《土壤污染监测》PPT课件

第四章 土壤污染监测 l 第 一 节 土 壤 基 本 知 识l 第 二 节 土 壤 环 境 质 量 监 测 方 案l 第 三 节 土 壤 样 品 的 采 集 与 加 工 管 理l 第 四 节 土 壤 样 品 的 预 处 理l 第 五 节 土 壤 污 染 物 的 测 定 第一节 土壤基本知识一 、 土 壤 组 成二 、 土 壤 的 基 本 性 质三 、 土 壤 背 景 值四 、 土 壤 污 染五 、 土 壤 质 量 标 准 一、土壤组成q 地 球 的 表 面 是 岩 石 圈 ， 岩 石 经 过 风 化 作 用 ， 破 坏成 疏 松 的 、 大 小 不 等 的 矿 物 颗 粒 (称 母 质 )q 土 壤 是 在 母 质 、 生 物 、 气 候 、 地 形 、 时 间 等 因 素作 用 下 演 变 而 成 的 。q 由 固 、 液 、 气 三 相 组 成 ， 含 有 ：q 矿 物 质q 动 植 物 残 体 腐 解 产 生 的 有 机 物 质q 水 分 q 空 气 等 。 (一)土壤矿物质 1、 原 生 矿 物 质 ： 岩 石 受 物 理 风 化 ， 遗 留 在 土 壤 中的 一 类 矿 物 ， 原 来 的 化 学 组 成 没 有 改 变 。 有 硅 酸盐 类 矿 物 、 氟 化 物 类 矿 物 ； 硫 化 物 类 矿 物 和 磷 酸盐 类 矿 物 。 2、 次 生 矿 物 质 ： 原 生 矿 物 质 经 风 化 后 形 成 的 新 矿物 。 各 种 简 单 盐 类 ， 如 碳 酸 盐 、 硫 酸 盐 、 氯 化 物等 。 次 生 粘 土 矿 物 大 多 为 各 种 铝 硅 酸 盐 和 铁 硅 酸盐 ， 如 高 岭 土 、 多 水 高 岭 土 等 。一 、 土 壤 组 成 土壤矿物质的化学组成元 素 岩 石 圈 土 壤 元 素 岩 石 圈 土 壤 OSiA1Fe CaNaKMg 47.233.08.85.13.62.642.62.1 49.027.67.133.81.370.631.360.6 TiSMnPNCuZn 0.60.090.090.080.010.010.005 0.460.0850.0850.080.10.0020.005一 、 土 壤 组 成 土壤矿物质的化学组成(续表)氧 化 物 岩 石 圈 土 壤SiO2Al2O3Fe2O3 CaOMgOK 2ONa2OP2O5TiO2 61.2815.346.294.963.903.06 3.44 0.290.78 64.1712.866.581.170.910.960.580.111.25 一 、 土 壤 组 成 我国土粒分级标准一 、 土 壤 组 成 国际制土壤质地分类一 、 土 壤 组 成 (二)土壤有机质 l 土 壤 有 机 质 绝 大 部 分 集 中 于 土 壤 表 层 。l 土 壤 有 机 质 主 要 来 自 :植 物 的 茎 秆 、 根 茬 、 落 叶 、土 壤 中 的 动 物 残 骸 以 及 施 入 土 壤 的 有 机 肥 料 。l 我 国 大 多 数 土 壤 中 有 机 质 含 量 在 5 左 右 。l 有 机 物 质 在 物 理 、 化 学 、 生 物 等 因 素 的 作 用 下 ，形 成 一 种 新 的 性 质 相 当 稳 定 而 复 杂 的 有 机 化 合 物 ，称 为 土 壤 有 机 质 ， 主 要 以 腐 殖 质 为 主 。一 、 土 壤 组 成 土壤有机质的作用l 土 壤 有 机 质 能 改 善 土 壤 的 物 理 、 化 学 和 生 物 学 性状 。l 腐 殖 质 具 有 吸 收 性 能 、 土 壤 缓 冲 性 能 以 及 与 土 壤重 金 属 的 络 合 性 能 等 ， 对 土 壤 结 构 、 土 壤 性 质 和土 壤 质 量 有 重 大 影 响 。l 一 定 条 件 下 ， 土 壤 还 具 有 净 化 解 毒 作 用 。 这 种 净化 作 用 是 极 不 稳 定 的 。 一 、 土 壤 组 成 (三)土壤生物l 土 壤 中 生 活 着 微 生 物 (细 菌 、 真 菌 、 放 线 菌 、 藻 类等 )及 动 物 (原 生 动 物 、 蚯 蚓 、 线 虫 类 等 )l 是 土 壤 有 机 质 的 重 要 来 源 ， 对 进 入 土 壤 的 有 机 污染 物 的 降 解 及 无 机 污 染 物 (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 贡 献 者 。一 、 土 壤 组 成 （四）土壤水l 土 壤 水 是 土 壤 中 各 种 形 态 水 分 的 总 称 。l 土 壤 水 非 指 纯 水 ， 实 际 是 含 有 复 杂 溶 质 的 稀 溶 液 ，因 此 ， 通 常 将 土 壤 水 及 其 所 含 溶 质 称 为 土 壤 溶 液 。l 土 壤 溶 液 中 的 溶 质 包 括 可 溶 无 机 盐 、 可 溶 有 机 物 、无 机 胶 体 及 可 溶 性 气 体 等 。 l 土 壤 水 的 主 要 来 源 有 大 气 降 水 、 降 雪 和 地 表 径 流l 若 地 下 水 位 接 近 地 表 面 (约 23m)， 地 下 水 是 土 壤水 的 主 要 来 源 。 一 、 土 壤 组 成 （五）土壤空气l 土 壤 空 气 是 存 在 于 土 壤 中 气 体 的 总 称 。 是 土 壤 的重 要 组 成 之 一 。l 来 源 ： 大 气 （ 组 分 与 大 气 基 本 相 同 ， 以 氮 、 氧 和二 氧 化 碳 为 主 ） 、 生 物 化 学 作 用 产 生 的 气 体 ： 如甲 烷 、 硫 化 氢 、 氢 气 、 氮 氧 化 物 等 。l 存 在 于 未 被 土 壤 水 分 占 据 的 土 壤 空 隙 中 。 与 季 节 、土 壤 水 分 、 土 壤 深 度 等 条 件 相 关 。l 在 排 水 良 好 的 土 壤 中 ， 土 壤 空 气 主 要 来 源 于 大 气 ，在 排 水 不 良 的 土 壤 中 ， 氧 含 量 下 降 ， 二 氧 化 碳 含量 增 加 ， 土 壤 空 气 含 氧 量 比 大 气 少 ， 二 氧 化 碳 含量 高 于 大 气 。一 、 土 壤 组 成 二、土壤的基本性质l (一 )吸 附 性l (二 )酸 碱 性l (三 )氧 化 还 原 性 (一)吸附性l 由 于 土 壤 中 的 胶 体 具 有 巨 大 的 比 表 面 积 ， 胶 粒 表面 带 有 电 荷 ， 界 面 上 产 生 双 电 层 ， 对 有 机 污 染 物(如 有 机 磷 和 有 机 氯 农 药 等 )和 无 机 污 染 物 (如 Hg2+、Pb2 等 重 金 属 离 子 )有 极 强 的 吸 附 能 力 或 离 子 交 换吸 附 能 力 。l 吸 附 性 能 与 存 在 于 土 壤 中 的 胶 体 物 质 有 关 。 土 壤胶 体 包 括 无 机 胶 体 (如 黏 土 矿 物 和 铁 、 铝 、 硅 等 水合 氧 化 物 )、 有 机 胶 体 (腐 殖 质 及 少 量 的 生 物 活 动产 生 的 有 机 物 )、 有 机 无 机 复 合 胶 体 。二 、 土 壤 的 基 本 性 质 (二)酸碱性土 壤 的 酸 碱 度 划 分 为 九 级 ：l pH 5.5 6.0 为 酸 性 土 ，l pH 6.0 6.5 为 弱 酸 性 土 ，l pH 6.5 7.0为 中 性 土 ，l pH 7.0 7.5为 弱 碱 性 ，l pH 7.5 8.5为 碱 性 土 ， l pH 8.5 9.5为 强 碱 性 土 ，l pH 9.5 为 极 强 碱 性 土 。l 中 国 土 壤 的 pH 值 大 多 在 4.5 8.5 范 围 内 ， 并 呈 东 南 酸 西 北 碱 的 规律 。二 、 土 壤 的 基 本 性 质 (二)酸碱性l 土 壤 酸 度 分 为 活 性 酸 度 和 潜 性 酸 度 两 类 。l 活 性 酸 度 又 称 有 效 酸 度 ， 指 土 壤 溶 液 中 游 离 氢 离子 浓 度 反 映 的 酸 度 ， 用 pH值 表 示 。l 潜 性 酸 度 ， 指 土 壤 胶 体 吸 附 的 可 交 换 氢 离 子 和 铝离 子 经 离 子 交 换 作 用 后 所 产 生 的 酸 度 。 土 壤 潜 性酸 度 用 100g 烘 干 土 中 氢 离 子 的 摩 尔 数 表 示 。l 土 壤 碱 性 ： 来 自 土 壤 中 钙 、 镁 、 钠 、 钾 的 重 碳 酸盐 、 碳 酸 盐 及 土 壤 胶 体 上 交 换 性 钠 离 子 的 水 解 作用 。二 、 土 壤 的 基 本 性 质 (三)氧化还原性l 存 在 于 土 壤 中 的 氧 化 性 和 还 原 性 无 机 物 及 有 机 物 ， 使 土 壤具 有 氧 化 性 和 还 原 性 。l 氧 化 剂 ： 游 离 氧 和 高 价 金 属 离 子 、 硝 酸 根 等 ；l 还 原 剂 ： 有 机 质 及 在 厌 氧 条 件 下 形 成 的 分 解 产 物 和 低 价 金属 离 子 是 主 要 的 还 原 剂 。l 土 壤 环 境 的 氧 化 作 用 或 还 原 作 用 通 过 发 生 氧 化 反 应 或 还 原反 应 反 映 出 来 ， 故 可 以 用 氧 化 还 原 电 位 Eh 来 衡 量 。l 实 测 的 氧 化 还 原 电 位 ： 当 Eh 300 mV 时 ， 氧 化 体 系 起 主导 作 用 ， 土 壤 处 于 氧 化 状 态 ； 当 Eh300mV 时 ， 还 原 体系 起 主 导 作 用 ， 土 壤 处 于 还 原 状 态 。二 、 土 壤 的 基 本 性 质 三、土壤背景值l 土 壤 背 景 值 又 称 土 壤 本 底 值 。 背 景 值 指 正 常 地 质地 理 条 件 和 地 球 化 学 条 件 下 ， 元 素 在 各 类 自 然 体(岩 石 、 风 化 产 物 、 土 壤 、 沉 积 物 、 天 然 水 、 近 地大 气 等 )中 的 正 常 含 量 。l 在 环 境 科 学 中 ， 土 壤 背 景 值 是 指 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 。 我国土壤环境背景值的研究l 我 国 土 壤 环 境 背 景 值 的 研 究 始 于 70年 代 中 期 ， 首先 由 中 国 科 学 院 土 壤 研 究 所 等 单 位 开 展 了 部 分 城市 及 地 区 (北 京 、 南 京 、 广 州 等 )的 土 壤 背 景 值 调查 研 究 。 1982年 国 家 把 环 境 背 景 值 调 查 研 究 列 入“ 六 五 ” 重 点 科 技 攻 关 项 目 ， 在 松 辽 平 原 、 湘 江谷 地 开 展 了 土 壤 环 境 背 景 值 研 究 。l 1986年 ， 我 国 再 次 将 土 壤 环 境 背 景 值 研 究 列 为“ 七 五 ” 重 点 科 技 攻 关 课 题 ， 研 究 范 围 包 括 除 台湾 省 以 外 的 30个 省 、 市 、 自 治 区 的 所 有 土 壤 类 型 ，分 析 元 素 60多 个 ， 于 1990年 出 版 了 中 国 土 壤 元素 背 景 值 一 书 。三 、 土 壤 背 景 值 我国土壤(A层)背景值(gkg)三 、 土 壤 背 景 值 四、土壤污染l 土 壤 环 境 对 进 入 土 壤 的 污 染 物 有 一 定 的 缓 冲 、 净 化 能 力 ，但 进 入 土 壤 的 污 染 物 质 量 和 速 度 超 过 了 土 壤 能 承 受 的 容 量和 净 化 速 度 时 ， 就 破 坏 了 土 壤 环 境 的 自 然 动 态 平 衡 ， 污 染物 积 累 ， 引 起 土 壤 的 组 成 、 性 状 改 变 ， 功 能 失 调 ， 质 量 下降 ， 导 致 土 壤 环 境 污 染 。l 土 壤 污 染 可 构 成 二 次 污 染 ， 污 染 水 体 、 大 气 、 生 物 。l 天 然 污 染 源 ： 矿 物 风 化 ， 火 山 爆 发 降 落 的 火 山 灰 等 。l 人 为 污 染 源 ： 农 药 、 化 肥 ， 污 水 灌 溉 ， 城 市 垃 圾 及 工 业 废渣 ， 大 气 沉 降 物 等 。 l 污 染 物 种 类 ： 化 学 污 染 物 （ 为 主 ） ， 生 物 和 放 射 性 污 染 。化 学 污 染 如 重 金 属 、 硫 化 物 、 氟 化 物 、 农 药 等 。 生 物 染 主要 是 病 原 微 生 物 。 放 射 性 污 染 物 主 要 是 锶 、 铯 等 。 五、土壤质量标准l 我 国 颁 布 的 标 准 有 ： 土 壤 环 境 质 量 标 准 (GBl56181995)、 无 公 害 农 产 品 蔬 菜 产 地 土 壤环 境 质 量 指 标 (GB T184072001)、 无 公 害农 产 品 茶 叶 产 地 土 壤 环 境 质 量 指 标 (NY50202001)；l 有 的 省 (市 )也 制 定 了 地 方 法 标 准 ， 如 江 苏 省 颁 布的 无 公 害 农 产 品 粮 食 类 产 地 环 境 质 量 指 标 (DB32 T343.11999)， 规 定 了 土 壤 环 境 质 量 指标 。 土壤环境质量标准值(GBl56181995)五 、 土 壤 质 量 标 准 第二节 土壤环境质量监测方案一 、 监 测 目 的二 、 资 料 收 集三 、 监 测 项 目四 、 采 样 点 的 布 设五 、 监 测 方 法六 、 土 壤 监 测 质 量 控 制七 、 农 田 土 壤 环 境 质 量 评 价 一、监测目的1、 土 壤 质 量 现 状 监 测2、 土 壤 污 染 事 故 监 测3、 污 染 物 土 地 处 理 的 动 态 监 测4、 土 壤 背 景 值 调 查 二、资料的收集l 自 然 环 境 方 面 的 资 料 包 括 ： 土 壤 类 型 、 植 被 、 区域 土 壤 元 素 背 景 值 、 土 地 利 用 、 水 土 流 失 、 自 然灾 害 、 水 系 、 地 下 水 、 地 质 、 地 形 地 貌 、 气 象 等 ，以 及 相 应 的 图 件 (如 土 壤 类 型 图 、 地 质 图 、 植 被 图等 )。l 社 会 环 境 方 面 的 资 料 包 括 ： 工 农 业 生 产 布 局 、 工业 污 染 源 种 类 及 分 布 、 污 染 物 种 类 及 排 放 途 径 和排 放 量 、 农 药 和 化 肥 使 用 状 况 、 污 水 灌 溉 及 污 泥施 用 状 况 、 人 口 分 布 、 地 方 病 等 。 三、监测项目l 我 国 土 壤 环 境 质 量 标 准 规 定 监 测 重 金 属 类 、 农 药 类 及pH值 共 11个 项 目 。l 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 、 选 择 必 测 项 目 和 选 择 项 目 ： 必 测 项 目 ： 土 壤 环 境 质 量 标 准 要 求 测 定 的 11个 项 目 。 选 择 必 测 项 目 ： 根 据 监 测 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 。 土壤监测中优先监测物l 土 壤 中 优 先 监 测 物 有 以 下 两 类 ： 第 一 类 ： 汞 、 铅 、 镉 、 DDT及 其 代 谢 产 物 与 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 、四 氯 化 碳 醋 酸 衍 生 物 、 氯 化 脂 肪 族 ， 砷 、 锌 、 硒 、铬 、 镍 、 锰 、 钒 ， 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 。 四、采样点的布设l (一 ) 布 设 原 则l (1)合 理 地 划 分 采 样 单 元 。 进 行 土 壤 监 测 时 ， 往 往 面 积 较 大 ，需 要 划 分 成 若 干 个 采 样 单 元 ， 同 时 在 不 受 污 染 源 影 响 的 地方 选 择 对 照 采 样 单 元 。 同 一 单 元 的 差 别 应 尽 可 能 小 。l (2) 对 于 土 壤 污 染 监 测 ， 哪 里 有 污 染 就 在 哪 里 布 点 ， 根 据技 术 力 量 和 财 力 条 件 ， 优 先 布 设 在 污 染 严 重 、 影 响 农 业 生产 活 动 的 地 方 。l (3) 采 样 点 不 能 设 在 田 边 、 沟 边 、 路 边 、 肥 堆 边 及 水 土 流失 严 重 或 表 层 土 被 破 坏 处 。 四、采样点的布设(二 )采 样 点 数 量l 要 求 每 个 采 样 单 元 最 少 设 3个 采 样 点 。l 单 个 采 样 单 元 内 采 样 点 数 可 按 下 式 估 算 ： (三)采样点布设方法1、 对 角 线 布 点 法l 适 用 于 面 积 较 小 、 地 势 平 坦 的 污 水 灌 溉 或 污 染 河水 灌 溉 的 田 块 。 由 田 块 进 水 口 引 一 对 角 线 ， 在 对角 线 上 至 少 分 5等 分 ， 以 等 分 点 为 采 样 分 点 。四 、 采 样 点 的 布 设 (三)采样点布设方法2、 梅 花 形 布 点 法l 适 用 于 面 积 较 小 ， 地 势 平 坦 ， 土 壤 物 质 和 污 染 程度 较 均 匀 的 地 块 。 中 心 分 点 设 在 地 块 两 对 角 线 相交 处 ， 一 般 设 510个 分 点 。四 、 采 样 点 的 布 设 (三)采样点布设方法3、 棋 盘 式 布 点 法l 适 用 于 中 等 面 积 、 地 势 平 坦 、 地 形 完 整 开 阔 ， 但土 壤 较 不 均 匀 的 田 块 ， 一 般 设 10个 以 上 分 点 。 也适 用 于 受 固 体 废 物 污 染 的 土 壤 ， 因 为 固 体 废 物 分布 不 均 匀 ， 应 设 20个 以 上 分 点 。四 、 采 样 点 的 布 设 (三)采样点布设方法l 4、 蛇 形 布 点 法l 适 用 于 面 积 较 大 ， 地 势 不 很 平 坦 ， 土 壤 不 够 均 匀的 田 块 。 布 设 分 点 数 目 较 多 。四 、 采 样 点 的 布 设 (三)采样点布设方法l 5、 放 射 状 布 点 法l 适 用 于 大 气 污 染 型 土 壤 。 以 大 气 污 染 源 为 中 心 ，向 周 围 画 射 线 ， 在 射 线 上 布 设 采 样 分 点 。 在 主 导风 向 的 下 风 向 适 当 增 加 分 点 之 间 的 距 离 和 分 点 数量 。四 、 采 样 点 的 布 设 (三)采样点布设方法l 6、 网 格 布 点 法l 适 用 于 地 形 平 缓 的 地 块 。 将 地 块 划 分 成 若 干 均 匀网 状 方 格 ， 采 样 分 点 设 在 两 条 直 线 的 交 点 处 或 方格 的 中 心 。 农 用 化 学 物 质 污 染 型 土 壤 、 土 壤 背 景值 调 查 常 用 这 种 方 法 。四 、 采 样 点 的 布 设 五、监测方法l 包 括 土 壤 样 品 预 处 理 和 分 析 测 定 方 法 两 部 分 。l 分 析 测 定 方 法 ： 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 、 分 光 光 度法 、 原 子 荧 光 法 、 气 相 色 谱 法 、 电 化 学 分 析 法 及化 学 分 析 法 等 。 电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱(ICPAES)分 析 法 、 x射 线 荧 光 光 谱 分 析 法 、中 子 活 化 分 析 法 、 液 相 色 谱 分 析 法 及 气 相 色 谱 质 谱 (GCMS)联 用 法 等 。 六、土壤监测质量控制l 包 括 实 验 用 分 析 仪 器 、 量 器 、 试 剂 、 标 准 物 质 及监 测 人 员 基 本 素 质 的 质 量 保 证 ，l 实 验 室 内 部 质 量 控 制 ， 实 验 室 间 质 量 控 制 ， 监 测结 果 的 数 据 处 理 要 求 等 。 七、农田土壤环境质量评价(一 )评 价 参 数l 用 于 评 价 土 壤 环 境 质 量 的 参 数 有 单 项 污 染 指 数 、 综 合 污 染指 数 、 污 染 积 累 指 数 、 污 染 物 超 标 倍 数 、 污 染 样 本 超 标 率 、污 染 面 积 超 标 率 、 污 染 分 担 率 及 土 壤 污 染 分 级 标 准 等 。(二 )评 价 方 法l 土 壤 环 境 质 量 评 价 一 般 以 单 项 污 染 指 数 为 主 ， 当 区 域 内 土壤 质 量 作 为 一 个 整 体 与 外 区 域 土 壤 质 量 比 较 时 ， 或 一 个 区域 内 土 壤 质 量 在 不 同 历 史 阶 段 比 较 时 ， 应 用 综 合 污 染 指 数评 价 。 土壤污染分级标准 第三节 土壤样品的采集与加工管理一 、 土 壤 样 品 采 集二 、 土 壤 样 品 的 加 工 与 管 理 一、土壤样品采集 采 集 土 壤 样 品 包 括 根 据 监 测 目 的 和 监 测 项 目 确 定样 品 类 型 ， 进 行 物 质 、 技 术 和 组 织 准 备 ， 现 场 踏勘 及 实 施 采 样 等 工 作 。 (一)土壤样品的类型、采样深度及采样量1、 混 合 样 品l 将 在 一 个 采 样 单 元 内 各 采 样 分 点 采 集 的 土 样 混 合均 匀 制 成 混 合 样 ， 组 成 混 合 样 的 分 点 数 通 常 为 520个 。 混 合 样 量 往 往 较 大 ， 需 要 用 四 分 法 弃 取 ，最 后 留 下 12 kg， 装 入 样 品 袋 。一 、 土 壤 样 品 采 集 (一)土壤样品的类型、采样深度及采样量l 2、 剖 面 样 品一 、 土 壤 样 品 采 集 2、剖面样品一 、 土 壤 样 品 采 集 (二)采样时间和频率l 为 了 解 土 壤 污 染 状 况 ， 可 随 时 采 集 样 品 进 行 测 定 。l 掌 握 在 土 壤 上 生 长 的 作 物 受 污 染 的 状 况 ， 在 季 节变 化 或 作 物 收 获 期 采 集 。l 农 田 土 壤 环 境 监 测 技 术 规 范 规 定 ， 一 般 土 壤在 农 作 物 收 获 期 采 样 测 定 ， 必 测 项 目 一 年 测 定 一次 ， 其 他 项 目 3 5年 测 定 一 次 。一 、 土 壤 样 品 采 集 （三）采样注意事项 (1)采 样 点 不 能 设 在 田 边 、 沟 边 、 路 边 。(2)将 现 场 采 样 点 的 具 体 情 况 ， 土 壤 剖 面 形 态 特 征 等做 详 细 记 录 。(3)现 场 填 写 标 签 两 张 (地 点 、 土 壤 深 度 、 日 期 、 采 样人 姓 名 )， 一 张 放 入 样 品 袋 内 ， 一 张 扎 在 样 品 口 袋上 。 一 、 土 壤 样 品 采 集 二、土壤样品的加工与管理l 现 场 采 集 的 土 壤 样 品 分 类 装 箱 ， 运 往 实 验 室 加 工处 理 。l 在 运 输 中 严 防 样 品 的 损 失 、 混 淆 和 玷 污 ， 并 派 专人 押 运 ， 按 时 送 至 实 验 室 。 (一)样品加工处理l 样 品 加 工 又 称 样 品 制 备 ， 处 理 程 序 是 ： 风 干 、 磨细 、 过 筛 、 混 合 、 分 装 ， 制 成 满 足 分 析 要 求 的 土壤 样 品 。二 、 土 壤 样 品 的 加 工 与 管 理 1、样品风干l 从 野 外 采 集 的 土 壤 样 品 运 到 实 验 室 后 ， 为 避 免 受微 生 物 的 作 用 引 起 发 霉 变 质 ， 应 立 即 将 全 部 样 品倒 在 塑 料 薄 膜 上 进 行 风 干 。l 半 干 状 态 时 把 土 块 压 碎 ， 除 去 石 块 、 残 根 后 铺 成薄 层 ， 经 常 翻 动 ， 在 阴 凉 处 慢 慢 风 干 ， 切 忌 阳 光直 接 曝 晒 。l 样 品 风 干 处 应 防 止 酸 、 碱 等 气 体 及 灰 尘 的 污 染 。二 、 土 壤 样 品 的 加 工 与 管 理 2、磨碎与过筛 l 进 行 物 理 分 析 时 ， 取 样 品 100200g， 辗 碎 ， 使 土 样 全 部通 过 2mm孔 径 的 筛 子 ， 混 均 储 于 广 口 瓶 内 ， 作 为 土 壤 颗 粒分 析 及 物 理 性 质 测 定 。l 作 化 学 分 析 时 ， 分 析 项 目 不 同 ， 对 土 壤 颗 粒 细 度 有 不 同 要求 。l 土 壤 监 测 中 ， 称 样 误 差 主 要 取 决 于 样 品 混 合 的 均 匀 程 度 和样 品 颗 粒 的 粗 细 程 度 ， 即 使 对 于 一 个 混 合 均 匀 的 土 样 ， 由于 土 粒 的 大 小 不 同 ， 其 化 学 成 分 也 不 同 。 因 此 ， 称 样 量 会对 分 析 结 果 的 准 确 与 否 产 生 较 大 影 响 。 一 般 常 根 据 所 测 组分 及 称 样 量 决 定 样 品 细 度 。二 、 土 壤 样 品 的 加 工 与 管 理 2、磨碎与过筛l 分 析 有 机 质 、 全 氮 项 目 ， 先 过 2mm筛 ， 再 用 玛 瑙 研 钵 继 续研 细 ， 全 部 通 过 60号 筛 (0.25mm)。l 用 原 子 吸 收 光 度 法 (AAS法 )测 Cd、 Cu、 Ni等 重 金 属 时 ，土 样 必 须 全 部 通 过 100号 筛 (尼 龙 筛 )。l 研 磨 过 筛 后 的 样 品 混 匀 、 装 瓶 、 贴 标 签 、 编 号 、 储 存 。二 、 土 壤 样 品 的 加 工 与 管 理 (二)样品管理 l 一 般 土 壤 样 品 需 保 存 半 年 至 一 年 ， 以 备 必 要 时 查核 之 用 。l 常 用 的 贮 器 ： 玻 璃 材 质 容 器 ， 聚 乙 烯 塑 料 容 器 。l 避 免 日 光 、 潮 湿 、 高 温 和 酸 碱 气 体 等 的 影 响 ， 密封 后 (石 腊 涂 封 )的 样 品 ， 保 存 期 可 达 30个 月 。二 、 土 壤 样 品 的 加 工 与 管 理 第四节 土壤样品的预处理l 一 、 土 壤 样 品 分 解 方 法l 二 、 土 壤 样 品 提 取 方 法l 三 、 净 化 和 浓 缩 一、土壤样品分解方法l 土 壤 样 品 分 解 方 法 有 ： 酸 分 解 法 、 碱 熔 分 解 法 、高 压 釜 分 解 法 、 微 波 炉 分 解 法 等 。l 分 解 的 作 用 是 破 坏 土 壤 的 矿 物 晶 格 和 有 机 质 ， 使待 测 元 素 进 入 试 样 溶 液 中 。 二、土壤样品提取方法(一 )有 机 污 染 物 的 提 取l 测 定 土 壤 中 的 有 机 污 染 物 ， 要 用 新 鲜 土 样 。 称 取 适 量 土 样放 入 锥 形 瓶 中 ， 放 在 振 荡 器 上 ， 用 振 荡 提 取 法 提 取 。 对 于农 药 、 苯 并 (d)芘 等 含 量 低 的 污 染 物 ， 为 了 提 高 提 取 效 率 ，常 用 索 氏 提 取 器 提 取 法 。 常 用 的 提 取 剂 有 环 己 烷 、 石 油 醚 、丙 酮 、 二 氯 甲 烷 、 三 氯 甲 烷 等 。(二 )无 机 污 染 物 的 提 取l 土 壤 中 易 溶 无 机 物 组 分 ， 有 效 态 组 分 ， 可 用 酸 或 水 浸 取 。例 如 ， 用 0.1 mol L 盐 酸 振 荡 提 取 镉 、 铜 、 锌 ， 用 蒸 馏水 提 取 构 成 pH 值 的 组 分 ， 用 无 硼 水 提 取 有 效 态 硼 等 。 三、净化和浓缩l 样 品 中 的 组 分 提 取 后 ， 还 存 在 干 扰 组 分 ， 需 要 进一 步 净 化 或 浓 缩 。l 常 用 净 化 方 法 有 层 析 法 、 蒸 馏 法 等 ；l 浓 缩 方 法 有 蒸 发 法 等 。l 土 壤 样 品 中 的 氰 化 物 、 硫 化 物 常 用 蒸 馏 碱 溶 液吸 收 法 分 离 。 第五节 土壤污染物的测定一 、 土 壤 水 分二 、 pH值三 、 可 溶 性 盐 分五 、 有 机 化 合 物 一、土壤水分l 土 壤 水 分 是 土 壤 生 物 及 作 物 生 长 必 需 的 物 质 ， 不是 污 染 组 分 ， 但 无 论 用 新 鲜 土 样 还 是 风 干 土 样 测定 污 染 组 分 时 ， 都 需 要 测 定 土 壤 含 水 量 ， 以 便 计算 按 烘 干 土 为 基 准 的 测 定 结 果 。l 土 壤 含 水 量 的 测 定 要 点 是 ： 对 于 风 干 样 ， 用 感 量0.001g的 天 平 称 取 适 量 通 过 1 mm 孔 径 筛 的 土 样 ，置 于 已 恒 重 的 铝 盒 中 ； 对 于 新 鲜 土 样 ， 用 感 量 0.01g 的 天 平 称 取 适 量 土 样 ， 放 于 已 恒 重 的 铝 盒 中 ；将 称 量 好 的 风 干 土 样 和 新 鲜 土 样 放 入 烘 箱 内 ， 于105 2 烘 至 恒 重 ， 计 算 水 分 含 量 。 二、pH值l 测 定 土 壤 pH值 使 用 玻 璃 电 极 法 。 测 定 要 点 是 ： 称 取 通 过 1 mm孔 径 筛 的 土 样 10g 于 烧 杯 中 ， 加 无 二 氧 化 碳 蒸 馏 水 25 mL， 轻 轻 摇 动 后 用 电 磁 搅 拌 器 搅 拌 1分 钟 ， 使 水 和 土 充 分混 合 均 匀 ， 放 置 30 min， 用 pH 计 测 量 上 部 浑 浊 液 的 pH值 。l 测 定 pH值 的 土 样 应 存 放 在 密 闭 玻 璃 瓶 中 ， 防 止 空 气 中 的氨 、 二 氧 化 碳 及 酸 碱 性 气 体 的 影 响 。l 土 粒 的 粗 细 及 水 、 土 比 例 会 影 响 pH值 。 酸 性 土 壤 的 水 土比 保 持 5： 1 1： 1； 碱 性 土 壤 水 土 比 以 1： 1或 2.5： 1。 l 风 干 土 和 潮 湿 土 测 得 的 pH值 有 差 异 ， 尤 其 是 石 灰 性 土 壤 ，由 于 风 干 作 用 ， 使 土 壤 中 大 量 二 氧 化 碳 损 失 ， 导 致 pH值偏 高 ， 因 此 风 干 土 壤 的 pH值 为 相 对 值 。 三、可溶性盐分l 土 壤 中 可 溶 性 盐 分 是 用 一 定 量 的 水 从 一 定 量 土 壤中 经 一 定 时 间 浸 提 出 来 的 水 溶 性 盐 分 。 当 土 壤 所含 的 可 溶 性 盐 分 达 到 一 定 数 量 后 ， 会 直 接 影 响 作物 的 发 芽 和 正 常 生 长 。l 测 定 土 壤 中 可 溶 性 盐 分 的 方 法 有 重 量 法 、 比 重 计法 、 电 导 法 、 阴 阳 离 子 总 和 计 算 法 等 。 注 意 ： 水 土 比 例 大 小 和 振 荡 提 取 时 间 影 响 土 壤 可 溶 性盐 分 的 提 取 。 此 外 ， 抽 滤 时 尽 可 能 快 速 ， 以 减 少 空 气 中 二 氧化 碳 的 影 响 。 四、金属化合物l 土 壤 中 金 属 化 合 物 的 测 定 方 法 与 “ 水 和 废 水 监 测 ”中 金 属 化 合 物 的 测 定 方 法 基 本 相 同 ， 仅 在 预 处 理方 法 和 测 量 条 件 方 面 有 差 异 。(一 )铅 、 镉(二 )铜 、 锌(三 )总 铬(四 )镍(五 )总 汞(六 )总 砷 五、有机化合物(一 )六 六 六 和 滴 滴 涕 ： 六 六 六 和 滴 滴 涕 的 测 定 方 法使 用 气 相 色 谱 法 ， 最 低 检 测 浓 度 为 0.000050.00487 mg kg。(二 )苯 并 (a)芘 ： 测 定 苯 并 (a)芘 的 方 法 有 紫 外 分 光 光度 法 、 荧 光 分 光 光 度 法 、 高 效 液 相 色 谱 法 等 。 六、土壤样品金属非金属组分的测定方法 本章结束