第五章 土壤质量监测.pptx

第五章 土壤质量监测 第一节 土壤基本知识第二节 土壤环境质量监测方案 第三节 土壤样品的采集与加工管理 第四节 土壤样品的预处理 第五节 土壤污染物的测定 第一节 土壤基本知识 土壤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、水圈和生物圈之间，是环境中特有的组成局部。一、土壤组成 土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的。成的。土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体局部质量的90以上。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤肥力有密切关系。1.土壤矿物质的组成（1）原生矿物质：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。（2）次生矿物质：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改变。(一一)土壤矿物质土壤矿物质2.土壤化学组成氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占96以上，与岩石中各元素的含量相似。3.土壤机械组成指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。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、解吸和迁移、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表5.1；国际制土壤质地分类见表5.2。表5.1 我国土粒分级标准颗粒名称 颗粒名称 粒径 粒径/mm/mm石块 石块 10 10石砾 石砾粗砾 粗砾 10 10 3 3细砾 细砾 3 3 1 1沙砾 沙砾粗沙砾 粗沙砾 1 1 0.25 0.25细沙砾 细沙砾 0.25 0.25 0.05 0.05（0.5 0.5）粉粒 粉粒粗粉粒 粗粉粒 0.05 0.05 0.01 0.01（0.1 0.1）细粉粒 细粉粒 0.01 0.01 0.005 0.005黏粒 黏粒粗黏粒 粗黏粒 0.005 0.005 0.001 0.001细黏粒 细黏粒 0.001 0.001表5.2 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)(0.002mm)粉沙砾 粉沙砾(0.0020.02mm)(0.0020.02mm)沙砾 沙砾(0.022mm)(0.022mm)类 类别 别砂土类 砂土类 砂土及壤质砂土 砂土及壤质砂土 015 015 015 015 85100 85100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015 015015 015015 015045 045（15 15）3545 354545100 451005585 55854055 4055055 055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1525 15251525 15251525 1525030 0302045 20454585 45855585 55853055 3055040 040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2545 25452545 25452545 25454565 456565100 65100020 020045 0454575 4575035 035（55 55）035 0355575 55751055 1055030 030055 055035 035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局部。基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相局部。土壤有机质一般占土壤固相物质总质量的土壤有机质一般占土壤固相物质总质量的5%5%左左右，对于土壤的物理、化学和生物学性状有较大右，对于土壤的物理、化学和生物学性状有较大的影响。的影响。（二）土壤有机质（二）土壤有机质n n非腐殖物质：包括糖类化合物非腐殖物质：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。n n腐殖物质：是植物残体中稳定性较大的木质素及腐殖物质：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，局部被氧化形成的一其类似物在微生物作用下，局部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，使之具有外表吸附、离子交换、络合、缓基等，使之具有外表吸附、离子交换、络合、缓冲、氧化复原作用及生理活性等性能。冲、氧化复原作用及生理活性等性能。土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、藻类等)及动物(原生动物、蚯蚓、线虫类等)对进入土壤的有机污染物的降解及无机污染物(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奉献者。（三）土壤生物（三）土壤生物细菌放线菌蚯蚓线虫图5.1 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，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、地表径流、灌溉、地下水。地表径流、灌溉、地下水。(四四)土壤溶液土壤溶液浅层地下水 浅层地下水农田灌溉 农田灌溉河流 河流雾 雾 雨 雨雪 雪图 图5.2 5.2 土壤溶液的来源 土壤溶液的来源n n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、生物化学反响和化学反响产生的来源于大气、生物化学反响和化学反响产生的气体气体(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)。n n积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶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。树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。(五五)土壤空气土壤空气二、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。与土壤中存在的胶体物质密切相关。土壤胶体：土壤胶体：无机胶体无机胶体 有机胶体有机胶体 有机无机复合胶体有机无机复合胶体 对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和无对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和无机污染物（如机污染物（如HgHg2+2+、PbPb2+2+、CuCu2+2+、CdCd2+2+等重金属离等重金属离子）有较强的吸附能力或离子交换吸附能力。子）有较强的吸附能力或离子交换吸附能力。(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：pH4.5pH5.5pH5.56.06.0为酸性土；为酸性土；pH6.0pH6.06.56.5为弱酸性土；为弱酸性土；pH6.5pH6.57.07.0为中性土；为中性土；pH7.0pH7.07.57.5为弱碱性土；为弱碱性土；pH7.5pH7.58.58.5为碱性土；为碱性土；pH8.5pH8.59.59.5为强碱性土；为强碱性土；pH9.5pH9.5为极强碱性土。为极强碱性土。中国土壤的中国土壤的pHpH大多在大多在4.54.58.58.5范围内，并呈东南范围内，并呈东南酸西北碱的规律。土壤的酸碱性直接或间接地影响酸西北碱的规律。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。污染物在土壤中的迁移转化。(三)氧化-复原性 因土壤中含有氧化性和复原性无机物质和有机物因土壤中含有氧化性和复原性无机物质和有机物质，使其具有氧化性和复原性，可以用氧化复原电位质，使其具有氧化性和复原性，可以用氧化复原电位(EEhh)来衡量。来衡量。EEhh300mV300mV：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。EEhh300mV300mV：复原体系起主导作用，土壤处于复：复原体系起主导作用，土壤处于复原状态。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准。土壤背景值又称土壤本底值，它代表一定环境土壤背景值又称土壤本底值，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。背景值（地质学）：指在各区域正常地质地理背景值（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中的条件和地球化学条件下元素在各类自然体中的正常含量。正常含量。环境科学上：指在未受或少受人类影响的情况环境科学上：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（见下页表（见下页表5.3 5.3）三、土壤背景值表5.3 全国土壤(A 层)背景值 单位：g/kgA 层指土壤表层或耕层。元 元素 素算术 算术 几何 几何95%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%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As As 11.2 11.2 7.86 7.86 9.2 9.2 1.91 1.91 2.5 2.5 33.5 33.5 K K 1.86 1.86 0.463 0.463 1.79 1.79 1.342 1.342 0.94 0.94 2.97 2.97Cd Cd 0.097 0.097 0.079 0.079 0.074 0.074 2.118 2.118 0.017 0.017 0.333 0.333 Ag Ag 0.132 0.132 0.098 0.098 0.105 0.105 1.973 1.973 0.027 0.027 0.409 0.409Co Co 12.7 12.7 6.40 6.40 11.2 11.2 1.67 1.67 4.0 4.0 31.2 31.2 Be Be 1.95 1.95 0.731 0.731 1.82 1.82 1.466 1.466 0.85 0.85 3.91 3.91Cr Cr 61.0 61.0 31.07 31.07 53.9 53.9 1.67 1.67 19.3 19.3 150.2 150.2 Mg Mg 0.78 0.78 0.433 0.433 0.63 0.63 2.080 2.080 0.02 0.02 1.64 1.64Cu Cu 22.6 22.6 11.41 11.41 20.0 20.0 1.66 1.66 7.3 7.3 55.1 55.1 Ca Ca 1.54 1.54 1.633 1.633 0.71 0.71 4.409 4.409 0.01 0.01 4.8 4.8F F 478 478 197.7 197.7 440 440 1.50 1.50 191 191 1012 1012 Ba Ba 469 469 134.7 134.7 450 450 1.30 1.30 251 251 809 809Hg Hg 0.065 0.065 0.080 0.080 0.040 0.040 2.602 2.602 0.006 0.006 0.272 0.272 B B 47.8 47.8 32.55 32.55 38.7 38.7 1.98 1.98 9.9 9.9 151.3 151.3Mn Mn 583 583 362.8 362.8 482 482 1.90 1.90 130 130 1786 1786 Al Al 6.62 6.62 1.626 1.626 6.41 6.41 1.307 1.307 3.37 3.37 9.87 9.87Ni Ni 26.9 26.9 14.36 14.36 23.4 23.4 1.74 1.74 7.7 7.7 71.0 71.0 Ge Ge 1.70 1.70 0.30 0.30 1.70 1.70 1.19 1.19 1.20 1.20 2.40 2.40Pb Pb 26.0 26.0 12.37 12.37 23.6 23.6 1.54 1.54 10.0 10.0 56.1 56.1 Sn Sn 2.60 2.60 1.54 1.54 2.30 2.30 1.71 1.71 0.80 0.80 6.70 6.70Se Se 0.290 0.290 0.255 0.255 0.215 0.215 2.146 2.146 0.047 0.047 0.933 0.933 Sb Sb 1.21 1.21 0.676 0.676 1.06 1.06 1.676 1.676 0.38 0.38 2.98 2.98V V 82.4 82.4 32.68 32.68 76.4 76.4 1.48 1.48 34.8 34.8 168.2 168.2 Bi Bi 0.37 0.37 0.211 0.211 0.32 0.32 1.674 1.674 0.12 0.12 0.88 0.88Zn Zn 74.2 74.2 32.78 32.78 67.7 67.7 1.54 1.54 28.4 28.4 161.1 161.1 Mo Mo 2.0 2.0 2.54 2.54 1.20 1.20 2.86 2.86 0.10 0.10 9.6 9.6Li Li 32.5 32.5 15.48 15.48 29.1 29.1 1.62 1.62 11.1 11.1 76.4 76.4 I I 3.76 3.76 4.443 4.443 2.38 2.38 2.485 2.485 0.39 0.39 14.71 14.71Na Na 1.02 1.02 0.626 0.626 0.68 0.68 3.186 3.186 0.01 0.01 2.27 2.27 Fe Fe 2.94 2.94 0.984 0.984 2.73 2.73 1.602 1.602 1.05 1.05 4.84 4.84 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四、土壤污染天然污染源：矿物风化后自然扩散、火山灰等天然污染源：矿物风化后自然扩散、火山灰等人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工业废渣）施肥等圾、工业废渣）施肥等 化学污染物化学污染物污染物种类污染物种类 生物类污染物：病原微生物生物类污染物：病原微生物 放射性污染物：放射性污染物：9090锶、锶、137137铯铯重金属 重金属硫化物 硫化物氟化物 氟化物农药 农药 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。我国公布的这类标准有土壤环境质量标准我国公布的这类标准有土壤环境质量标准(GB(GB 156181995)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)(GB/T184072001)、无公害农产品茶叶产地、无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标土壤环境质量指标(NY50202001)(NY50202001)；有的省；有的省(市市)还还制定了这类地方标准。制定了这类地方标准。五、土壤质量标准 表 表5.4 5.4 土壤环境质量标准值 土壤环境质量标准值(GB156181995)(GB156181995)单位：单位：mg/kg mg/kg 级别 级别 一级 一级 二级 二级 三级 三级土壤 土壤pH pH自然背景 自然背景 6.5 7.5 7.5 6.5 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 0.20 0.200.15 0.1515 1515 1535 3535 3590 9090 900.30 0.300.30 0.3030 3040 4050 50150 150250 250250 250150 1500.30 0.300.50 0.5025 2530 30100 100200 200300 300300 300200 2000.60 0.601.0 1.020 2025 25100 100200 200350 350350 350250 2501.0 1.01.5 1.530 3040 40400 400400 400500 500400 400300 300六六六 六六六 滴滴锑 滴滴锑 0.05 0.050.05 0.050.50 0.500.50 0.501.0 1.01.0 1.0表 表5.5 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)(GB/T18407.12001)单位：单位：mg/kg mg/kg项 项 目 目指 指 标 标p p 6.5 7.5 7.5总 总 汞 汞 0.3 0.3 0.5 0.5 1.0 1.0总 总 砷 砷 40 40 30 30 25 25铅 铅 100 100 150 150 150 150镉 镉 0.3 0.3 0.3 0.3 0.6 0.6六价铬 六价铬 150 150 200 200 250 250六六六 六六六.5.5 0.5 0.5 0.5 0.5第二节 土壤环境质量监测方案 1.1.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工程，判断土壤是否被 监测土壤质量标准要求测定的工程，判断土壤是否被污染及污染水平，并预测其开展变化趋势。污染及污染水平，并预测其开展变化趋势。2.2.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、监测目的图 图5.3 5.3 汉中 汉中“523”“523”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 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 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 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5.4 5.4 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 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、地方病等及相应图件及相应图件(如污染源分布如污染源分布图、行政区划图等图、行政区划图等)。三、监测工程三、监测工程 根据监测目确实定：背景值要求测定土壤中各根据监测目确实定：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工程；土壤质量监测测定影响自然生态和植污染的工程；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工程。物正常生长及危害人体健康的工程。四、采样点的布设四、采样点的布设(一一)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。(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、肥堆边及水土流失严峻或表层土被破害处。及水土流失严峻或表层土被破害处。(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33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 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 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 t 置信因子，当置信水平为 置信因子，当置信水平为95%95%时，时，t t 值为 值为1.96 1.96；d 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%80%时，时，d d 取 取0.2 0.2。(三三)采样点布设方法采样点布设方法 1.1.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。2.2.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。3.3.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 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 20 个以上分点。个以上分点。对角线布点法梅花形布点法 棋盘式布点法 4.4.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。5.5.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。6.6.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 放射状布点法 网格布点法五、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。分析测定常用原子汲取分光光度法、分光光度分析测定常用原子汲取分光光度法、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，权威部门规定或推举的方法第二，权威部门规定或推举的方法;第三，自选等效方法。第三，自选等效方法。表 表 5.6 5.6 农田土壤质量监测分析方法（必测元素局部）农田土壤质量监测分析方法（必测元素局部）监测工程 监测工程 监测分析方法 监测分析方法 方法来源 方法来源必测元素 必测元素镉 镉石墨炉原子汲取分光光度法 石墨炉原子汲取分光光度法GB/T 17141 GB/T 17141 1997 1997KI KI MIBK MIBK 萃取原子汲取分光光度法 萃取原子汲取分光光度法总汞 总汞冷原子荧光法 冷原子荧光法冷原子汲取法 冷原子汲取法 GB/T 17136 GB/T 17136 1997 1997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 17134 GB/T 17134 1997 1997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 17135 GB/T 17135 1997 1997氢化物原子荧光法 氢化物原子荧光法铜 铜 火焰原子汲取分光光度法 火焰原子汲取分光光度法 GB/T 17138 GB/T 17138 1997 1997铅 铅石墨炉原子汲取分光光度法 石墨炉原子汲取分光光度法 GB/T 17141 GB/T 17141 1997 1997KI KI MIBK MIBK 萃取原子汲取分光光度法 萃取原子汲取分光光度法 GB/T 17140 GB/T 17140 1997 1997总铬 总铬火焰原子汲取分光光度法 火焰原子汲取分光光度法 GB/T 17137 GB/T 17137 1997 1997二苯碳酰二肼分光光度法 二苯碳酰二肼分光光度法锌 锌 火焰原子汲取分光光度法 火焰原子汲取分光光度法 GB/T 17138 GB/T 17138 1997 1997镍 镍 火焰原子汲取分光光度法 火焰原子汲取分光光度法 GB/T 17139 GB/T 17139 1997 1997六六六 六六六 气相色谱法 气相色谱法 GB/T 14550 GB/T 14550 1997 1997滴滴涕 滴滴涕 气相色谱法 气相色谱法 GB/T 14550 GB/T 14550 1997 1997pH pH pH pH 玻璃电极法 玻璃电极法六、土壤监测质量操作 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养的质量保证，实验室内部质量操作，实验室间质量操作，监测结果的数据处理要求等。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 以单项污染指数为主。当区域内土壤质量作为一个 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，或一个区域内土壤质量 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，应用综合污染指数评价。在不同历史阶段比较时，应用综合污染指数评价。表 表5.7 5.7 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 P综 综）污染等级 污染等级 污染水平 污染水平1 1 P P综 综0.7 0.7平安 平安 清洁 清洁2 2 0.7 0.7 P P综 综1.0 1.0警戒限 警戒限 尚清洁 尚清洁3 3 1.0 1.0 P P综 综2.0 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4 4 2.0 2.03.0 3.0重污染 重污染 土壤、作物受污染已相当严峻 土壤、作物受污染已相当严峻第三节 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，采集有分析工作的一个重要环节，采集有代表性的样品，是测定结果能如实代表性的样品，是测定结果能如实反映土壤环境状况的先决条件。实反映土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验室工作者只能对来样的分析结果负责，如果送来的样品不符合要求，负责，如果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那么任何精密仪器和熟练的分析技术都将毫无意义。因此，分析结果术都将毫无意义。因此，分析结果能否说明问题，关键在于样品的采能否说明问题，关键在于样品的采集和处理。集和处理。(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 1.1.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。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0020 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，采集采集0060cm60cm耕作层土壤。耕作层土壤。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。A 层(耕作层)B 层(亚层、淀积层)C 层(风化母岩层、母质层)底岩层图 图5.5 5.5 土壤剖面土层示意图 土壤剖面土层示意图 图 图5.6 5.6 土壤剖面挖掘示意图 土壤剖面挖掘示意图n n剖面规格一般为长剖面规格一般为长1.5m1.5m、宽宽0.8m0.8m、深、深1.0m1.0m，每个剖，每个剖面采集面采集AA、BB、CC三层土样。三层土样。过渡层（过渡层（ABAB、BCBC）一般不）一般不采样。当地下水位较高时，采样。当地下水位较高时，挖至地下水出露时止。现挖至地下水出露时止。现场记录实际采样深度，如场记录实际采样深度，如002020、50506565、8080100cm100cm。在各层次典型中心部位自在各层次典型中心部位自下而上采样，切忌混淆层下而上采样，切忌混淆层次、混合采样。次、混合采样。图 图5.7 5.7 土壤剖面 土壤剖面A A、B B、C C 层示意图 层示意图 n n在山地土壤土层薄的地区，在山地土壤土层薄的地区，BB层发育不完整时，层发育不完整时，只采只采AA、CC层样。层样。n n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（0020cm20cm）、中土层（）、中土层（50cm50cm）和底土层）和底土层（100cm100cm）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，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，其他工程目一年测定一次，其他工程3355年测定一次。年测定一次。（三）采样本卷须知（三）采样本卷须知（11）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。11份放入样品袋内，份放入样品袋内，11份扎在袋口。份扎在袋口。（22）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、土壤样品的加工与管理(一一)样品加工处理样品加工处理n n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；n n测定不稳定的工程用新鲜土样（如游离挥发酚、测定不稳定的工程用新鲜土样（如游离挥发酚、NHNH33-N-N、NONO33-N-N、FeFe2+2+）;n n测定多数稳定工程用风干土样。测定多数稳定工程用风干土样。程序是：风干程序是：风干 磨细磨细 过筛过筛 混合混合 分装分装图 图5.9 5.9 盘式研磨筛分器 盘式研磨筛分器 图 图5.8 5.8 土壤样品四分法示意图 土壤样品四分法示意图(二二)样品管理样品管理n 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 n风干土样存于阴凉、枯燥、的样品库内；新鲜风干土样存于阴凉、枯燥、的样品库内；新鲜土壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于土壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于44的冰的冰箱内存放，保存半个月。箱内存放，保存半个月。第四节 土壤样品的预处理(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，必要时参加氧化剂或复原剂加常用混合酸消解体系，必要时参加氧化剂或复原剂加速消解反响。速消解反响。(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。根据测定工程不同，选择不同的预处理方法。根据测定工程不同，选择不同的预处理方法。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，使待测元素进入试样溶液中。入试样溶液中。(三三)高压釜密闭分解法高压釜密闭分解法将用水润湿、参加混合酸并摇匀的土样放入密将用水润湿、参加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180180）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。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)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（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。三、净化和浓缩 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-DK-D浓缩器法、蒸发法等。浓缩器法、蒸发法等。图 图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第五节 土壤污染物的测定一、土壤水分n n 样品在 样品在105 1052 2 烘干、称重、计算 烘干、称重、计算 按以下两式计算水分 按以下两式计算水分含量 含量:n n 式中：式中：m m0 0 烘至恒重的空铝盒重量，烘至恒重的空铝盒重量，g g；m m1 1 铝盒及土样烘干前的重量，铝盒及土样烘干前的重量，g g；m m2 2 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 g。n n测定要点：称取通过测定要点：称取通过1 mm1 mm孔径筛的土样孔径筛的土样10 g10 g于烧于烧杯中，加无二氧化碳蒸馏水杯中，加无二氧化碳蒸馏水25 mL25 mL，轻轻摇动后，轻轻摇动后用电磁搅拌器搅拌用电磁搅拌器搅拌1 min1 min，使水和土充分混合均匀，使水和土充分混合均匀，放置放置30 min30 min，用，用pHpH计测量上部浑浊液的计测量上部浑浊液的pHpH值。值。n 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pHpH值有影响。一般值有影响。一般酸性土壤的水土比保持酸性土壤的水土比保持55111111；碱性土壤水土；碱性土壤水土比以比以1111或或2.52.511为宜，水土比增加，测得为宜，水土比增加，测得pHpH值偏值偏高。高。二、pH 值：玻璃电极法三、可溶性盐分n 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 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。15%15%过氧化氢 过氧化氢可溶