第四章土壤环境监测ppt课件.ppt

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1、主讲：赵云123（一）土壤与土壤圈（一）土壤与土壤圈（二）土壤环境土壤环境是由植物和土壤生物及其生存环境要素，包括土壤矿物质和有机质额土壤水构成的一个有机统一整体。包括土壤物理、化学、生物学环境。（三）土壤在陆地生态系统中的地位在陆地生态系统中，土壤参与生物群落之间的能量与物质的循环和转化，是全球性物质和能量循环与转化的主体。土壤具有高度的自然肥力，是植物养分的主要来源和植物生长的介质，具有供应和协调植物生长发育所需养分、水分、空气和热量的能力。 土壤污染：进入土壤的污染物质量和速度超过土壤能承受土壤污染：进入土壤的污染物质量和速度超过土壤能承受的容量和净化速度时，破坏土壤环境的自然动态平衡，

2、使的容量和净化速度时，破坏土壤环境的自然动态平衡，使污染物的积累逐渐占据优势，引起土壤的组成、结构、性污染物的积累逐渐占据优势，引起土壤的组成、结构、性状改变，功能失调，质量下降，导致土壤环境污染。状改变，功能失调，质量下降，导致土壤环境污染。 土壤污染源：土壤污染源： 天然污染源：矿物风化后自然扩散、火山灰天然污染源：矿物风化后自然扩散、火山灰 人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工业废渣）人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工业废渣）5污染物污染物61、土壤污染的主要特途径（1）水体污染；（2）固体废弃物污染；（3）大气污染；（4）农业污染。（1）污染的蓄积性；）污染的

3、蓄积性；（2）污染的不可恢复性；）污染的不可恢复性；（3）污染的隐蔽性；）污染的隐蔽性；（4）污染的传递性；）污染的传递性；（5）污染的持久性。）污染的持久性。9定义：一定条件下，环境（土壤）对污染物的最大定义：一定条件下，环境（土壤）对污染物的最大容纳量。可分为容纳量。可分为及及1011（二）土壤环境背景值1.定义：指在各区域正常地质地理条件和地球化学定义：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含量。又指未受或少条件下元素在各类自然体中的含量。又指未受或少受人类活动影响的情况下，构成土壤自身的化学元受人类活动影响的情况下，构成土壤自身的化学元素的组成及含量。素的组成及

4、含量。2.背景值的表示方法（我国）：背景值的表示方法（我国）：1.测定值呈正态分布或接近正态分布的元素测定值呈正态分布或接近正态分布的元素2.测定值呈测定值呈对数正态对数正态分布或接近对数正态分布的元素分布或接近对数正态分布的元素sx222MDDM四、土壤环境质量标准（一）土壤环境质量分类I 类II 类III类（二）土壤环境质量标准分为三级。1）1415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金属化合物镉（镉（CdCd）、铬（）、铬（CdCd）、铜（）、铜（CuCu）、）、汞（汞（HgHg）、铅（）、铅（PbPb）、锌（）、锌（ZnZn）非金属无机非金属无机化合物化合物砷（砷（AsA

5、s）、氰化物、氟化物、硫化）、氰化物、氟化物、硫化物等物等有机化合物有机化合物苯并（苯并（a a）芘、三氯乙醛、油类）芘、三氯乙醛、油类挥发酚、挥发酚、DDTDDT、六六六等、六六六等16土壤优先监测物土壤优先监测物第一类第一类汞、铅、镉，汞、铅、镉，DDTDDT及其代谢产物与分及其代谢产物与分解产物，多氯联苯解产物，多氯联苯(PCB)(PCB)第二类第二类石油产品，石油产品，DDTDDT以外的长效性有机氯以外的长效性有机氯、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、锌、硒、铬、镍、锰、钒，有，砷、锌、硒、铬、镍、锰、钒，有机磷化合物及其它活性物质机磷化合物及其它活性

6、物质( (抗菌素抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质诱变物质) )等等1718（一）布设原则（一）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要密些污染较重的地区布点要密些。常根据土壤污染发生原因。常根据土壤污染发生原因来考虑布点多少来考虑布点多少要在非污染区的同类土壤中要在非污染区的同类土壤中布设一个或几个对照采样点布设一个或几个对照采样点大气污染物引起：布点以污染源为大气污染物引起：布点以污染源为中心，据当地风向、风速及污染强中心，据当地风向、风速及污染强度等因素来确定度等因素来确定城市污水或被污染的河水灌溉农田城市污水或被污

7、染的河水灌溉农田引起：采样点应根据水流的路径和引起：采样点应根据水流的路径和距离来考虑距离来考虑化肥、农药引起：特点是分布比较化肥、农药引起：特点是分布比较均匀广泛均匀广泛总之，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总之，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的而定19202122232425一般了解土壤污染状况一般了解土壤污染状况视监测目的而定视监测目的而定了解土壤污染对植物或了解土壤污染对植物或农作物的影响农作物的影响了解污染物质在土壤中了解污染物质在土壤中的垂直分布的垂直分布只需取只需取0 015cm15cm或或0 020cm20

8、cm表层表层( (或或耕层耕层) )土壤及土壤及15-30cm15-30cm的土样的土样采样深度通常在耕层地表以下采样深度通常在耕层地表以下0-0-20cm20cm处，对于根深的作物，也可处，对于根深的作物，也可取取60cm60cm深度处的土壤样品深度处的土壤样品沿土壤剖面层次分层取样沿土壤剖面层次分层取样26观察面观察面1m1.5m土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图1m堆土堆土土壤剖面土壤剖面A A、B B、C C层示意图层示意图AABBBCC025507010012527282930316、土壤背景纸样品采集采样点选择应包括主要类型土壤，并远离污染源，同一类型土壤应有3-5个以上的采样点

9、，主要采集发育完好，具代表性的土壤样品，深度为1米以内表土和心土，分层取样。7.采样工具土钻 竹刀 花铲 环刀 布袋 十字镐 铁锹 直尺等工具PH、阳离子交换、阳离子交换16目，目，1mm以下）以下）323334六、土壤样品预处理方法六、土壤样品预处理方法（一）样品预处理的目的 将待测成分转化成便于测定的形式，排除样品中对测定产生干扰的成分，将浓度较低的待测成分进行浓缩富集十或将含量较高的待测成分进行稀释，以便进行测定，将待测成分进行提纯。（二）样品预处理的方法（二）样品预处理的方法1.有机质破坏法（干灰法（干灰法 湿灰法湿灰法 紫外光解法紫外光解法 微波消解微波消解法法2.蒸馏法3.溶剂提取

10、法溶剂提取法3.1溶剂浸泡法：以适当的溶剂浸泡样品，将样品中待测成分溶解在提取剂中。3.2萃取法4.化学分离法化学分离法5.色层分离法色层分离法6.浓缩法浓缩法任务二 土壤污染物的监测一、土壤环境监测项目的确定1、物理指标：土壤质地、土壤水分、土壤孔隙度、土壤密度、土壤容重、田间持水量、土壤温度等。2、化学指标：酸碱性、缓冲性、氧化还原性、阳离子交换量、氮磷钾等全量和速效养分含量等。3、生物指标：土壤动物如蚯蚓数量、微生物种群、土壤酶等。二、土壤中金属污染物的检测（一）重金属元素的总量测定1.铅和镉的测定：KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法和石墨炉原子吸收分光光度法。2.总汞的测定：冷原

11、子吸收分光光度法。3.总铬的测定火焰原子吸收分光光度法（一）重金属元素的总量测定4.铜和锌的测定火焰原子吸收分光光度法5.镍的测定火焰原子吸收分光光度法（二）土壤中重金属形态分析1.可交换态2.碳酸盐结合态3.铁锰氧化结合态4.有机结合态5.残渣态毒性毒性三、土壤中铅、镉、铬、汞含量的测定（一）铅、镉的测定1.原理火焰原子吸收分光光度法朗伯-比尔定律 A=lg I0 /I=KLN A=KC2.仪器3.试剂4.操作步骤：（1）样品预处理（2）仪器调整和使用三、土壤中铅、镉、铬、汞含量的测定（3）标准曲线的绘制（4）测定5.结果计算6.注意事项（二）铬的测定1.原理：高锰酸钾氧化法和过硫酸盐氧化法

12、。2.仪器3.试剂4.分析步骤5.结果计算三、土壤中铅、镉、铬、汞含量的测定n（三）汞的测定n1.原理n2.仪器n3.试剂n4.分析步骤n5.结果计算n6.注意事项四、土壤中非金属无机污染物的检测（一）二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法（二）硼氢化钾-硝酸银分光光度法五、土壤中有机物污染物的检测（一）样品预处理方法1.溶剂萃取法：直接萃取法、索氏萃取法、超声波萃取法2.水浸提-蒸馏萃取法3.顶空法4.吹扫捕集法五、土壤中有机物污染物的检测n（二）土壤中六六六和滴滴涕的测定n气象色谱法：n采用石油醚浸泡土壤样品12h，75-95水浴，索氏萃取4h，分离石油醚和丙酮，保留石油醚层，用浓硫酸净化法货柱层析净化法净化，GC-ECD测定。n（三）土壤中有机磷农药残留的测定n气相色谱法：采用丙酮浸泡提取，二氯甲烷萃取，柱层析净化，GC-NPA测定。5253100%烘干土样烘干土样风干土样）含水率（545556575859