HB-52345布点-制备-处理-污染物监测

第四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二节土壤环境质量监测方案P191一、监测目的二、资料的收集三、监测项目四、采样点的布设五、监测方法六、农田土壤环境质量评价土壤环境质量监测方案和制订水环境质量、空气环境质量监测方案一样，包括:明确监测目的、确定监测对象、布设监测网点、合理安排采样时间及频率、选定采样方法和分析测定技术、提出监测报告要求、制订质量保证程序、措施和方案的实施计划等。一、监测目的P191不同监测类型的监测目的不同：1、土壤质量现状监测我国《土壤环境质量标准》中根据土壤应用功能和保护目标，将土壤质量分为三类，标准分为三级：I类土壤，主要适用于国家规定的自然保护区、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持自然背景水平。II类土壤，主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。III类土壤，主要适用于林地土壤及污染物容量比较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤（蔬菜地除外），土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。一级标准，为保护区域自然生态，维护自然背景的土壤环境质量的限制值。二级标准，为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值。三级标准，为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值。I、II、III类土壤分别执行一、二、三级标准。2、土壤污染事故监测目的是确定污染物的来源、性质、污染范围和程度，为行政管理部门采取对策提供科学依据。3、污染物土地处理的动态监测掌握土地处理过程中污染物残留在土壤中的含量，利用土地的净化能力，防止土壤污染。4、土壤背景值调查了解土壤中各元素的含量水平，为土壤环境保护提供依据。二、资料的收集P192自然环境方面的资料：社会方面的资料：——为优化布点提供依据。•1、地区自然条件：–如母质、地形、气候、植被等；•2、地区农业生产情况：–土地利用、工矿企业分布及交通污染源分布、作物生长与产量、水利及肥料农药使用情况；•3、地区土壤性状：•4、地区污染历史及现状。三、监测项目及特点监测项目根据监测目的来确定。1、国际上提出的土壤监测项目国际学术联合会环境问题科学委员会提出的土壤中优先监测物有以下两类：第一类：Hg、Pb、Cd、DDT及其代谢产物和分解产物，多氯联苯（PCB）；第二类：石油产品、DDT以外的长效性有机氯、氯化脂肪族、As、Zn、Se、Cr、Ni、Mn、V，有机磷化合物及其他活性物质（抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质）等。2、我国土壤常规监测项目（1）我国《土壤环境质量标准》规定的必测项目有重金属类（Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni）、农药类（六六六、滴滴涕）和pH值共11个项目。（2）我国《农田土壤环境质量监测技术规范》将监测项目分为三类，即：规定必测项目：重金属类、农药类和pH值共11个（《土壤环境质量标准》规定的）。选择必测项目：根据地区环境污染状况，确认在土壤中积累较多，对农业危害较大，影响范围广、毒性较强的污染物。选择项目：指新纳入的在土壤中积累较少的污染物，但可导致土壤性状发生改变的土壤性状指标和农业生态环境指标。选择必测项目和选择项目包括：铁、锰、总钾、有机质、总氮、总磷、有效磷、水分、总硒、有效硼、总硼、总钼、苯并（α）芘、三氯乙醛、油类、氰化物、氟化物、硫化物等。3、土壤监测的特点（1）土壤中污染组分的测定，属痕量分析，不是简单易行的技术。土壤是极其复杂的综合体，分析难度不会比海水低。（2）土壤污染物分布较不均匀，较难采集到具有代表性的样品。土壤是固、气、液三相组成的分散体系，呈不均一状态，污染物进入土壤后迁移、混合速度较慢，分布不均匀。因而，较难采集到具有代表性的样品。土壤监测中采样误差对监测结果的影响往往大于分析误差。四、采集点的布设P192•（一）布点的前期准备P192–①现场调查与资料收集。–②合理划分采样单元。–③确定采样点的数量。•（二）布点的原则P193•（三）常用的布点方法P193•（二）布点的前期准备P192•①现场调查与资料收集。•②合理划分采样单元。–在进行区域土壤环境质量调查时，涉及的范围较广，加之区域内自然条件、社会条件、环境条件比较复杂。–采样单元划分要参考土壤类型、农作物种类、耕作制度、商品生产基地、保护区类型、行政区划等要素的差异，使得同一单元内的差别应尽可能地小，不同单元之间的差异尽可能地大。–土壤环境监测采样单元按土壤主要接纳污染物途径可划分为：•大气污染型土壤监测单元、灌溉水污染监测单元、固体废物堆污染型土壤监测单元、农用固体废物污染型土壤监测单元、农用化学物质污染型土壤监测单元、综合污染型土壤监测单元等六种。③确定采样点的数量P192土壤采样点的数目根据监测目的、区域范围大小及其环境质量状况等因素确定。每个采样单元应布设的最少采样点数（不能少于3个）可按下式估算：n——每个采样单元的最少采样点数；s——样本相对标准偏差（变异程度，10%～30%）；t——置信因子，当置信水平为95%时，t值为1.96；d——允许偏差，当规定抽样精度不低于80%，d值取0.2。2dtsn•（二）布点的原则P193•土壤采样点的设置是土壤监测中的首要环节，在确定采样单元、采样点的数量后，为使布设的采样点具有代表性和典型性，应遵循下列原则：–（1）在确定的采样单元中布点，一般要求随机均匀布设，以能代表整个监测区域为原则。–（2）对于土壤污染监测，坚持哪里有污染就在哪里布点，并根据人力、物力条件，优先在污染严重、影响农业生产活动的地方布点。–（3）不在田边、沟边、路边、堆肥边及水土流失严重和表层土被破坏处布点。–（4）污染纠纷后污染事故调查时，坚持按污染物的走向布点，并设置对照点。（三）采样点的布设方法P193几种常用的土壤采样布点方法：1、对角线布点法（图4-1（a））适用于面积小、地势平坦的污水灌溉或受污染的河水灌溉的田块。1000-1500m22、梅花形布点法（图4-1（b））适用于面积较小、地势平坦、土壤分布较均匀的田块。设5～10个点。图4-1土壤采样布点示意图（3）棋盘式布点法（图4-1（c））适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔、但土壤分布较不均匀的田块；一般设10个以上采样点。也适用于受固体废物污染的土壤，一般设20个以上采样点。（4）蛇形布点法（图4-1（d））适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。布点数目较多。（5）网格布点法适用于地势平缓的地块。受农用化学物质污染、土壤背景值调查常用这种方法。第三节土壤样品的采集与制备P193一、土壤样品的采集二、土壤样品的制备一、土壤样品的采集P193（一）土壤样品的类型、采样深度1、混合样品一般了解土壤污染状况，对种植一般农作物的耕地，采集0～20cm的表层（或耕作层）土壤；对种植果林类农作物的耕地，采集0～60cm耕作层土壤。对多点采样的土壤样品，混合起来样品量较大，可按四分法反复弃取，最后留下所需的土样。实验室分析测定时，一般只需1～2Kg即可。2、剖面样品P194典型的自然土壤剖面分为A层（表层、腐殖质淋溶层）、B层（亚层、沉积层）、C层（风化母岩层）、D层（底岩层），如图4-2。采集土壤剖面样品时：（1）需在特定采样点挖掘一个1×1.5m左右的长方形土坑，深度约在2m以内，一般要求达到母质或潜水处即可，见图4-2。在每个采样点挖掘土壤剖面进行采样，每个剖面采集A、B、C三层土样。每层取混合土样1kg，装入样品袋。（2）在山地土壤土层薄的地区，B层发育不完整时，只采A、C层样。（3）干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（0～20cm）、中土层（50cm）和底土层（100cm）附近的样品。（二）采样时间和频率P194根据监测的目的和污染的特点而定。为了解土壤污染的一般状况，可随时采样测定；为调查土壤对植物生长的影响，应在不同生长阶段同时采集土样和植物进行分析。（三）采样注意事项采样点避开田边、沟边、路边或肥堆旁。将缩分好的土样装好、贴上标签，详细记录采样地点、时间、日期及采集人员等相关情况。*（四）采样量对多点采样的土壤样品，混合起来样品量较大，而实际供分析的土样不需太多，一般只需1-2Kg。因此对所得混合样可反复按四分法弃取，最后留下所需的土量，装入塑料袋或布袋内，贴上标签备用。二、土壤样品的制备与保存P195（一）土壤样品加工处理样品加工又称样品制备，其处理程序包括风干、磨碎、过筛、混合、缩分、分装，制成满足分析要求的土壤样品。•加工处理的目的：（1）除去非土部分，使测定结果能代表土壤本身的组成。（2）有利于样品能较长时间保存，防止发霉、变质。（3）磨细、过筛后，分析时称取的样品具有更高的代表性。1、土样的风干（不能烘干）•游离挥发酚、硫化物、氨、亚铁等不稳定的项目，需用新鲜土样测定；•金属化合物等大多数较稳定的项目需用风干土样。•风干样易于混匀，分析结果的重复性、准确性都比较好；•风干应在阴凉通风处，切忌阳光直接曝晒和防止尘埃落入。2、研磨、过筛与缩分步骤如下：（1）碾碎（粗磨）和初过筛：可放在木板上，用木棒或有机玻璃棒碾碎后，过0.84mm（20目）孔径的尼龙筛，除去筛上的沙石和植物残体。（2）缩分：对已过20目孔径筛的样品反复按四分法缩分，留下足够分析用的数量（不少于100克）。分成两份，一份用于测定pH值、土壤交换容量等项目。另一份继续碾磨、过筛待用。（3）磨细和再过筛：再用玛瑙研钵磨细上述土样，使之全部通过60目（0.25mm）尼龙筛，用于农药或土壤有机质、土壤全氮量等项目分析；另一份研磨到全部过孔径0.15mm（100目）尼龙筛，用于土壤元素全量分析。土壤样品自然风干除去砂砾、植物根系等异物混匀，四分法缩分混匀，四分法缩分磨细，过20目尼龙筛物理性质分析粗磨，过2mm筛pH、阳离子交换量、元素有效态含量等项目的分析磨细，过100目尼龙筛重金属等土壤元素分析磨细，过60目尼龙筛农药或土壤有机质、土壤全氮量等项目分析图4-4土壤样品制备程序网筛有两种表达方法•一种以筛孔直径的大小表示，如孔径为2mm，1mm，0.5mm;•另一种是以筛的网目来表示。•筛的网目——指一英寸长度（25.4mm）筛网上筛孔的数目。•一英寸长度上筛孔的数目越多，孔径越小。–如100网目（或100号筛）是指一英寸长度的筛网上有100个筛孔，孔径为0.15mm。•注意：•1、不同分析项目，对土壤的磨碎粒度有不同的要求；•2、通过任何筛孔的样品必须代表整个样品的成分；•3、防止制样工具对样品的污染。根据分析项目不同，而对土壤的粒度有不同的要求：物理性质分析：通过2mm孔径。土壤pH值、离子交换容量等:过20号筛（0.84mm）化学分析农药、土壤有机质、全氮：过60号筛（0.25mm）分析痕量金属等元素：过100号筛（0.149mm）3、样品的保存P196将过筛混匀、缩分后的土样贮存于洁净的玻璃或聚乙烯容器中，贴标签、密封，于常温、避光、阴凉、干燥条件下保存。一般土壤样品需保存半年至一年，以备必要时查核之用。第四节土壤样品的预处理P196土壤样品预处理的目的：（1）使土壤样品中待测组分的形态和浓度符合测定方法的要求。（2）减少或消除共存组分的干扰。土壤样品的预处理方法主要有分解法和提取法。分解法用于元素的测定，提取法用于有机污染物和不稳定组分的测定。•分解法的作用：–破坏土壤的矿物晶格和有机质，是待测元素进入试样溶液中。•常用的分解方法有：–酸分解法、碱熔分解法、高压釜密闭分解法、微波炉加热分解法等。一、土壤样品的分解方法•（一）酸分解法（消化法）：测金属离子时常用•酸消化法分解土壤样品一般在常温、常压下进行；对较难消化的土壤样品，可用置于聚四氟乙烯密闭消化罐（高压釜）中进行加热消化。•注意：（a）在加酸前，应加少许水将土壤润湿；•（b）分解完全后，应将剩余的酸赶尽。用酸分解样品时，除利用酸的氢离子效应外，同时不同的酸还具有不同的作用，如氧化还原作用、配位