分分布布、污污染染物物种种类类、排排放放途途径径、排排放放量量、人人口口分分布布、化化肥农药使用情况等。肥农药使用情况等。5.2.3 监测项目监测项目土土壤壤优优先先监监测测物物第第一一类类汞汞、铅铅、镉镉，DDT及及其其代代谢谢产产物物与分解产物，多氯联苯与分解产物，多氯联苯(PCB)第第二二类类石石油油产产品品，DDT以以外外的的长长效效性性有有机机氯氯、四四氯氯化化碳碳醋醋酸酸衍衍生生物

17、物、氯氯化化脂脂肪肪族族，砷砷、锌锌、硒硒、铬铬、镍镍、锰锰、钒钒，有有机机磷磷化化合合物物及及其其它它活活性性物物质质(抗抗菌菌素素、激激素素、致致畸畸性性物物质质、催催畸畸性性物物质质和和诱诱变物质变物质)等等土壤优先监测物土壤优先监测物我我国国土土壤壤常常规规监监测测项项目目金属化合物金属化合物镉（镉（Cd）、）、铬（铬（Cd）、）、铜铜（Cu）、）、汞（汞（Hg）、）、铅铅（Pb）、）、锌（锌（Zn）非金属无机非金属无机化合物化合物砷（砷（As）、）、氰化物、氟化物、氰化物、氟化物、硫化物等硫化物等土壤常规监测项目土壤常规监测项目有机化合物有机化合物无机化合物无机化合物苯并（苯并（a）

18、芘、三氯乙醛、油芘、三氯乙醛、油类、挥发酚、类、挥发酚、DDT、六六六等六六六等5.2.3 监测项目监测项目5.2.4 采样点布设采样点布设一、土壤采样特点一、土壤采样特点 1.1.土土壤壤是是固固、液液、气气三三相相的的混混合合物物，主主体体是是固固体体，污污染染物物质质进进入入土土壤壤后后不不易易得得到到混混合合，所所以以样样品品往往往往有很大的局限性。有很大的局限性。2. 在在一一般般的的土土壤壤监监测测中中，采采样样误误差差对对结结果果的的影影响响往往往往大大于于分分析析误误差差。所所以以，进进行行土土壤壤样样品品采采集集时时，要要格外注意样品的合理代表性。格外注意样品的合理代表性。二

19、、二、布设原则布设原则布设原则布设原则不同土壤类型都要布点不同土壤类型都要布点污染较重的地区布点污染较重的地区布点要密。要密。大气污染物引起：布点以污大气污染物引起：布点以污染源为中心，据风向、风速染源为中心，据风向、风速及污染强度等因素来确定及污染强度等因素来确定污水或污引起：根据水流污水或污引起：根据水流的路径和距离来考虑的路径和距离来考虑化肥、农药引起：特点化肥、农药引起：特点是分布比较均匀广泛是分布比较均匀广泛非污染区：对照采样点非污染区：对照采样点采样点的布设既应尽量照顾到土壤的全面情况，采样点的布设既应尽量照顾到土壤的全面情况，又要视污染情况和监测目的而定又要视污染情况和监测目的而

20、定二、布点方法二、布点方法方法方法适用范围适用范围布点法布点法对角线布点法对角线布点法面积小，地势平坦面积小，地势平坦的污水灌溉或受废的污水灌溉或受废水污染的田块水污染的田块由田块的进水口向对角引一直线，由田块的进水口向对角引一直线，将对角线划分为若干等分，在每将对角线划分为若干等分，在每等分的中点处采样等分的中点处采样梅花形布点法梅花形布点法面积较小，地势平面积较小，地势平坦，土质和污染程坦，土质和污染程度较均匀的田块度较均匀的田块中心点设在两对角线相交处，一中心点设在两对角线相交处，一般设般设5-105-10个采样点个采样点棋盘式布点法棋盘式布点法中等面积，地势平中等面积，地势平坦，地形完

21、整开阔坦，地形完整开阔但土壤较不均匀的但土壤较不均匀的田块田块一般采样点在一般采样点在1010个以上。受固体个以上。受固体废物污染的土壤，设废物污染的土壤，设2020个以上的个以上的采样点采样点蛇形布点法蛇形布点法面积较大，地形不面积较大，地形不平坦，土壤不均匀平坦，土壤不均匀的田块的田块布设采样点数目较多。为全面客布设采样点数目较多。为全面客观评价土壤污染情况，观评价土壤污染情况，土壤采样点布设图土壤采样点布设图(a) 对角线布点法对角线布点法(d) 蛇形布点法蛇形布点法(c) 棋盘式布点法棋盘式布点法(b) 梅花形布点法梅花形布点法5.2.5 监测方法监测方法5.2.6 土壤监测质量控制土

22、壤监测质量控制 5.2.7 农田土壤环境质量评价农田土壤环境质量评价一、评价参数一、评价参数 二、评价方法二、评价方法 以以单单项项污污染染指指数数为为主主。当当区区域域内内土土壤壤质质量量作作为为一一个个整整体体与与外外区区域域土土壤壤质质量量比比较较时时，或或一一个个区区域域内内土土壤壤质质量量在在不不同同历历史史阶阶段段比比较较时时，应应用用综综合合污污染染指指数评价。数评价。 表表5-8 土壤污染分极标准土壤污染分极标准 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

23、综综2.0轻污染轻污染土壤污染超过背景值，作物开土壤污染超过背景值，作物开始受污染始受污染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5.3 土壤样品的采集与加工土壤样品的采集与加工 G本节主要内容：本节主要内容： 5.3.1 5.3.1 土壤样品的采集土壤样品的采集5.3.2 5.3.2 土壤样品的加工与管理土壤样品的加工与管理5.3.1 土壤样品土壤样品的的采集采集一、土壤样品的类型与采样深度一、土壤样品的类型与采样深度1. 混合样品混合样品 如如果果只只是是一一般般了了解解土土壤壤污污染染状状况况，对对种种植植一一般般农农作作物物的的耕耕地地，只只需需采

24、采集集020cm耕耕作作层层土土壤壤；对对于于种种植植果果林林类类农农作作物物的的耕耕地地，采采集集060cm耕耕作作层层土土壤壤。将将在在一一个个采采样样单单元元内内各各采采样样分分点点采采集集的的土土样样混混合合均均匀匀制制成成混混合合样样。组组成成混混合合样样的的分分点点数数通通常常为为520个个。混混合合样样量量往往往往较较大大，需需要要用用四四分法弃取，最后分法弃取，最后留下留下12kg，装入样品袋。，装入样品袋。2. 剖面样品剖面样品 要要了解土壤污染深度，则应按土壤剖面层次分层采了解土壤污染深度，则应按土壤剖面层次分层采样。样。3. .采样深度采样深度一一般般了了解解土土壤壤污污

25、染染状况状况采样深度视监测目的而定采样深度视监测目的而定只只 需需 取取 015cm或或 020cm表层表层(或耕层或耕层)土壤土壤了了解解土土壤壤污污染染对对植植物或农作物的影响物或农作物的影响采采样样深深度度在在耕耕层层地地表表以以下下15-30cm处处，对对于于根根深深的的作作物物，取取50cm深深度度处处的的土土壤壤样样品品了了解解污污染染物物质质在在土土壤中的垂直分布壤中的垂直分布沿土壤剖面层次分层取样沿土壤剖面层次分层取样二、采样时间和频率二、采样时间和频率 了解土壤污染状况了解土壤污染状况：随时采样测定。：随时采样测定。 了了解解作作物物污污染染状状况况：可可依依季季节节变变化化

26、或或作作物物收收获获期期采采集集。一一般般土土壤壤在在农农作作物物收收获获期期采采样样测测定定，必必测测项目一年测定一次项目一年测定一次，其他项目其他项目3-53-5年测定一次年测定一次。 三、采样方法三、采样方法 采样筒取样；土钻取样；挖坑取样。采样筒取样；土钻取样；挖坑取样。观观察察面面1.0m1.5m土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图0.8 m堆土堆土土壤剖面土壤剖面A、B、C层示意图层示意图AABBBCC 0255070100120四、采样注意事项四、采样注意事项1.1.采样点采样点不能设在不能设在田边、沟边、路边或肥堆田边、沟边、路边或肥堆边边；2.2.将将现场采样点的具体情况，如

27、现场采样点的具体情况，如土壤剖面形态特征土壤剖面形态特征 等等做详细记录；做详细记录；3.3.现场现场填写两张标签，写上地点、土壤深度填写两张标签，写上地点、土壤深度、日期、日期、 采样采样人姓名等，一张放入样品袋内，一张扎人姓名等，一张放入样品袋内，一张扎在样在样 品品口袋上。口袋上。5.3.2 土壤样品的加工土壤样品的加工 要求：要求：测定不稳定的项目用测定不稳定的项目用新鲜新鲜土样（如游离挥发酚、土样（如游离挥发酚、NH3-N、NO3-N、Fe2+）;测定多数稳定项目用测定多数稳定项目用风干风干土样。土样。程序是：风干程序是：风干 磨细磨细 过筛过筛 混合混合 分装分装一、土样加工一、土

28、样加工1. 样品的风干样品的风干野野外外采采集集样样品品运到实验室运到实验室在在塑塑料料薄薄膜膜上上或瓷盘内风干或瓷盘内风干半干状态半干状态铺铺成成薄薄层层，阴凉处风干阴凉处风干压压碎碎，除除石石块块、残根等杂物残根等杂物风干后的土壤含水率一般风干后的土壤含水率一般 5% 2.2.磨碎与过筛磨碎与过筛 取取风风干干样样品品100200g，放放在在木木板板上上用用圆圆木木棍棍辗辗碎碎，经经反反复复处处理理使使土土样样全全部部通通过过2mm孔孔径径的的筛筛子子，将将土土样样混混均均储储于于广广口口瓶瓶内内，用用于于土土壤壤颗颗粒粒分析及物理性质分析及物理性质测定。测定。 通过通过1mm或或0.5m

29、m孔径的土壤用作孔径的土壤用作化学分析。化学分析。3.3.筛网规格的表达方法筛网规格的表达方法 一一种种以以筛筛网网孔孔径径尺尺寸寸表表示示，如如孔孔径径为为2mm、1mm的筛网；的筛网； 另另一一种种是是以以每每英英寸寸长长度度上上的的孔孔数数来来表表示示，如如每每英英寸寸长长度度上上有有80个个孔孔即即称称为为80目目，100目目的的筛筛网网则则说明在每英寸长度上有说明在每英寸长度上有100个孔。个孔。二、样品保存二、样品保存1. 1. 保存时间：一般土壤样品保存时间：一般土壤样品半年至一年半年至一年。2. 2. 贮器：玻璃材质和聚乙烯塑料容器。贮器：玻璃材质和聚乙烯塑料容器。3. 3.

30、避免避免日光、潮湿、高温日光、潮湿、高温和酸碱气体等的影响。和酸碱气体等的影响。4. 4. 定期检查样品储存情况，防止定期检查样品储存情况，防止霉变霉变、标签脱落、标签脱落 等。等。5. 5. 测定测定挥发性和不稳定性组分挥发性和不稳定性组分的新鲜样品，将其放的新鲜样品，将其放 在玻璃瓶中，置于在玻璃瓶中，置于4 4度的冰箱中存放，保存度的冰箱中存放，保存半个半个 月月。5.4 土壤样品的预处理土壤样品的预处理5.4.1 土壤样品分解方法土壤样品分解方法一、碱熔分解法一、碱熔分解法 碱碱熔熔分分解解法法是是将将土土壤壤样样品品与与碱碱混混合合，在在高高温温下下熔融，使样品分解的方法。熔融，使样

31、品分解的方法。 常常用用熔熔剂剂：碳碳酸酸钠钠、氢氢氧氧化化钠钠、过过氧氧化化钠钠、偏偏硼硼酸酸锂（锂（LiBOLiBO2 2）等。等。 器皿器皿：铝坩埚、瓷坩埚、镍坩埚、铂金坩埚等。：铝坩埚、瓷坩埚、镍坩埚、铂金坩埚等。 特点：分解样品完全，操作简便、快速。特点：分解样品完全，操作简便、快速。 缺点缺点：添加了大量可溶性盐，易引进污染物质；有：添加了大量可溶性盐，易引进污染物质；有 些重金属损失；些重金属损失；二、酸分解法二、酸分解法1.1.消消解解体体系系：盐盐酸酸硝硝酸酸氢氢氟氟酸酸高高氯氯酸酸、硝硝酸酸氢氢氟氟酸酸高高氯氯酸酸、硝硝酸酸硫硫酸酸高高氯氯酸酸、硝硝酸酸硫硫酸酸磷酸等。磷酸

32、等。2.2.消解作用消解作用：破坏、除去土壤中的有机物；破坏、除去土壤中的有机物； 溶解固体物质；溶解固体物质； 将各形态的金属变为同一种可测态。将各形态的金属变为同一种可测态。 为为了了加加速速土土壤壤中中被被测测物物质质的的溶溶解解，除除使使用用混混合合酸外，还可在酸性溶液中加入其他酸外，还可在酸性溶液中加入其他氧化剂或还原剂。氧化剂或还原剂。 5.4.2 土壤样品提取和浓缩方法土壤样品提取和浓缩方法索氏萃取法索氏萃取法 振荡提取法振荡提取法酸或水浸取酸或水浸取超声萃取法超声萃取法层析法层析法蒸馏法蒸馏法5.5 土壤污染物的测定土壤污染物的测定 常用方法常用方法重量法重量法测土壤水分测土壤

33、水分容量法容量法浸出物中含量较高的成分测定，浸出物中含量较高的成分测定，如如CaCa2+2+、MgMg2+2+、ClCl- -、SOSO4 42 2分光光度法、原子吸收分光光度法、原子吸收分光光度法、原子萤光分光光度法、原子萤光分光光度法、等离子体分光光度法、等离子体发射光谱法发射光谱法重金属如重金属如CuCu、CdCd、CrCr、PbPb、HgHg、ZnZn等等气相色谱法气相色谱法有机氯、有机磷及有机汞等农药有机氯、有机磷及有机汞等农药土壤监测常用方法土壤监测常用方法一、土壤水分一、土壤水分 无无论论采采用用新新鲜鲜或或风风干干样样品品，都都需需测测定定土土壤壤含含水水量量，以以便便计计算算

34、土土壤壤中中各各种种成成分分按按烘烘干干土土为为基基准准时时的的测测定结果。定结果。 测测定定要要点点：对对于于风风干干样样，用用感感量量0.001g的的天天平平称称取取适适量量过过1mm孔孔径径筛筛的的土土样样，置置于于已已恒恒重重的的铝铝盒盒中中；对对于于新新鲜鲜土土样样，用用感感量量0.01g的的天天平平称称取取适适量量土土样样，放放于于巳巳恒恒重重的的铝铝盒盒中中；将将称称量量好好的的土土样样放放入入烘烘箱箱内内，于于105烘至恒重，按以下两式计算水分含量：烘至恒重，按以下两式计算水分含量：水分含量（分析基）水分含量（分析基）%水分含量（烘干基）水分含量（烘干基）%式中：式中：m0 烘

35、至恒重的空铝盒重量，烘至恒重的空铝盒重量，g； m1铝铝盒及土样烘干前的重量，盒及土样烘干前的重量， g； m2 铝盒及土样烘至恒重时的重量，铝盒及土样烘至恒重时的重量，g。二、二、pH值值 1.1.测测定定要要点点：称称取取通通过过1mm孔孔径径筛筛的的土土样样10g于于烧烧杯杯中中，加加无无二二氧氧化化碳碳蒸蒸馏馏水水25mL，轻轻轻轻摇摇动动后后用用电电磁磁搅搅拌拌器器搅搅拌拌1分分钟钟，使使水水和和土土充充分分混混合合均均勾勾，放放置置30 min，用，用pH计计测量上部测量上部浑浊液浑浊液的的pH值。值。 2.2.注注意意事事项项：测测定定pH值值的的土土样样应应存存放放在在密密闭闭

36、玻玻璃璃瓶瓶中中，防防止止空空气气中中的的氨氨、二二氧氧化化碳碳及及酸酸碱碱性性气气体体的的影影响。土粒的响。土粒的粗细粗细及及水土比例水土比例均对均对pH值有影响。值有影响。三、三、可溶性盐分可溶性盐分1.1.定义定义 土土壤壤中中可可溶溶性性盐盐分分是是用用一一定定量量的的水水从从一一定定量量土土壤壤经经定时间定时间浸提出来的水溶性盐分。浸提出来的水溶性盐分。2.2.测定方法测定方法 测测定定土土壤壤中中可可溶溶性性盐盐分分的的方方法法有有重重量量法法、比比重重计法、电导法计法、电导法等，重量法应用最为广泛。等，重量法应用最为广泛。 重重量量法法原原理理：称称取取通通过过1mm筛筛孔孔的的

37、风风干干土土壤壤样样品品1000g，放放入入1000mL大大口口塑塑料料瓶瓶中中，加加入入500 mL无无二二氧氧化化碳碳蒸蒸馏馏水水，在在振振荡荡器器上上振振荡荡提提取取后后，立立即即抽抽气过滤，滤液供分析测定。吸取气过滤，滤液供分析测定。吸取50100 mL滤液于滤液于已已恒恒重重的的蒸蒸发发皿皿中中，置置于于水水浴浴上上蒸蒸干干，再再在在100105烘箱烘箱中烘至恒重，将所得烘干残渣用中烘至恒重，将所得烘干残渣用15过氧过氧化化氢氢溶溶液液在在水水浴浴中中继继续续加加热热去去除除有有机机质质，再再蒸蒸干干至至恒恒重重，剩余残渣量即为，剩余残渣量即为可溶性盐分总量可溶性盐分总量。3.3.注

38、意事项注意事项 水水土土比比例例大大小小和和振振荡荡提提取取时时间间影影响响土土壤壤可可溶溶性性盐盐分的提取，不能随便更改，以使测定结果具行可比性。分的提取，不能随便更改，以使测定结果具行可比性。四、金属化合物四、金属化合物 土土壤壤中中金金属属元元素素的的测测定定方方法法与与“水水和和废废水水监监测测”中中的的有有关关方方法法基基本本相相同同，仅仅在在预预处处理理方方法法和和测测量量条条件件方面有差异，故在此作简要介绍。方面有差异，故在此作简要介绍。一）铅、镉一）铅、镉 测测定定它它们们的的方方法法多多用用原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法和和原原子荧光子荧光光谱法。光谱法。1.1.石墨炉

39、原子吸收分光光度法石墨炉原子吸收分光光度法 测测定定要要点点：采采用用盐盐酸酸硝硝酸酸氢氢氟氟酸酸高高氯氯酸酸消消解解方方法法，在在聚聚四四氟氟乙乙烯烯坩坩埚埚中中消消解解0.10.10.3g0.3g通通过过100100目目孔径筛的风干土样。孔径筛的风干土样。2.2.氢化物氢化物原子荧光光谱法原子荧光光谱法 测测定定要要点点：采采用用盐盐酸酸硝硝酸酸氢氢氟氟酸酸高高氯氯酸酸消消解解方方法法后后，在在酸酸性性介介质质中中，样样品品中中的的铅铅或或镉镉与与硼硼氢氢化化钾钾(KBH4)反反应应，生生成成PbH4或或CdH4。以以氩氩气气为为载载气气，将将产产生生的的氢氢化化物物导导入入原原子子荧荧光

40、光光光谱谱仪仪的的石石英英原原子子化化器器进进行行原原子子化化。在在空空心心阴阴极极灯灯发发射射特特征征光光的的照照射射下下被被激激发，发射出特征波长的荧光。发，发射出特征波长的荧光。二）铜、锌二）铜、锌 测测定定土土壤壤中中的的铜铜、锌锌，广广泛泛采采用用火火焰焰原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法。也也采采用用上上述述方方法法（盐盐酸酸硝硝酸酸氢氢氟氟酸酸高氯酸）消解样品。高氯酸）消解样品。三）总铬、镍三）总铬、镍 测测定定土土壤壤中中铬铬、镍镍的的方方法法主主要要有有火火焰焰原原子子吸吸收收分分光光度法、光光度法、分光分光光度法、光度法、等离子等离子发射光谱法等。发射光谱法等。四）总汞四

41、）总汞 测测定定土土壤壤中中的的汞汞广广泛泛采采用用冷冷原原子子吸吸收收法法和和冷冷原原子子荧光法。荧光法。 测测定定要要点点：称称取取适适量量通通过过100目目孔孔筛筛的的土土样样，用用硫硫酸酸硝硝酸酸高高锰锰酸酸钾钾，或或者者硝硝酸酸硫硫酸酸五五氧氧化化二二钒钒消解体系消解，使土样中各种形态的汞转化为消解体系消解，使土样中各种形态的汞转化为Hg2+。五、有机化合物五、有机化合物（一）六六六和滴滴涕（一）六六六和滴滴涕 六六六和滴滴涕的测定广泛使用气相色谱法。六六六和滴滴涕的测定广泛使用气相色谱法。1.1.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

42、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谱仪测定。根据色谱峰进行两种物质异构体的定性色谱仪测定。根据色谱峰进行两种物质异构体的定性分析；根据峰高分析；根据峰高( (或峰面积或峰面积) )进行各组分的定量分析。进行各组分的定量分析。2.2.分析仪器分析仪器 OV-1701中级性石英毛细管色谱柱。中级性石英毛细管色谱柱。3.3.测定要点测定要点 (1)(1)样样品品预预处处理理：准准确确称称取取20g20g土土样样，置置于于索索氏氏提提取取器器中中，用用石石油油醚醚- -丙丙酮酮（1/11/1）提提取取，则则六六六六六六和和滴滴滴滴涕涕

43、被被提提取取进进入入石石油油醚醚层层，分分离离后后用用浓浓硫硫酸酸和和无无水水硫硫酸钠酸钠净化，弃去水相，石油醚提取液定容后供测定。净化，弃去水相，石油醚提取液定容后供测定。 (2)(2)定定性性和和定定量量分分析析：-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,PDDD、P,PDDT等等各各4种异构体种异构体配置混合标准溶液。配置混合标准溶液。（二）苯并（二）苯并(a)芘芘 苯苯并并(a)芘芘在在土土壤壤中中的的天天然然本本底底值值很很低低。当当土土壤壤受到污染后，便会产生严重危害作用。受到污染后，便会产生严重危害作用。 测测定定方方法法有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、高效液相色谱法等。高效液相色谱法等。 高高效效液液相相色色谱谱法法是是将将土土壤壤样样品品于于索索氏氏提提取取器器内内用用环已烷环已烷提取。提取液注入高效液相色谱仪测定。提取。提取液注入高效液相色谱仪测定。