《土壤污染监测》PPT课件.ppt

土 壤 污 染 监 测,土壤的组成及性状 土壤污染的类型及特点 土壤污染的监测,土壤概念,土壤是陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。 土壤形成过程是地表岩石风化过程及母质成土过程，是在母质、生物、气候、地形、时间等多种因素综合作用下形成的。,承载人为排放的污染物积蓄作用 分解、转化污染物净化作用 转移致生物体直、间接危及人类,土壤主要作用,土 壤 组 成,占土壤固体总重量的90以上，包括原生矿物质和次生矿物质,占土壤干重量的0.5-3，主要以腐殖质为主,土壤中气体的总称，组分与大气基本相同,土壤中各种形态水分的总称，植物养分的主要供给源,土壤矿物质,原生矿物质：岩石经受不同程度的物理风化，仍遗留在土壤中，化学组成没有改变的一类矿物，包括硅酸盐类矿物、硫化物类矿物等,次生矿物质：由原生矿物质经风化后形成的新矿物，包括各种简单盐类，如碳酸盐、硫酸盐等。,土壤矿物质元素的相对含量及化学组成与地球表面岩石圈元素的平均含量及化学组成相似。,土壤有机质，以腐殖质为主,未完全分解的植物与动物残骸，包括含氮与不含氮的有机物 腐殖质，具有多种功能团、芳香族结构及酸性的高分子化合物，主要含有胡敏酸和富里酸,土壤有机质能改善土壤的物理、化学和生物学性状，具有吸附性能、缓冲性能、络合性能等,土壤环境背景值(本底值),概念：在未受或少受人类活动影响下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量。,是一个相对概念，判断土壤的污染程度是用相对的方法，即污染区某物质含量与本底值进行比较（全国土壤背景值）。,土壤污染的类型及特点,概 念,1、土壤环境容量：土壤中某污染物的最大累积 量。研究目的是实行排放总量控制，保护 土壤正常功能。,达到最大累积量的依据： （1）对作物生育发生障碍； （2）作物可食部分达到中等残留浓度，即相当于食品 卫生标准中规定指标的一半浓度。,2、土壤污染(无统一定义)：我国学者认为，土 壤污染指污染物进入土壤，并在土壤中积累： 1）引起土壤的组织、结构和功能的变化； 2）影响植物的生产、发育，使作物的产量 和质量下降； 3）在作物体内积累，从食物链进入人体影 响人体健康。,概 念,土壤污染的类型,水污染型：污灌引起，有害金属和有机污染 物进入土壤 大气污染型：降雨、粉尘降落引起 固体废弃物污染型：垃圾、废渣等堆放 农药污染型：如砷、汞、有机氯等 有害微生物、病原菌污染型,隐蔽性和滞后性 累积性 不可逆转性（重金属污染） 难治理性,土壤污染的特点,土壤污染的监测,1、采样点的选择,根据土壤污染的不均匀性，在采样前必须对监测区进行调研： 自然条件：包括母质、地形、植被、气候等； 农业生产情况：包括土地利用、作物生长与产量情况，化肥农药使用情况等； 土壤性状：土壤类型及性状等 污染历史与现状：包括污染源、固体废弃物等,一、土样的采集,2、采样点的布设,在调研基础上，选择采样单元（0.13-0.2公顷），布设采样点：,1）对角线法 适用于污灌区。由田块 进水口向对角引一斜线， 将对角线三等分，以每等 分中间点作取样点。,2）梅花形布点法,适用于面积较小、地势平坦、土壤较均匀的田块； 中心点设在两对角线相交处。 一般设510个点。,适用于中等面积、地形平坦、但土壤较不均匀的田块； 适用于受固体废弃物污染的土壤； 一般设10个以上采样点。,3）棋盘式布点法,适用于面积较大，地势不平坦，土壤不均匀的田块； 采样点数目较多。,4）蛇形布点法,3、采样深度（视监测目的而定）,采样深度,土壤污染状况,一般了解,取0-15cm或0-20cm表层(或耕层)土壤,了解污染深度,按土壤剖面层次分层采样，混合,4、采样时间（视分析目的而定）,采样时间,分析目的,了解土壤污染状况,随时采集,同时掌握作物受污染状况,依季节变化或作物收获期采集,对所得混合样反复按四分法弃取，最后只需1-2kg。,5、采样量,采样点不能设在田边、沟边、路边或肥堆边 详细记录现场采样点的具体情况 现场填写标签两张，一张放入样品袋内，一张贴在样品袋上。,6、采样注意事项,注意土壤类型和母质成土过程的相似性 在水土流失严重或表土被破坏处不设采样点 远离污染源，离公路、铁路300m以上 选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面 在耕地上采样，选择人为活动少的为采样单元,7、土壤背景值样品采集,采样方法有单点采样和多点混合样 每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样 要有3-5个重复采样点，以检验背景值的可靠性,土壤背景值样品采集,除测定挥发酚等之类样品用鲜样外，一般都用风干样品。 风干方法：把土样倒在塑膜上或瓷盘内，阴凉处凉干，经常翻动，及时压碎，挑去杂物，切忌阳光直接曝晒。,二、土样的制备与保存,1、土样的风干,初碎：风干土样用木棒碾细，过2mm(20目)尼龙筛，用作物理分析。 缩分、细碎：四分法缩分，碾钵磨细，要求不同过不同规格的网筛（如用AAS法测定重金属时，土样必须全部通过100目筛）,2、磨碎与过筛,保存于玻璃或聚乙烯醇容器内 在常温、阴凉、干燥、避阳光、密封(石蜡涂封)条件下可保存30个月,3、土样的保存,方法: (1) 酸溶：王水(HCl-HNO3)、HNO3-H2SO4、 HNO3-HClO4、H2SO4-H3PO4 (2) 碱溶：碳酸钠、偏硼酸锂 (3) 增压溶,三、土样的预处理,1、土壤样品的溶解,目的: (1) 破坏除去土壤中的有机物 (2) 溶解固体物质 (3) 将各种形态的金属变为同一种可测态,1、土壤样品的溶解,有效态污染物与植物污染具有一定的相关性。 有效态污染物的特性：可溶性、可代换性、与外界环境有关，如Cr()与Cr()。,2、土壤有效态污染物的提取,取土壤样品在105下烘4-5h至恒重。,3、土壤含水量测定,水 盐溶液中性离子盐溶液，如1M NaCl、 1M NH4Ac 酸溶液一定pH的缓冲体系，如NH4Ac、 0.1 MHCl 螯合剂溶液如EDTA提取金属离子,有效态污染物的提取剂,查阅文献。 用栽培试验进行校验，植物中污染物的含量与提取液中含量相对照，获得相关性。(如0.1M HCl提取Zn、Cu、Cd等),提取剂的选择,萃取酚、三氯乙醛、油 索化提取有机氯农药、多环芳烃,有机污染物的提取方法,四、土壤污染物的测定,土壤中锌、铜、镉的测定AAS法,配制标准溶液,土样预处理,配制标准系列混合溶液,AAS法测定,结果计算,推荐使用光谱纯试剂、蒸馏去离子水,称取0.5-1g于聚四氟乙烯坩锅中，用HCl、HNO3、HF、HClO4加热消化，用稀HNO3浸取残渣、定容。作全过程空白实验,稀释标准贮备液至合适测定浓度范围,空气-乙炔火焰,主要元素标准溶液配制方法,土壤中铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法,绘制标准曲线,土样预处理,显色与测定,结果计算,称取0.5-2g于聚四氟乙烯坩锅中，用HNO3、H2SO4、HF加热消化，用水浸取、定容。作全过程空白实验,在酸性介质中加KMnO4氧化Cr3+为Cr6+,用NaN3除去过量KMnO4，加二苯碳酰二肼显色剂比色测定,土壤中砷的测定DDTC-Ag法,(1) 样品预处理,消解法：HNO3-H2SO4法，蒸至冒白烟(SO3),土壤呈灰白色。 提取法：用1MHCl，在30提取30min。,(2) DDTC-Ag法测定,1、有机氯农药的测定,用石油醚-丙酮混合液提取。 用浓硫酸纯化，以除去腐殖质。 GC测定(电子捕获检测器),2、三氯乙醛的测定,新鲜土样，用水提取 GC测定,3、油份的测定,总油份：氯仿提取 非皂化物(芳烃烷烃)：用乙醇-NaOH处理，石油醚萃取,4、酚(焦化废水)的测定,用浓硫酸直接蒸馏、分离 用4-氨基安替比林-氯仿萃取，比色测定,The End！,