环境监测 第五章 土壤质量监测

第五章第五章 土壤质量监测土壤质量监测本章教学目的、要求本章教学目的、要求 1 1了解土壤组成和背景值；了解土壤组成和背景值；2 2掌握土壤污染的测定方法。掌握土壤污染的测定方法。本章重点本章重点 土壤背景值、腐殖质、采样点布设、土壤样品土壤背景值、腐殖质、采样点布设、土壤样品采集、土壤样品测定采集、土壤样品测定 本章难点本章难点 土壤样品的制备与保存、土壤样品测定土壤样品的制备与保存、土壤样品测定第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识第二节第二节 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 第四节第四节 土壤样品的预处理土壤样品的预处理 第五节第五节 土壤污染物的测定土壤污染物的测定 第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识土壤土壤固相(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。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。2.土壤化学组成土壤化学组成氧、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5.1；国际制土壤质地分类见表5.2。v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物。v腐殖物质腐殖物质：是植物残体中稳定性较大的木质素及：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，部分被氧化形成的一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，苯环周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、甲氧基及氨围连有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓基等，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。冲、氧化还原作用及生理活性等性能。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、细菌、真菌、放线菌、藻类等藻类等)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)对进入对进入土壤的有机污染物的降解及无机污染物土壤的有机污染物的降解及无机污染物(如重金属如重金属)的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要贡献者。贡献者。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v土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等等)。v积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶树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树。最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。二、土壤的基本性质二、土壤的基本性质 (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，并呈东范围内，并呈东南酸西北碱的规律。土壤的酸碱性直接或间接地影南酸西北碱的规律。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。响污染物在土壤中的迁移转化。(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机物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，可以用氧化还原电位质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位(Eh)来衡量。来衡量。Eh300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。化状态。Eh5g/kg的土的土壤，如苯并壤，如苯并(a)芘含量芘含量5 g/kg，则用荧光分光光度法。，则用荧光分光光度法。v土壤样品于索氏提器内用环己烷提取苯并土壤样品于索氏提器内用环己烷提取苯并(a)芘；芘；v提取液注入高效液相色谱仪测定。提取液注入高效液相色谱仪测定。第五章习题v1土壤污染有何特点?当土壤受到镉污染后，试考虑不同形态的镉、土壤pH，土壤氧化还原条件对土壤污染程度有何影响?v2何谓土壤背景值?v3如何布点采集污染土壤样品?v4如何布点采集背景值样品?v5如何制备土壤样品?制备过程中应注意哪些问题?v6如何选择土样贮存器?v7分析比较土样各种酸式消化法的特点，有哪些注意事项?消化过程中各种酸起何作用?v8试设计土壤样品中Hg、As的测定方案，要求：v(1)查阅测定方法，进行方法比较，v(2)选择测定方法，拟出测定方案。v9原子吸收光度法测土壤中Cd含量有几种定量方法?哪种方法更适用?