環(huán)境監(jiān)測PPT第六章 土壤污染監(jiān)測

第五章土壤質(zhì)量監(jiān)測

第一節(jié)土壤基本知識第二節(jié)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方案第三節(jié)土壤樣品的采集與加工管理第四節(jié)土壤樣品的預(yù)處理第五節(jié)土壤污染物的測定土壤是由礦物質(zhì)、動植物殘體腐解產(chǎn)生的有機物質(zhì)、土壤生物、水分和空氣等固、液、氣三相組成的。一、土壤的組成土壤溶液和空氣占土壤總體積的50％，且二者之間經(jīng)常處于彼此消長的狀態(tài)。質(zhì)量占固相總質(zhì)量的95％～98％質(zhì)量占固相總質(zhì)量的2％～5％第一節(jié)土壤基本知識二、土壤的基本性質(zhì)(一)吸附性土壤膠體：對有機污染物（如有機磷和有機氯農(nóng)藥）和無機污染物（如Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金屬離子）有較強的吸附能力或離子交換吸附能力。與土壤中存在的膠體物質(zhì)密切相關(guān)。無機膠體

有機膠體

有機-無機復(fù)合膠體(二)酸堿性土壤的酸堿度可以劃分為九級：pH<4.5為極強酸性土；pH=4.5～5.5為強酸性土；pH>5.5～6.0為酸性土；pH>6.0～6.5為弱酸性土；pH>6.5～7.0為中性土；pH>7.0～7.5為弱堿性土；pH>7.5～8.5為堿性土；pH>8.5～9.5為強堿性土；pH>9.5為極強堿性土。中國土壤的pH大多在4.5～8.5范圍內(nèi)，并呈東南酸西北堿的規(guī)律。土壤的酸堿性直接或間接地影響污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化。(三)氧化-還原性

因土壤中含有氧化性和還原性無機物質(zhì)和有機物質(zhì)，使其具有氧化性和還原性，可以用氧化還原電位(Eh)來衡量。

Eh>300mV：氧化體系起主導(dǎo)作用，土壤處于氧化狀態(tài)。

Eh<300mV：還原體系起主導(dǎo)作用，土壤處于還原狀態(tài)。三、土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了土壤中污染物的最高允許濃度或范圍，是判斷土壤質(zhì)量的依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)編號發(fā)布時間實施時間展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)（暫行）HJ350-20072007-6-152007-8-1食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)HJ332-20062006-11-172007-2-1溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)HJ333-20062006-11-172007-2-1擬開放場址土壤中剩余放射性可接受水平規(guī)定（暫行）HJ53-20002000-5-222000-12-1土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995

1995-7-131996-3-1第二節(jié)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方案一、監(jiān)測目的1.土壤質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測監(jiān)測土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求測定的項目，判斷土壤是否被污染及污染水平，并預(yù)測其發(fā)展變化趨勢。

2.土壤污染事故監(jiān)測調(diào)查分析引起土壤污染的主要污染物，確定污染的來源、范圍和程度，為行政主管部門采取對策提供科學(xué)依據(jù)。漢中“5·23”劇毒物品對土壤的滲漏污染現(xiàn)場照片3.污染物土地處理的動態(tài)監(jiān)測在進(jìn)行污水、污泥土地利用、固體廢棄物的土地處理過程中，對殘留的污染物進(jìn)行定點長期動態(tài)監(jiān)測，既能充分利用土地的凈化能力，又可防止土壤污染。4.土壤背景值調(diào)查通過分析測定土壤中某些元素的含量，確定這些元素的背景值水平和變化。用于農(nóng)業(yè)灌溉的閘門內(nèi)充滿了污水二、資料的收集

自然環(huán)境方面的資料：土壤類型、植被、區(qū)域土壤元素背景值、土地利用、水土流失、自然災(zāi)害、水系、地下水、地質(zhì)、地形地貌、氣象等。

社會環(huán)境方面的資料：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、工業(yè)污染源種類及分布、污染物種類及排放途徑和排放量、農(nóng)藥和化肥使用狀況、污水灌溉及污泥施用狀況、人口分布、地方病等。三、監(jiān)測項目

根據(jù)監(jiān)測目的確定：背景值要求測定土壤中各種元素的含量；污染事故監(jiān)測僅測定可能造成土壤污染的項目；土壤質(zhì)量監(jiān)測測定影響自然生態(tài)和植物正常生長及危害人體健康的項目。優(yōu)先監(jiān)測物：第一類：汞、鉛、鎘、DDT、多氯聯(lián)苯（PCB）；第二類：石油產(chǎn)品、DDT以外的有機氯、四氯化碳醋酸衍生物等。我國土壤常規(guī)監(jiān)測項目中:金屬化合物有鎘、鉻、銅、汞、鋅；非金屬無機化合物有砷、氰化物、氟化物、硫化物等；有機化合物有苯并（α）芘、三氯乙醛、油類、揮發(fā)酚、DDT、六六六等。四、采樣點的布設(shè)(一)布設(shè)原則

(1)合理地劃分采樣單元。

(2)對于土壤污染監(jiān)測，哪里有污染就在哪里布點。

(3)采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊、肥堆邊及水土流失嚴(yán)重或表層土被破壞處。(二)采樣點數(shù)量根據(jù)監(jiān)測目的、區(qū)域范圍大小及其環(huán)境狀況等因素確定。一般每個采樣單元最少設(shè)3個采樣點。(三)采樣點布設(shè)方法1.對角線布點法

適用于面積較小、地勢平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田塊。2.梅花形布點法

適用于面積較小、地勢平坦、土壤組成和污染程度較均勻的地塊。一般采5~10個點.3.棋盤式布點法適用于中等面積、地勢平坦、土壤不夠均勻的地塊，一般設(shè)10個以上分點。該法也適用于受固體廢物污染的土壤，應(yīng)設(shè)20個以上分點。對角線布點法梅花形布點法棋盤式布點法4.蛇形布點法適用于面積較大、地勢不很平坦、土壤不夠均勻的田塊。5.放射狀布點法適用于大氣污染型土壤。6.網(wǎng)格布點法適用于地形平緩的地塊。農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)污染型土壤、土壤背景值調(diào)查常用這種方法。

對于綜合污染型土壤，還可以采用兩種以上布點方法相結(jié)合的方法。蛇形布點法放射狀布點法網(wǎng)格布點法第三節(jié)土壤樣品的采集、加工與測定土壤樣品的采集和處理是土壤分析工作的一個重要環(huán)節(jié)，采集有代表性的樣品，是測定結(jié)果能如實反映土壤環(huán)境狀況的先決條件。實驗室工作者只能對來樣的分析結(jié)果負(fù)責(zé)，如果送來的樣品不符合要求，那么任何精密儀器和熟練的分析技術(shù)都將毫無意義。因此，分析結(jié)果能否說明問題，關(guān)鍵在于樣品的采集和處理。一、污染土壤樣品的采集(一)污染土壤樣品的類型及采樣深度

1.混合樣品

一般了解土壤污染狀況時采集混合樣品：將一個采樣單元內(nèi)各采樣分點采集的土樣混合均勻制成。對種植一般農(nóng)作物的耕地，只需采集0～20cm耕作層土壤；對于種植果林類農(nóng)作物的耕地，采集0～60cm耕作層土壤。2.剖面樣品了解土壤污染深度時采集剖面樣品：按土壤剖面層次分層采樣。A層(淋溶層)B層(淀積層)C層(母質(zhì)層)底巖層土壤剖面土層示意圖

土壤剖面挖掘示意圖剖面規(guī)格一般為長1.5m、寬0.8m、深1.0m，每個剖面采集A、B、C三層土樣。過渡層（AB、BC）一般不采樣。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，挖至地下水出露時止?，F(xiàn)場記錄實際采樣深度，如0～20、50～65、80～100cm。在各層次典型中心部位自下而上采樣，切忌混淆層次、混合采樣。在山地土壤土層薄的地區(qū)，B層發(fā)育不完整時，只采A、C層樣。干旱地區(qū)剖面發(fā)育不完整的土壤，采集表層（0～20cm）、中土層（50cm）和底土層（100cm）附近的樣品。

土壤剖面A、B、C層示意圖(二)采樣工具、采樣量采樣量視測定項目而定，多點采樣時，一般要求每采樣點采樣1㎏左右。（三）采樣時間和頻率

為了解土壤污染狀況，可隨時采集樣品進(jìn)行測定。如需同時掌握在土壤上生長的作物受污染狀況，可以季節(jié)變化或作物收獲期采集。一年中在同一地點采樣兩次進(jìn)行對照。（四）采樣注意事項（1）采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊；（2）將現(xiàn)場采樣點的具體情況，作詳細(xì)記錄；（3）現(xiàn)場填寫標(biāo)簽兩張（地點、土壤深度、日期、采樣人姓名），采樣記錄、樣品登記表。

1份放入樣品袋內(nèi)，1份扎在袋口。（4）測定重金屬的樣品，盡量用竹鏟、竹片直接采集樣品。二、土壤本底值測定樣品的采集1、布點原則（1）首先確定采樣單元。采樣單元的劃分應(yīng)根據(jù)目的、研究范圍及實際工作所具有的條件等綜合因素確定。（2）不在水土流失嚴(yán)重或表土被破壞出設(shè)置采樣點。（3）采樣點遠(yuǎn)離鐵路、公路至少300米以上。（4）選擇土壤類型特征明顯的地點挖掘土壤剖面，要求剖面發(fā)育完整、層次較清楚且無侵入體。（5）在耕地上采樣，應(yīng)了解作物種植及農(nóng)藥施用情況，選擇不施或少施農(nóng)藥、肥料的地塊作為采樣單元，以盡量減少人為活動的影響。

2、樣品的采集（1）在每個采樣點均需挖掘土壤剖面進(jìn)行采樣。每個剖面采集A、B、C三層土樣。在各層次典型中心部位自下而上采樣，切忌混淆層次、混合采樣。（2）在山地土壤土層薄的地區(qū)，B層發(fā)育不完整時，只采A、C層樣。（3）干旱地區(qū)剖面發(fā)育不完整的土壤，采集表層（0-20㎝）、中土層（50㎝）和底土層（100㎝）附近的樣品

3、采樣點數(shù)的確定采樣點的數(shù)目與所研究地區(qū)范圍的大小、研究任務(wù)所設(shè)定的精密度等因素有關(guān)。采樣單元點數(shù)可按下式估算：

n=(t2·s2)/d2

n——每個采樣單元所設(shè)最少采樣點位數(shù)；

t——置信因子（當(dāng)置信水平95%時，為1.96）；

s——樣本相對標(biāo)準(zhǔn)差；

d——允許偏差。二、樣品加工與管理(一)樣品加工處理制成滿足分析要求的土壤樣品:

測定不穩(wěn)定的項目用新鮮土樣（如游離揮發(fā)酚、NH3-N、NO3－-N、Fe2+）;

測定多數(shù)穩(wěn)定項目用風(fēng)干土樣。(二)樣品的管理包括土樣加工處理、分裝、分發(fā)過程中的管理和樣品入庫保存管理。建立嚴(yán)格的管理制度和崗位責(zé)任制按照規(guī)定的方法和程序工作，認(rèn)真按要求做好各項記錄，防止樣品遺失和信息傳遞失誤；依據(jù)欲分析組分性質(zhì)選擇相應(yīng)的保存方法和保存時間。三、樣品的預(yù)處理全分解方法(破壞土壤的礦物晶格和有機質(zhì)，使待測元素進(jìn)入試樣溶液中,重金屬的測定)普通酸分解法；高壓釜密閉分解法；微波爐加熱分解法；堿融法酸溶浸法(易溶無機物組分的測定)HCl-HNO3溶浸法；HNO3-H2SO4-HClO4溶浸法；HNO3溶浸法；HCl溶浸法形態(tài)分析樣品的預(yù)處理方法(有效態(tài)組分的測定)有效態(tài)的溶浸法；碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)的提取有機污染物的提取方法(有機污染物的測定)振蕩提??；超聲波提取；索式提?。唤莼亓鞣捌渌椒ūO(jiān)測項目：金屬、非金屬、有機物結(jié)果表達(dá)：烘干土為基準(zhǔn)——mg/kg(烘干土樣)測定方法：

包括土