5章土壤质量监测.pptx

第五章第五章 土壤质量监测土壤质量监测 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 1/10/20221作业评讲（作业评讲（2章）章）24、用离子色谱仪分析水样中的阴离子时，宜选用何、用离子色谱仪分析水样中的阴离子时，宜选用何种检测器、分离柱、抑制柱和洗提液？种检测器、分离柱、抑制柱和洗提液？为什么为什么?（P101） 25 、用方块图示意氟离子选择电极法测定水样中、用方块图示意氟离子选择电极法测定水样中F- 的的装置装置，说明其测定原理；为何在测定溶液中加入，说明其测定原理；为何在测定溶液中加入总离子强度缓冲剂（总离子强度缓冲剂（TISAB）？用何种方法测定可）？用何种方法测定可以不加以不加TISAB，为什么？，为什么？ ()()()11322110.3,0.001mol LClAg AgClLaFKClHg ClHgFmol L待测液饱和 溶液-鬃1/10/20222作业评讲（作业评讲（2章）章） 为什么加入为什么加入TISAB：由于待测溶液和标准溶液由于待测溶液和标准溶液均加入离子强度调节液，调节到均加入离子强度调节液，调节到总离子强度基本总离子强度基本相同相同，它们的，它们的活度系数基本相同活度系数基本相同，所以测定时可，所以测定时可以以用浓度代替活度用浓度代替活度。由于待测溶液和标准溶液的。由于待测溶液和标准溶液的组成基本相同，又使用同一套电极，组成基本相同，又使用同一套电极，液接电位和液接电位和不对称电位的影响可通过校准曲线校准不对称电位的影响可通过校准曲线校准。 TISAB也消除了也消除了H+、OH-、高价阳离子（高价阳离子（Al3+，Fe3+)的干扰。的干扰。 用何种方法测定可以不加用何种方法测定可以不加TISAB，为什么？，为什么？ 标准加入法标准加入法 1/10/20223作业评讲（作业评讲（2章）章）29、简述、简述COD、BOD、TOD、TOC的含义；对一的含义；对一种水来说，它们之间在数量上是否有一定的关系？种水来说，它们之间在数量上是否有一定的关系？为什么？为什么？ TOD（总需氧量）：（总需氧量）：是是指水中能被氧化的物质，指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以需要的氧量，结果以O2的的mgL表示。表示。 它们之间没有固定的相关关系，有的学者指它们之间没有固定的相关关系，有的学者指出，出， BOD5/TOD=0.1-0.6；COD/TOD=0.5-0.9，具体的比值取决于废水的性质。具体的比值取决于废水的性质。 1/10/20224作业评讲（作业评讲（2章）章）TOD和和TOC的比例关系可粗略判断有机物的种类的比例关系可粗略判断有机物的种类。对于碳水化合物，因为一个碳原子消耗两个氧原对于碳水化合物，因为一个碳原子消耗两个氧原子，即子，即O2/C=2.67，因此从理论上说，因此从理论上说，TOD=2.67TOC。 若某水样的若某水样的TOD/TOC为为2.67左右，可认为左右，可认为主主要是含碳有机物要是含碳有机物；若若TOD/TOC4.0，则应考虑水，则应考虑水中有较中有较大量含大量含S、P的有机物存在的有机物存在， 若若TOD/TOC2.67，就应考虑水样中，就应考虑水样中硝酸盐和亚硝酸盐和亚硝酸盐可能含量较大硝酸盐可能含量较大，它们在高温和催化条件下，它们在高温和催化条件下分解放出氧，使分解放出氧，使TOD测定呈现负误差。测定呈现负误差。1/10/20225作业评讲（作业评讲（2章）章）35、用方块图示意气相色谱分析的流程，简述分析、用方块图示意气相色谱分析的流程，简述分析含多组分有机化合物的原理。含多组分有机化合物的原理。P127。欲获得良好。欲获得良好的分析结果，应选择和控制哪些因素或条件？的分析结果，应选择和控制哪些因素或条件？ 欲获得良好的分析结果，应选择和控制哪些因欲获得良好的分析结果，应选择和控制哪些因素或条件素或条件P128： 36、用方块图示意气相色谱用方块图示意气相色谱法测定水样中氯苯类化法测定水样中氯苯类化合物的程合物的程序，为什么选择电子捕获检测器？序，为什么选择电子捕获检测器？ 答：答：方块示意图方块示意图同上。同上。电子捕获检测器对具有电电子捕获检测器对具有电负性物质（如含卤素、硫、磷、负性物质（如含卤素、硫、磷、氧、氧、氰等的物质）氰等的物质）的检测有很高灵敏度的检测有很高灵敏度，所以，适用于检测，所以，适用于检测氯苯类氯苯类化合物。化合物。1/10/20226作业评讲（作业评讲（2章）章）37、试说明气相色谱法和高效液相色谱法有何相同和试说明气相色谱法和高效液相色谱法有何相同和不同之处。不同之处。 特点：高压、高效、高速特点：高压、高效、高速v 高沸点、热不稳定、相对分子质量大的有机及高沸点、热不稳定、相对分子质量大的有机及生化试样的高效分离分析方法。生化试样的高效分离分析方法。1/10/20227作业评讲（作业评讲（3章）章）6、直接采样法和富集采样法各适用于什么情况？、直接采样法和富集采样法各适用于什么情况？怎样提高溶液吸收法的富集效率？怎样提高溶液吸收法的富集效率？P161 5、说明采样时间和采样频率对获得具有代表性的、说明采样时间和采样频率对获得具有代表性的结果有何意义？结果有何意义？P158时间分布不均匀性时间分布不均匀性 根据监测目的、污染物分布特根据监测目的、污染物分布特征、分析方法的灵敏度征、分析方法的灵敏度 确定采样时间和采样频确定采样时间和采样频率，使采取的样品具有代表性。举例率，使采取的样品具有代表性。举例1/10/20228作业评讲（作业评讲（3章）章）8、已知某采样点气温为、已知某采样点气温为27，大气压为，大气压为100kPa。用溶。用溶液吸收法采样测定空气中的液吸收法采样测定空气中的SO2日平均浓度，每隔日平均浓度，每隔4h采样一次，共采集采样一次，共采集6次，每次采集次，每次采集30min，采样流量为，采样流量为0.5L/min。将。将6次气样的吸收液定容至次气样的吸收液定容至50.00mL，取，取10mL测知含测知含SO22.5g，求该采样点空气在标准状况下，求该采样点空气在标准状况下SO2日平均浓度。日平均浓度。()020.5/ min30min6902732731009080.83273101.327327101.325502.5100.1546/80.83ttVLLpVVLLtmLgmLSOgLL解：现场采样体积：标准状态下的采样体积：P152(3-1)mrm=创=创=+=1/10/20229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 土壤土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之松表层。它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间，是环境中特有的组成部分。间，是环境中特有的组成部分。土壤是由矿物质、土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的。和空气等固、液、气三相组成的。1/10/202210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(质量占固相质量占固相总质量的总质量的9598)有机质和生物（质量有机质和生物（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。 1/10/202211 土壤矿物质是由岩石经风化而来土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土的，一般占土壤固体部分质量的壤固体部分质量的9598。矿物质直接影响土。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿物质养分的主要来源，故同土壤性质，又是植物矿物质养分的主要来源，故同土壤肥力有密切关系。壤肥力有密切关系。 1.土壤矿物质的组成土壤矿物质的组成 （1）原生矿物质：原生矿物质：岩石经过岩石经过物理风化物理风化作用被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）次生矿物质：次生矿物质：原生矿物质经过原生矿物质经过化学风化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。1/10/2022122.土壤化学组成土壤化学组成氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八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指不同大小颗粒不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。不同粒径的矿物质颗粒的含量。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性成分和物理化学性质有很大差异质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、，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。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我国土壤质地分类参见P267表表5-1；国际制土壤；国际制土壤质地分类见表质地分类见表5-2。1/10/202213 由进入土壤的由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土植物、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壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为，通常可分为非腐殖物质和腐殖物质两类；是土壤非腐殖物质和腐殖物质两类；是土壤 形成的重要形成的重要基础，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。 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。有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成团有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成团粒结构粒结构。这种结构保水、保肥能力强，类似储存。这种结构保水、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。有机水、肥的小仓库，随时供给植物吸收利用。有机质是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件质是微生物的食物，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。又适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。（二）土壤有机质（二）土壤有机质1/10/202214v非腐殖物质：非腐殖物质：包括糖类化合物包括糖类化合物(如淀粉、纤维素如淀粉、纤维素等等)、含氮有机合物及有机磷和有机硫化合物。、含氮有机合物及有机磷和有机硫化合物。v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，如羧基、羟基、甲氧基及氨围连有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓基等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓冲、氧化还原作用及生理活性等性能。冲、氧化还原作用及生理活性等性能。 1/10/202215 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) 对进入对进入土壤的土壤的有机污染物的降解及无机污染物有机污染物的降解及无机污染物(如重金属如重金属)的形态转化的形态转化起着主导作用，是土壤起着主导作用，是土壤净化功能净化功能的主要的主要贡献者。贡献者。细菌细菌放线菌放线菌蚯蚓蚯蚓线虫线虫图图5.1 土壤微生物和动物土壤微生物和动物1/10/2022161/10/202217v土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来土壤空气存在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源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等等)。v积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶树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。最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。1/10/202218 1/10/202219 ( (二二) ) 酸碱性酸碱性 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，并呈东范围内，并呈东南酸西北碱的规律。南酸西北碱的规律。土壤的酸碱性直接或间接地影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。响污染物在土壤中的迁移转化。1/10/202220 (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质，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使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位(Eh)来来衡量。衡量。 Eh300mV：氧化体系起主导作用，氧化体系起主导作用，土壤土壤处于氧化状态。处于氧化状态。 Eh5g/kg的土的土壤，如苯并壤，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。1/10/2022701/10/2022711/10/202272v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)芘；芘；v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。1/10/202273本 章 结 束谢 谢！1/10/202274