土壤组成和土壤背景值.pptx

第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识 5.1.1 5.1.1 土壤组成土壤组成 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 土壤质量标准土壤质量标准第1页/共57页5.1.15.1.1土壤组成土壤组成 地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、大小不等的矿物颗粒（称为母质）。大小不等的矿物颗粒（称为母质）。而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的。成土因素综合作用下形成和演变而成的。土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组成的。三相组成的。第2页/共57页（一）土壤矿物质（一）土壤矿物质土壤矿物质土壤矿物质定义定义组组成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总重重量的量的90%90%以上，有土壤骨骼之称以上，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原生生矿矿物物质质和和次生矿物质次生矿物质第3页/共57页 1 1、原生矿物质：它是各种岩石经受不同的、原生矿物质：它是各种岩石经受不同的物理风化，仍遗留在土壤中的一类矿物，其物理风化，仍遗留在土壤中的一类矿物，其原来的化学组成没有改变。原来的化学组成没有改变。2 2、次生矿物质：它大多是由原生矿物质次生矿物质：它大多是由原生矿物质经风化后形成的新矿物。经风化后形成的新矿物。土壤中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁土壤中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占八大元素含量约占9696以上，其余诸元素含以上，其余诸元素含量甚微，低于十万分之几甚至百万分之几，量甚微，低于十万分之几甚至百万分之几，统称为微量元素。统称为微量元素。第4页/共57页 不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理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，如对污染物的吸附、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见表我国土壤质地分类参见表5.1；国际制；国际制土壤质地分类见表土壤质地分类见表5.2。第5页/共57页表表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第6页/共57页表表5.2 国际制土壤质地分类国际制土壤质地分类质地分类各级土粒质量分数/质地名称黏粒(0.002mm)粉沙砾(0.0020.02mm)沙砾(0.022mm)类别砂土类砂土及壤质砂土01501585100壤土类砂质壤土壤土粉砂质壤土01501501504535454510055854055055黏壤土类砂质黏壤土黏壤土粉砂质黏壤土1525152515250302045458555853055040黏土类砂质黏土壤质黏土粉砂质黏土黏土重黏土254525452545456565100020045457503503555751055030055035第7页/共57页（二）土壤有机质（二）土壤有机质 土壤有机质土壤有机质含量含量土土壤壤有有机机质质绝绝大大部部分分集集中中于于土土壤壤表表层层(0(01515或或0 020cm),20cm),我国土壤有机质含量在我国土壤有机质含量在1 15%5%之间之间来源来源植植物物的的根根茬茬、茎茎秆秆、落落叶叶、土土壤壤中中的的动动物物残残骸骸以以及及施入土壤的有机肥料等施入土壤的有机肥料等作用作用土土壤壤有有机机质质主主要要以以腐腐殖殖质质为为主主,它它作作为为土土壤壤有有机机胶胶体体来来说说，具具有有吸吸收收性性能能、土土壤壤缓缓冲冲性性能能以以及及与与土土壤壤重重金金属属的的络络合合性性能能等等,这这些些性性能能对对土土壤壤的的结结构构、性性质质、质量都有重大影响质量都有重大影响第8页/共57页 土壤中生活的微生物土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、细菌、真菌、放线菌、藻类等藻类等)及动物及动物(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有机污染物的降解及无机污染物土壤的有机污染物的降解及无机污染物(如重金属如重金属)的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要贡献者。贡献者。（三）土壤生物（三）土壤生物（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土壤微生物和动物土壤微生物和动物第9页/共57页 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：大气降水、降雪、溶成分的稀溶液，来源主要有：大气降水、降雪、溶成分的稀溶液，来源主要有：大气降水、降雪、溶成分的稀溶液，来源主要有：大气降水、降雪、地表径流、灌溉、地下水。地表径流、灌溉、地下水。地表径流、灌溉、地下水。地表径流、灌溉、地下水。(四四四四)土壤溶液土壤溶液土壤溶液土壤溶液 土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，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来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等化碳等)。(五五五五)土壤空气土壤空气土壤空气土壤空气第10页/共57页5.1.2 5.1.2 土壤的基本性质土壤的基本性质（1 1）吸附性）吸附性）吸附性）吸附性 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。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 对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和无机污染物（如和无机污染物（如和无机污染物（如和无机污染物（如HgHg2+2+、PbPb2+2+、CuCu2+2+、CdCd2+2+等重金属离子）有较强的吸附能力或离等重金属离子）有较强的吸附能力或离等重金属离子）有较强的吸附能力或离等重金属离子）有较强的吸附能力或离子交换吸附能力。子交换吸附能力。子交换吸附能力。子交换吸附能力。第11页/共57页 (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。土壤的酸碱性直接或间接地影南酸西北碱的规律。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。响污染物在土壤中的迁移转化。活性酸度和潜性酸度活性酸度和潜性酸度第12页/共57页 (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，土壤处于氧：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。化状态。Eh300mV：还原体系起主导作用，土壤处于：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态。还原状态。第13页/共57页5.1.35.1.3土壤背景值土壤背景值 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。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，它代表一定环，它代表一定环，它代表一定环境单元中的一个统计量的特征值。境单元中的一个统计量的特征值。境单元中的一个统计量的特征值。境单元中的一个统计量的特征值。背景值（地质学）：指在各区域正常地质地背景值（地质学）：指在各区域正常地质地背景值（地质学）：指在各区域正常地质地背景值（地质学）：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理条件和地球化学条件下元素在各类自然体理条件和地球化学条件下元素在各类自然体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。中的正常含量。中的正常含量。中的正常含量。环境科学上：指在未受人类社会行为干扰环境科学上：指在未受人类社会行为干扰环境科学上：指在未受人类社会行为干扰环境科学上：指在未受人类社会行为干扰（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量。分（元素）的含量。分（元素）的含量。分（元素）的含量。第14页/共57页 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第15页/共57页 人人类类活活动动产产生生的的有有害害物物质质进进入入土土壤壤，当当其其含含量量超超过过土土壤壤本本身身的的自自净净能能力力，并并使使土土壤壤的的成成分分、性性质质发发生生变变异异，降降低低农农作作物物的的产产量量和和质质量量，并并危危害人体健康的现象。害人体健康的现象。v 按来源分：按来源分：1 1水体污染型水体污染型 2 2大气污染型大气污染型 3 3农业污染型农业污染型 4 4固体废物污染型固体废物污染型 5 5生物污染型生物污染型 5.1.4 5.1.4 土壤污染土壤污染第16页/共57页按污染类型分：按污染类型分：1 1重金属污染（镉、铬、砷、铅等）重金属污染（镉、铬、砷、铅等）2 2农药和有机物污染农药和有机物污染 3 3放射性污染放射性污染 4 4病原菌污染病原菌污染土壤污染的危害：土壤污染的危害：1 1导致严重的直接经济损失导致严重的直接经济损失 2 2导致食物品质下降导致食物品质下降 3 3危害人体健康危害人体健康 4 4导致其它环境问题导致其它环境问题土壤污染的特点土壤污染的特点 a a 隐蔽性和滞后性隐蔽性和滞后性 b b 累积性累积性 c c 不可逆转性不可逆转性第17页/共57页 规定了土壤中污染物的最高允许浓度或范围，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。是判断土壤质量的依据。我国颁布的这类标准有土壤环境质量标准我国颁布的这类标准有土壤环境质量标准(GB 156181995)、无公害农产品蔬菜产地土壤环境质、无公害农产品蔬菜产地土壤环境质量指标量指标(GB/T184072001)、无公害农产品茶叶产、无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标地土壤环境质量指标(NY50202001)；有的省；有的省(市市)还制定了这类地方标准。还制定了这类地方标准。5.1.5 土壤质量标准土壤质量标准第18页/共57页第二节土壤环境质量监测方案第二节土壤环境质量监测方案第19页/共57页 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。3.3.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，既能充过程中，对残留的污染物进行定点长期动态监测，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。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。4.4.土壤背景值调查土壤背景值调查土壤背景值调查土壤背景值调查一、监测目的一、监测目的第20页/共57页二、资料的收集二、资料的收集 自然环境方面的资料：土壤类型、植被、区域自然环境方面的资料：土壤类型、植被、区域土壤元素背景值、土地利用、水土流失、自然灾害、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、气象等。水系、地下水、地质、地形地貌、气象等。社会环境方面的资料：工农业生产布局、工业社会环境方面的资料：工农业生产布局、工业污染源种类及分布、污染物种类及排放途径和排放污染源种类及分布、污染物种类及排放途径和排放量、农药和化肥使用状况、污水灌溉及污泥施用状量、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。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：背景值要求测定土壤中各根据监测目的确定：背景值要求测定土壤中各种元素的含量；污染事故监测仅测定可能造成土壤种元素的含量；污染事故监测仅测定可能造成土壤污染的项目；土壤质量监测测定影响自然生态和植污染的项目；土壤质量监测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。物正常生长及危害人体健康的项目。第21页/共57页四、采样点的布设四、采样点的布设四、采样点的布设四、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。(2)(2)对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点。点。点。点。(3)(3)采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边采样点不能设在田边、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。第22页/共57页 (二二)采样点数量采样点数量 根据监测目的、区域范围大小及其环境状况等根据监测目的、区域范围大小及其环境状况等因素确定。一般每个采样单元最少设因素确定。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。第23页/共57页 (三三)采样点布设方法采样点布设方法 1.对角线布点法对角线布点法 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。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。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，一般设完整开阔的地块，一般设10个以上分点。个以上分点。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，应设应设20个以上分点。个以上分点。对角线布点法对角线布点法梅花形布点法梅花形布点法棋盘式布点法棋盘式布点法第24页/共57页 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。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。用两种以上布点方法相结合的方法。蛇形布点法蛇形布点法放射状布点法放射状布点法网格布点法网格布点法第25页/共57页五、监测方法五、监测方法包括土壤样品预处理方法和分析测定方法。包括土壤样品预处理方法和分析测定方法。分析测定常用原子吸收分光光度法、分光光度分析测定常用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等。学分析法等。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。第26页/共57页六、土壤监测质量控制六、土壤监测质量控制 包括实验用分析仪器、量器、试剂、标包括实验用分析仪器、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等。测结果的数据处理要求等。第27页/共57页七、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 第28页/共57页 (二二)评价方法评价方法 以单项污染指数为主。当区域内土壤质量作为以单项污染指数为主。当区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较时，或一个区域内一个整体与外区域土壤质量比较时，或一个区域内土壤质量在不同历史阶段比较时，应用综合污染指土壤质量在不同历史阶段比较时，应用综合污染指数评价。数评价。第29页/共57页表表5.8 土壤污染分极标准土壤污染分极标准 土壤级别综合污染指数（P综）污染等级污染水平1P综0.7安全清洁20.7P综1.0 警戒限 尚清洁31.0P综2.0 轻污染土壤污染超过背景值，作物开始污染42.03.0重污染土壤、作物受污染已相当严重第30页/共57页第三节第三节 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31页/共57页 (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0 020 20 cmcm耕作层土壤；对于种植果林类农作物的耕地，耕作层土壤；对于种植果林类农作物的耕地，耕作层土壤；对于种植果林类农作物的耕地，耕作层土壤；对于种植果林类农作物的耕地，采集采集采集采集0 060cm60cm耕作层土壤。耕作层土壤。耕作层土壤。耕作层土壤。一、土壤样品的采集一、土壤样品的采集第32页/共57页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。剖面层次分层采样。土壤剖面土层示意图土壤剖面土层示意图土壤剖面土层示意图土壤剖面土层示意图土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图A层（表层、淋溶层）B层（亚层、淀积层）底岩层C层（风化母岩层、母质层）第33页/共57页 （二）采样时间和频率（二）采样时间和频率（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，必测项一般土壤在农作物收获期采样测定，必测项一般土壤在农作物收获期采样测定，必测项一般土壤在农作物收获期采样测定，必测项目一年测定一次，其他项目目一年测定一次，其他项目目一年测定一次，其他项目目一年测定一次，其他项目3 35 5年测定一次。年测定一次。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（三）采样量及注意事项（三）采样量及注意事项 （1 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）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。记表。记表。1 1份放入样品袋内，份放入样品袋内，份放入样品袋内，份放入样品袋内，1 1份扎在袋口。份扎在袋口。份扎在袋口。份扎在袋口。（2 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）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。直接采集样品。直接采集样品。第34页/共57页二、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；测定不稳定的项目用新鲜土样（如游离挥发酚、测定不稳定的项目用新鲜土样（如游离挥发酚、NH3-N、NO3-N、Fe2+）;测定多数稳定项目用风干土样。测定多数稳定项目用风干土样。程序是：风干程序是：风干 磨细磨细 过筛过筛 混合混合 分分装装土壤样品四分法示意图土壤样品四分法示意图土壤样品四分法示意图土壤样品四分法示意图第35页/共57页 (二二)样品管理样品管理n建立严格的管理制度和岗位责任制，按照规定建立严格的管理制度和岗位责任制，按照规定的方法和程序工作，认真按要求做好各项记录。的方法和程序工作，认真按要求做好各项记录。n风干土样存于阴凉、干燥的样品库内；新鲜土风干土样存于阴凉、干燥的样品库内；新鲜土壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于4的冰箱的冰箱内存放，保存半个月。内存放，保存半个月。第36页/共57页第四节第四节 土壤样品的预处理土壤样品的预处理第37页/共57页(一一)酸分解法酸分解法称消解法，是测定土壤中重金属常选用的方法。称消解法，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。(二二)碱熔分解法碱熔分解法将土壤样品与碱混合，在高温下熔融，使样品分将土壤样品与碱混合，在高温下熔融，使样品分解。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。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，使待测元素进破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素进破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素进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。入试样溶液中。入试样溶液中。入试样溶液中。第38页/共57页(三三)高压釜密闭分解法高压釜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（一般不超过放在烘箱内加热（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。第39页/共57页二、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。提取溶剂常用有机溶剂、水和酸。提取溶剂常用有机溶剂、水和酸。提取溶剂常用有机溶剂、水和酸。提取溶剂常用有机溶剂、水和酸。(一一一一)有机污染物的提取有机污染物的提取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，用振荡提取法提取。量土样放入锥形瓶中，放在振荡器上，用振荡提取法提取。量土样放入锥形瓶中，放在振荡器上，用振荡提取法提取。量土样放入锥形瓶中，放在振荡器上，用振荡提取法提取。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，常用索氏提取）芘等含量低的污染物，常用索氏提取）芘等含量低的污染物，常用索氏提取）芘等含量低的污染物，常用索氏提取器提取法。器提取法。器提取法。器提取法。(二二二二)无机污染物的提取无机污染物的提取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。土壤中易溶无机物组分、有效态组分可用酸或水浸取。第40页/共57页三、净化（分离）和浓缩三、净化（分离）和浓缩 消除干扰、浓缩待测成分常用净化方法有层析消除干扰、浓缩待测成分常用净化方法有层析法、蒸馏法等；法、蒸馏法等；浓缩方法有浓缩方法有K-D浓缩器法、蒸发法等。浓缩器法、蒸发法等。第41页/共57页第五节第五节 土壤污染物的测定土壤污染物的测定第42页/共57页n监测项目：金属、非金属、有机物监测项目：金属、非金属、有机物n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：第43页/共57页n测定方法：测定方法：与水、空气相同或相似与水、空气相同或相似 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n结果表达结果表达：烘干土为基准：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第44页/共57页一、土壤水分（一、土壤水分（10510522 ）n测定要点：称取通过测定要点：称取通过1 mm孔径筛的土样孔径筛的土样10 g于烧杯于烧杯中，加无二氧化碳蒸馏水中，加无二氧化碳蒸馏水25 mL，轻轻摇动后用电，轻轻摇动后用电磁搅拌器搅拌磁搅拌器搅拌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计测量上部浑浊液的计测量上部浑浊液的pH值。值。n土粒的粗细及水、土比例均对土粒的粗细及水、土比例均对pH值有影响。一般酸值有影响。一般酸性土壤的水土比保持性土壤的水土比保持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。二、二、pH值：玻璃电极法值：玻璃电极法第45页/共57页三、可溶性盐分三、可溶性盐分n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；n测定方法有重量法、比重计法、电导法、阴阳离测定方法有重量法、比重计法、电导法、阴阳离子总和计算法等。子总和计算法等。第46页/共57页15%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50 100mL50 100mL滤滤滤滤液液液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注意：水土比例大小和振荡提取时间影响土壤注意：水土比例大小和振荡提取时间影响土壤可溶性盐分的提取。此外，抽滤时尽可能快速，以可溶性盐分的提取。此外，抽滤时尽可能快速，以减少空气中二氧化碳的影响。减少空气中二氧化碳的影响。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：土样土样土样土样1000g1000g第47页/共57页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n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方法和测量条件方面有差异。测定程序一般为：法和测量条件方面有差异。测定程序一般为：四、金属化合物四、金属化合物第48页/共57页 (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检测检测器）器）1.方法原理方法原理n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；根据峰高析；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。五、有机化合物测定五、有机化合物测定第49页/共57页 2.仪器及条件仪器及条件n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螺螺旋状硬质玻璃填充柱。旋状硬质玻璃填充柱。n色色谱谱条条件件：固固定定液液：1.5%OV-17(甲甲基基硅硅酮酮)+1.95%QF-1(氟氟代代烷烷基基硅硅氧氧烷烷聚聚合合物物)；80100目目Chromosorb W AW-DMCS担担体体；气气化化室室温温度度：220；柱柱温温：195；载载气气(N2)流流速速：4070mL/min。第50页/共57页3.测定要点测定要点(1)样样品品预预处处理理：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)定量。用外标法计算土壤样品中农药含量。定量。用外标法计算土壤样品中农药含量。第51页/共57页六六六、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-DDE-DDE、6.6.o o,p p-DDT-DDT；7.7.p p,p p-DDD-DDD；8.8.p p,p p-DDT-DDT第52页/共57页(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法等。谱法等。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。第53页/共57页土样土样土样土样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己烷环己烷环己烷过滤过滤过滤过滤紫外分光光度法测定苯并紫外分光光度法测定苯并紫外分光光度法测定苯并紫外分光光度法测定苯并(a a)芘程序：芘程序：芘程序：芘程序：第54页/共57页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