土壤环境监测课件.pptx

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1、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 土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏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。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、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

2、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。和空气等固、液、气三相组成的。和空气等固、液、气三相组成的。第1页/共72页土壤土壤固相(占容积的50)空隙矿物质(质量占固相总质量的9598)有机质和生物（质量占固相总质量的25）土壤溶液空气 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。第2页/共72页 土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体部分质量的9598。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养分

3、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。(一一一一)土壤矿物质土壤矿物质土壤矿物质土壤矿物质第3页/共72页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

4、5.1；国际制土壤质地分类见表5.2。第4页/共72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5页/共72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

5、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6页/共72页由进入土壤的植物、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，通常可分为壤的有

6、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。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

7、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。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。这种结构保水、保肥能力强，类似储存粒结构。这种结构保水、保肥能力强，类似储存粒结构。这种结构保水、保肥能力强，类似储存粒结构。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。有机质水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用。有机质水肥的小仓库，随时供给植物吸

8、收利用。有机质水肥的小仓库，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又是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又是微生物的食物，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。适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。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（二）土壤有机质（二）土壤有机质第7页/共72页非腐殖物质：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

9、物。腐殖物质腐殖物质：是植物残体中稳定性较大的木质素：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，部分被氧化形成及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，的一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、甲苯环周围连有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、离子交换、氧基及氨基等，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。络合、缓冲、氧化还原作用及生理活性等性能。第8页/共72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、藻细菌、真菌、放线菌、藻类等类等

10、)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)对进入土对进入土壤的有机污染物的降解及无机污染物壤的有机污染物的降解及无机污染物(如重金属如重金属)的的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要贡形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要贡献者。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图图5.1 土壤微生物和动物土壤微生物和动物第9页/共72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，

11、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浅层地下水浅层地下水浅层地下水浅层地下水农田灌溉农田灌溉农田灌溉农田灌溉河流河流河流河流雾雾雾雾雨雨雨雨雪雪雪雪图图图图5.2 5.2 土壤溶液的来源土壤溶液的来源土壤溶液的来源土壤溶液的来源第10页/共72页土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙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

12、物化学反应和化学反中，来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体应产生的气体(如甲烷、硫化氢、氢气、如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等氮氧化物、二氧化碳等)。积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，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茶树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。树。(五五五五)土壤空气土壤空气土壤空气土壤空气第11页/共72页二、土壤的基本性质二、土壤的基本性质(一一一一)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

13、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）和无对有机污染物（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。子）有较强的吸附能力或离子交换吸附能力。

14、子）有较强的吸附能力或离子交换吸附能力。第12页/共72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东南酸西北碱的规律。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。地影响污

15、染物在土壤中的迁移转化。第13页/共72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，可以用氧化还机物质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位原电位(Eh)来衡量。来衡量。Eh300mV：氧化体系起主导作用，土壤处：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。于氧化状态。Eh300mV：还原体系起主导作用，土壤处：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态。于还原状态。第14页/共72页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

16、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，它代表一定环境，它代表一定环境，它代表一定环境，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。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

17、条件下元素在各类自然体中的正常含量。正常含量。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。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（见下页表（见下页表5.35.3）三、土壤背景值三、土壤背景值第15页/共

18、72页表表5.3 全国土壤全国土壤(A层层)背景值背景值 单位：g/kgA层指土壤表层或耕层。元素算术几何95%置信度范围值元素算术几何95%置信度范围值均值标准差均值标准差均值标准差均值标准差As 11.27.869.21.912.533.5K1.860.4631.791.3420.942.97Cd 0.0970.0790.0742.1180.0170.333Ag0.1320.0980.1051.9730.0270.409Co 12.76.4011.21.674.031.2Be1.950.7311.821.4660.853.91Cr 61.031.0753.91.6719.3150.2Mg

19、0.780.4330.632.0800.021.64Cu 22.611.4120.01.667.355.1Ca1.541.6330.714.4090.014.8F478197.74401.501911012Ba469134.74501.30251809Hg 0.0650.0800.0402.6020.0060.272B47.832.5538.71.989.9151.3Mn 583362.84821.901301786Al6.621.6266.411.3073.379.87Ni 26.914.3623.41.747.771.0Ge1.700.301.701.191.202.40Pb 26.012

20、.3723.61.5410.056.1Sn2.601.542.301.710.806.70Se 0.2900.2550.2152.1460.0470.933Sb1.210.6761.061.6760.382.98V82.432.6876.41.4834.8168.2Bi0.370.2110.321.6740.120.88Zn 74.232.7867.71.5428.4161.1Mo 2.02.541.202.860.109.6Li 32.515.4829.11.6211.176.4I3.764.4432.382.4850.3914.71Na 1.020.6260.683.1860.012.27

21、Fe2.940.9842.731.6021.054.84第16页/共72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17页/共72页四、土壤污染四、土壤污染天然污染源：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、火山灰天然污染源：矿物风化后自

22、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（垃人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工业废渣）施肥圾、工业废渣）施肥圾、工业废渣）施肥圾、工业废渣）施肥 化学污染物化学污染物化学污染物化学污染物污染物种类污染物种类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：放射性污染物：放射性污染物：9090锶、锶、锶、锶、137137铯铯铯铯重金属重金属重金属重金属硫

23、化物硫化物硫化物硫化物氟化物氟化物氟化物氟化物农药农药农药农药 第18页/共72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、无公害农产品蔬菜产地土壤环境质量指标环境质量指标(GB/T184072001)、无公害农产、无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标品茶叶产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。五、土壤质量标准五

24、、土壤质量标准第19页/共72页 表表5.4 土壤环境质量标准值土壤环境质量标准值(GB156181995)单位：单位：mg/kg 级别一级二级三级土壤pH自然背景7.56.5项 目镉 汞 砷水田旱田铜农田果园铅 铬水田旱地0.200.151515353590900.300.303040501502502501500.300.5025301002003003002000.601.020251002003503502501.01.53040400400500400300六六六 滴滴锑 0.050.050.500.501.01.0第20页/共72页表表5.5 无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标无公

25、害农产品蔬菜地土壤环境质量指标 (GB/T18407.12001)单位：单位：mg/kg项 目指 标p6.5p=6.57.5p6.5总 汞0.30.51.0总 砷403025铅100150150镉0.30.30.6六价铬150200250六六六.50.50.5第21页/共72页第二节第二节 土壤环境质量监测方案土壤环境质量监测方案第22页/共72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，判断土壤监测土壤质量标准要求测定的项目，判断土壤监测土壤质量标准要求测定的项目，判断土壤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

26、染水平，并预测其发展变化趋势。是否被污染及污染水平，并预测其发展变化趋势。是否被污染及污染水平，并预测其发展变化趋势。是否被污染及污染水平，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，确定污调查分析引起土壤污染的主要污染物，确定污调查分析引起土壤污染的主要污染物，确定污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染的来源、范围和程度，为行政主管部门采取对策染的来源、范围和程度，为行政主管部门采取对策染的来源、范围和程度，为行政主管部门采取对策提供科学依据。提供科学依据。

27、提供科学依据。提供科学依据。一、监测目的一、监测目的第23页/共72页 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 在在进进行行污污水水、污污泥泥土土地地利利用用、固固体体废废弃弃物物的的土土地地处处理理过程中，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.土壤背景值调查土壤背景值调查 通通过过分分析析测测定定土土壤壤中中某某些些元元素素的的含含量量，确确定定这这些些元元素素的背景值水平和变化。的背景值水平和变化。图图图图5.4 5.4 用于农业灌溉的闸门

28、内充满了污水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用于农业灌溉的闸门内充满了污水 第24页/共72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、自然域土壤元素背景值、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。灾害、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业污染源种类及分布、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

29、污泥排放量、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。施用状况、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中各种元素的含量；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成土壤污染的项目；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。生态和植物正常生长及危害人体健康的项目。第25页/共72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

30、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26页/共72页 (二二)采样点数量采样点数量 根据

31、监测目的、区域范围大小及其环境状况根据监测目的、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等因素确定。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允允许许偏偏差差，当当规规定定抽抽样样精精度度不不低低于于80%时时，d取取0.2。第27页/共72页 (三三)采样点布设方法采样点布设方法 1

32、.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

33、棋盘式布点法棋盘式布点法第28页/共72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

34、法第29页/共72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、电化学分析法度法、原子荧光法、气相色谱法、电化学分析法及化学分析法等。及化学分析法等。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30页/共72页表表 5.6 农田土壤质量监测分析方法（必测元素部分）农田土壤质量监测分析方法（必测元素部分）监

35、测项目监测项目监测分析方法监测分析方法方法来源方法来源必必测测元元素素镉镉石墨炉原子吸收分光光度法石墨炉原子吸收分光光度法GB/T 171411997KIMIBK萃取原子吸收分光光度法萃取原子吸收分光光度法总汞总汞冷原子荧光法冷原子荧光法冷原子吸收法冷原子吸收法GB/T 171361997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 171341997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 171351997氢化物原子荧光法氢化物原子荧光法铜铜火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T 171381997铅铅石墨炉原子吸收分光光度

36、法石墨炉原子吸收分光光度法GB/T 171411997KIMIBK萃取原子吸收分光光度法萃取原子吸收分光光度法GB/T 171401997总铬总铬火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T 171371997二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吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T 171381997镍镍火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法GB/T 171391997六六六六六六气相色谱法气相色谱法GB/T 145501997滴滴涕滴滴涕气相色谱法气相色谱法GB/T 145501997pHpH玻璃电极法玻璃电极法第31页/共72页六、土壤监测质量控制

37、六、土壤监测质量控制 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，实验室内部质量控制，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。实验室间质量控制，监测结果的数据处理要求等。第32页/共72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33页/共72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在

38、不同历史阶段比较时，应用综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。合污染指数评价。第34页/共72页表表5.7 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35页/共72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36页/共72页 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

39、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，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

40、技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。集和处理。集和处理。第37页/共72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

41、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

42、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38页/共72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。壤剖面层次分层采样。A层层(耕作层耕作层)B层层(亚层、淀积层亚层、淀积层)C层层(风化母岩风化母岩层、母质层层、母质层)底岩层底岩层图图图图5.5 5.5 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图图图图5.6 5.6 土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图土壤剖

43、面挖掘示意图第39页/共72页剖面规格一般为长剖面规格一般为长1.5m、宽宽0.8m、深、深1.0m，每个剖，每个剖面采集面采集A、B、C三层土样。三层土样。过渡层（过渡层（AB、BC）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020、5065、80100cm。在各层次典型中。在各层次典型中心部位自下而上采样，切心部位自下而上采样，切忌混淆层次、混合采样。忌混淆层次、混合采样。图图图图5.7 5.7 土壤剖面土壤剖面土壤剖面土壤剖面A A、B B、C C层示意图层示意图层示意图层示意图

44、第40页/共72页在山地土壤土层薄的地区，在山地土壤土层薄的地区，B层发育不完整时，层发育不完整时，只采只采A、C层样。层样。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（020cm）、中土层（）、中土层（50cm）和底土层）和底土层（100cm）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，必测一般土壤在农作物收获期采样测定，必测项项目一年测定一次，其他项目目一年测定一次，其他项目35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 （1）填写土壤样品标签、采样记录、样品）填写土壤样品标

45、签、采样记录、样品登登记表。记表。1份放入样品袋内，份放入样品袋内，1份扎在袋口。份扎在袋口。（2）测定重金属的样品，尽量用竹铲、竹）测定重金属的样品，尽量用竹铲、竹片片直接采集样品。直接采集样品。第41页/共72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+、农药等）农药等）;n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 分装

46、分装第42页/共72页（1）土样的风干 忌阳光直接曝晒（2）磨碎与过筛 进行物理分析时，取风干样品100200g，放在木板上用圆木棍辗碎，经反复处理使土样全部通过2mm孔径的筛子，作为土壤颗粒分析及物理性质测定。作化学分析时，一般常根据所测组分及称样量决定样品细度。分析有机质、全氮项目，应取一部分已过2mm筛的土，用玛瑙或有机玻璃研钵继续研细，使其全部通过60号筛(0.25mm)。用原子吸收光度法测Cd、Cu、Ni等重金属时，土样必须全部通过100号筛(尼龙筛)。制样过程图见图4-5.第43页/共72页图图图图5.9 5.9 盘式研磨筛分器盘式研磨筛分器盘式研磨筛分器盘式研磨筛分器 图图图图5

47、.8 5.8 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44页/共72页 (二二)样品管理样品管理建立严格的管理制度和岗位责任制，按照规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定的方法和程序工作，认真按要求做好各项记录。记录。风干土样存于阴凉、干燥、的样品库内；新风干土样存于阴凉、干燥、的样品库内；新鲜土壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于鲜土壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于4的冰箱内存放，保存半个月。的冰箱内存放，保存半个月。第45页/共72页第四节第四节 土壤样品的预处理土壤样品的预处理第46页/共72页(一一)酸分解法酸

48、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。加速消解反应。(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，使样品将土壤样品与碱混合，在高温下熔融，使样品分解。分解。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，使待测元素破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素破坏

49、土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素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。进入试样溶液中。进入试样溶液中。进入试样溶液中。第47页/共72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密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（一般不超过筒中，放在烘箱内加热（一般不超过180）分）分解。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

50、波炉内加热使试样分解的方法。第48页/共72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，需要采用提取方分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方法。法。法。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)无机污染物的提取无机污染物的提取无机污染物的提