土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范

1、土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范包括土壤環(huán)境監(jiān)測的布點采樣、樣品制備、分析方法、結果表征、資料統(tǒng)計和質量評價等技術內容。一、 準備工作主要準備工具，器材，用具等。二、 布點采樣樣品由隨機采集的一些個體所組成，個體之間存在差異。為了達到采集的監(jiān)測樣品具有好的代表性，必須避免一切主觀因素，使組成總體的個體有同樣的機會被選入樣品，即組成樣品的個體應當是隨機地取自總體。另一方面，在一組需要相互之間進行比較的樣品應當有同樣的個體組成，否則樣本大的個體所組成的樣品，其代表性會大于樣本少的個體組成的樣品。所以“隨機”和“等量”是決定樣品具有同等代表性的重要條件。1. 布點方法1) 簡單隨機將監(jiān)測單元

2、分成網格，每個網格編上號碼，決定采樣點樣品數(shù)后，隨機抽取規(guī)定的樣品數(shù)的樣品，其樣本號碼對應的網格號，即為采樣點。隨機數(shù)的獲得可以利用擲骰子、抽簽、查隨機數(shù)表的方法。關于隨機數(shù)骰子的使用方法可見GB10111利用隨機數(shù)骰子進行隨機抽樣的辦法。簡單隨機布點是一種完全不帶主觀限制條件的布點方法。2) 分塊隨機根據收集的資料，如果監(jiān)測區(qū)域內的土壤有明顯的幾種類型，則可將區(qū)域分成幾塊，每塊內污染物較均勻，塊間的差異較明顯。將每塊作為一個監(jiān)測單元，在每個監(jiān)測單元內再隨機布點。在正確分塊的前提下，分塊布點的代表性比簡單隨機布點好，如果分塊不正確，分塊布點的效果可能會適得其反。3) 系統(tǒng)隨機將監(jiān)測區(qū)域分成面積

3、相等的幾部分（網格劃分），每網格內布設一采樣點，這種布點稱為系統(tǒng)隨機布點。如果區(qū)域內土壤污染物含量變化較大，系統(tǒng)隨機布點比簡單隨機布點所采樣品的代表性要好。2. 基礎樣品數(shù)量1) 由均方差和絕對偏差計算樣品數(shù)用下列公式可計算所需的樣品數(shù)：N=t2s2/D2式中：N 為樣品數(shù)；t 為選定置信水平（土壤環(huán)境監(jiān)測一般選定為95%）一定自由度下的t 值（附錄A）；s2 為均方差，可從先前的其它研究或者從極差R（s2=（R/4）2）估計；D 為可接受的絕對偏差。2) 由變異系數(shù)和相對偏差計算樣品數(shù)N=t2s2/D2 可變?yōu)椋篘=t2CV2/m2式中：N 為樣品數(shù)；t 為選定置信水平（土壤環(huán)境監(jiān)測一般選定

4、為95%）一定自由度下的t 值（附錄A）；CV 為變異系數(shù)（%），可從先前的其它研究資料中估計；m 為可接受的相對偏差（%），土壤環(huán)境監(jiān)測一般限定為20%30% 。沒有歷史資料的地區(qū)、土壤變異程度不太大的地區(qū)，一般CV 可用10%30%粗略估計，有效磷和有效鉀變異系數(shù)CV 可取50%。3. 布點數(shù)量土壤監(jiān)測的布點數(shù)量要滿足樣本容量的基本要求，即上述由均方差和絕對偏差、變異系數(shù)和相對偏差計算樣品數(shù)是樣品數(shù)的下限數(shù)值，實際工作中土壤布點數(shù)量還要根據調查目的、調查精度和調查區(qū)域環(huán)境狀況等因素確定。一般要求每個監(jiān)測單元最少設 3 個點。區(qū)域土壤環(huán)境調查按調查的精度不同可從2.5km、5km、10km、

5、20km、40km 中選擇網距網格布點，區(qū)域內的網格結點數(shù)即為土壤采樣點數(shù)量。農田采集混合樣的樣點數(shù)量見“6.2.2.2 混合樣采集”。建設項目采樣點數(shù)量見“6.3 建設項目土壤環(huán)境評價監(jiān)測采樣”。城市土壤采樣點數(shù)量見“6.4 城市土壤采樣”。土壤污染事故采樣點數(shù)量見“6.5 污染事故監(jiān)測土壤采樣”。4. 樣品采集樣品采集一般按三個階段進行：前期采樣：根據背景資料與現(xiàn)場考察結果，采集一定數(shù)量的樣品分析測定，用于初步驗證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度，為制定監(jiān)測方案（選擇布點方式和確定監(jiān)測項目及樣品數(shù)量）提供依據，前期采樣可與現(xiàn)場調查同時進行。正式采樣：按照監(jiān)測方案，實施現(xiàn)場采樣。補充采樣：

6、正式采樣測試后，發(fā)現(xiàn)布設的樣點沒有滿足總體設計需要，則要進行增設采樣點補充采樣。面積較小的土壤污染調查和突發(fā)性土壤污染事故調查可直接采樣。三、 樣品制備樣品制備對于制備用具以及制備場所均有要求。制備步驟分為風干、粗磨、細磨、分裝等。四、 分析方法分析方法除規(guī)定或推薦的標準方法外，還可根據各地實際情況來進行分析。分析記錄一般要設計成記錄本格式，頁碼、內容齊全，用碳素墨水筆填寫詳實，字跡要清楚，需要更正時，應在錯誤數(shù)據（文字）上劃一橫線，在其上方寫上正確內容，并在所劃橫線上加蓋修改者名章或者簽字以示負責。分析記錄也可以設計成活頁，隨分析報告流轉和保存，便于復核審查。分析記錄也可以是電子版本式的輸出

7、物（打印件）或存有其信息的磁盤、光盤等。記錄測量數(shù)據，要采用法定計量單位，只保留一位可疑數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)應根據計量器具的精度及分析儀器的示值確定，不得隨意增添或刪除。五、 結果表征平行樣的測定結果用平均數(shù)表示, 一組測定數(shù)據用Dixon 法、 Grubbs 法檢驗剔除離群值后以平均值報出；低于分析方法檢出限的測定結果以“未檢出”報出，參加統(tǒng)計時按二分之一最低檢出限計算。土壤樣品測定一般保留三位有效數(shù)字，含量較低的鎘和汞保留兩位有效數(shù)字,并注明檢出限數(shù)值。分析結果的精密度數(shù)據，一般只取一位有效數(shù)字，當測定數(shù)據很多時，可取兩位有效數(shù)字。表示分析結果的有效數(shù)字的位數(shù)不可超過方法檢出限的最低位數(shù)。

8、關于監(jiān)測報告：報告名稱，實驗室名稱，報告編號，報告每頁和總頁數(shù)標識，采樣地點名稱，采樣時間、分析時間，檢測方法，監(jiān)測依據，評價標準，監(jiān)測數(shù)據，單項評價，總體結論，監(jiān)測儀器編號，檢出限（未檢出時需列出），采樣點示意圖，采樣（委托）者，分析者，報告編制、復核、審核和簽發(fā)者及時間等內容。六、 資料統(tǒng)計與質量評價土壤環(huán)境質量評價涉及評價因子、評價標準和評價模式。評價因子數(shù)量與項目類型取決于監(jiān)測的目的和現(xiàn)實的經濟和技術條件。評價標準常采用國家土壤環(huán)境質量標準、區(qū)域土壤背景值或部門（專業(yè)）土壤質量標準。評價模式常用污染指數(shù)法或者與其有關的評價方法。1. 污染指數(shù)、超標率（倍數(shù)）評價土壤環(huán)境質量評價一般以單

9、項污染指數(shù)為主，指數(shù)小污染輕，指數(shù)大污染則重。當區(qū)域內土壤環(huán)境質量作為一個整體與外區(qū)域進行比較或與歷史資料進行比較時除用單項污染指數(shù)外，還常用綜合污染指數(shù)。土壤由于地區(qū)背景差異較大，用土壤污染累積指數(shù)更能反映土壤的人為污染程度。土壤污染物分擔率可評價確定土壤的主要污染項目，污染物分擔率由大到小排序，污染物主次也同此序。除此之外，土壤污染超標倍數(shù)、樣本超標率等統(tǒng)計量也能反映土壤的環(huán)境狀況。污染指數(shù)和超標率等計算公式如下：土壤單項污染指數(shù)=土壤污染物實測值/土壤污染物質量標準土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實測值/污染物背景值土壤污染物分擔率（%）=（土壤某項污染指數(shù)/各項污染指數(shù)之和）×1

10、00%土壤污染超標倍數(shù)=（土壤某污染物實測值某污染物質量標準）/某污染物質量標準土壤污染樣本超標率（%）=（土壤樣本超標總數(shù)/監(jiān)測樣本總數(shù)）×100%2. 背景值及標準偏差評價用區(qū)域土壤環(huán)境背景值（x）95%置信度的范圍（x±2s）來評價：若土壤某元素監(jiān)測值 xIx2s，則該元素缺乏或屬于低背景土壤。若土壤某元素監(jiān)測值在 x±2s，則該元素含量正常。若土壤某元素監(jiān)測值 xIx2s，則土壤已受該元素污染，或屬于高背景土壤。3. 綜合污染指數(shù)法綜合污染指數(shù)（CPI）包含了土壤元素背景值、土壤元素標準（附錄B）尺度因素和價態(tài)效應綜合影響。其表達式：CPI = X (1+

11、 RPE) + Y DDMB /(Z DDSB)式中 CPI 為綜合污染指數(shù)，X、Y 分別為測量值超過標準值和背景值的數(shù)目，RPE 為相對污染當量，DDMB 為元素測定濃度偏離背景值的程度，DDSB 為土壤標準偏離背景值的程度，Z 為用作標準元素的數(shù)目。主要有下列計算過程：（1） 計算相對污染當量（RPE）式中 N 是測定元素的數(shù)目，Ci 是測定元素 i 的濃度， Cis 是測定元素i 的土壤標準值，n為測定元素i 的氧化數(shù)。對于變價元素，應考慮價態(tài)與毒性的關系，在不同價態(tài)共存并同時用于評價時，應在計算中注意高低毒性價態(tài)的相互轉換，以體現(xiàn)由價態(tài)不同所構成的風險差異性。（2） 計算元素測定濃度偏離背景