土壤监测分析课件

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Company Logo,*,Click to edit Master title style,环境监测,主讲：刘子龙,花非花，雾非雾。可笑孤枕问有无。自画围城为空陷，或假黄粱绘桃源。,土壤污染监测,土壤污染,土壤污染：,进入土壤的污染物质量和速度超过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，使污染物的积累逐渐占据优势，引起土壤的组成、结构、性状改变，功能失调，质量下降，导致土壤环境污染。,Company Logo,指在未受或少受人类影响的情况下，尚未受或,少受污染和破坏的土壤中元素的含量。,土壤背景值,（,1,）,是相对的概念，“零污染”土壤样本是不存在的；,（,2,）影响因素很复杂：包括数万年以来人类活动的综,合影响，风化、淋溶、淀积等地球化学作用的影,响，生物小循环的影响，母质成因、质地和有机,物含量的影响等，是一个范围值，而不是一个确,定值；。,判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。,Company Logo,土壤环境容量,指一定土壤环境单元，一定时限内遵循环境质量标准，即保证农产品产量和生物学质量，同时也不使环境污染时，土壤所能容纳污染物的最大负荷量。,不同土壤其环境容量是不同的，同一土壤对不同污染物的容量也是不同的，这涉及到土壤的净化能力。,Company Logo,土 壤 污 染,天然污染源：矿物风化后自然扩散、火山灰；,人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃,圾、工业废渣）施肥、固体废物随,意堆放或填埋、大气沉降,化学污染物,污染物种类,生物类污染物：病原微生物 放射性污染物：,90,锶、,137,铯,重金属,硫化物,氟化物,农药,Company Logo,土壤污染的特点,1,、,隐蔽性或潜伏性,土壤污染不象水体污染很直观，需要通过农产品及摄食的人和动物的健康状况反映出来，从污染到产生严重后果有一个逐步累积的过程。,2,、不可逆性和持久性,土壤重金属进入土壤是一个不可逆的过程。某些有机污染物很难降解，具有高稳定性、低水溶性和抗微生物降解的特性，很难根除。,3,、土壤污染后果严重,Company Logo,规定了土壤中污染物的最高允许浓度或范围，是判断土壤质量的依据。,我国颁布有：,土壤环境质量标准,(GB 15618-1995),无公害农产品蔬菜产地土壤环境质量指标,(GB/T18407-2001),、,无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标,(NY5020-2001),；,土 壤 质 量 标 准,Company Logo,1.,土壤质量现状监测,监测土壤质量标准要求测定的项目，判断土壤,是否被污染及污染水平，并预测其发展变化趋势。,2.,土壤污染事故监测,调查分析引起土壤污染的主要污染物，确定污,染的来源、范围和程度，为行政主管部门采取对策提,供科学依据。,汉中“,523”,毒物品对土壤的渗漏污染,监 测 类 型,Company Logo,3.,污染物土地处理的动态监测,在进行污水、污泥土地利用、固体废弃物的土地处理过程中，对残留的污染物进行定点长期动态监测。,4.,土壤背景值调查,通过分析测定土壤中某些元素的含量，确定这些元素的背景值水平和变化。,监 测 类 型,Company Logo,土壤环境监测的特点：,1,、属痕量分析范畴；,2,、土壤与大气和水体不同，是由固、液、气三相,组的分散体系，呈不均一状态，污染物进入土,壤环境后流动、迁移、混合都较困难，故土壤,布点采样比较复杂，样品有很大局限性。,注意采样的代表性和分析结果的准确性。,土壤污染监测,Company Logo,对监测地区进行调查：,（,1,）自然条件：母质、地形、植被、水文、气候,等；,（,2,）农业生产情况：包括土地利用、作物生长与产,量情况，水利及肥料、农药使用情况等；,（,3,）土壤性状：土壤类型及性状特征等；,（,4,）地区污染历史及现状,土壤污染监测,Company Logo,土壤优先监测物,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，有机磷化合物及其它活性物质,(,抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质,),等,土壤污染监测项目,Company Logo,我国土壤常规监测项目,金属化合物,Cd,、,Cr,、,Cu,、,Hg,、,Pb,、,Zn,）,非金属无机,化合物,As,、氰化物、氟化物、,硫化物等,有机化合物,无机化合物,苯并（,a,）芘、三氯乙醛、油类、挥发酚、,DDT,、六六六等,土壤污染监测项目,Company Logo,在调查研究基础上，选择一定数量能代表被调查地区的地块作为采样单元（,0.130.2,公顷），在每个采样单元中，布设一定数量的采样点。同时选择对照采样单元布设采样点。,采样点布设方法,Company Logo,1.,对角线布点法,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。,2.,梅花形布点法,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。,对角线布点法,梅花形布点法,棋盘式布点法,采样点布设方法,3.,棋盘式布点法,适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔的地块，该法适用于受固体废物污染的土壤，应设,20,个以上分点。,Company Logo,4.,蛇形布点法,适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。,5.,放射状布点法,适用于大气污染型土壤。,6.,网格布点法,适用于地形平缓的地块。农用化学物质污染型土壤、土壤背景值调查常用这种方法。,蛇形布点法,放射状布点法,网格布点法,采样点布设方法,对于综合污染型土壤，还可以采用两种以,上布点方法相结合的方法。,Company Logo,（,1,）对角线布点法：适用于面积小、地势平坦的污水,灌溉或受污染河水灌溉的田块。由田块进水口向,对角线引一斜线，将此对角线三等分，在每等分,的中间设一采样点，即每一田块设三个采样点。,（,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,5-10,个采样点。,（,3,）棋盘式布点法：适用于中等面积、地势平坦、地,形完整开阔、土壤较不均匀的田块，一般设,10,个以上采样点。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,个以上采样点。,（,4,）蛇形布点法：适用于面积较大，地势不很平坦，,土壤不够均匀的田块。布设采样点数目较多。,Company Logo,对于大气污染物引起的土壤污染：,（,1,）采样点布设以污染源为中心；,（,2,）根据风向、风速及污染强度系数等选择在某一,方位或某几个方位上进行；,（,3,）采样点的数量和间距依调查目的和条件而定；,（,4,）对照点应设在远离污染源，不受其影响的地方。,采样点布设方法,Company Logo,一、土壤样品的类型,混合样品,一般了解土壤污染状况时采集混合样,品，将一个采样单元内各采样分点采集的土,样混合均匀制成。,土壤样品的采集,Company Logo,二、采样深度,1,、一般了解土壤污染状况，,取,0-15cm,或,0-20cm,表层,(,或耕层,),；,2,、,一般农作物的耕地，采集,0,20cm,耕作层；果林类,农作物的耕地，采集,0,60cm,耕作层；,3,、,如要了解土壤污染的垂直,分布情况，应按土壤剖面,层次分层取样。,Company Logo,土壤背景值样品采集：选取发育典型、代表性强的土壤采样。,A,层,(,耕作层,),B,层,(,亚层、淀积层,),C,层,(,风化母岩层、母质层,),底岩层,土壤剖面土层示意图,土壤剖面挖掘示意图,土壤样品的采集,Company Logo,三、采样时间和采样量,1,、为了解土壤污染状况，可随时采集土样测定；,2,、若需要了解土壤生长作物的污染状况，可在植,物发芽或收获季节同时采集土壤和植物样品；,3,、一般,12kg,即可，对所得混合样需反复按四分,法弃取，最后留下所需的土量，装入塑料袋或,布袋内。,土壤样品四分法示意图,Company Logo,（,1,）不能设在田边、沟边、路边或肥堆边；,（,2,）将现场采样点的具体情况做详细记录；,（,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；,（,4,）测定重金属的样品，尽量用竹铲、竹片直接采,集样品。,采样注意事项,Company Logo,(,一,),样品制备,制成满足分析要求的土壤样品；,测定不稳定的项目用新鲜土样（如游离挥发酚、,Fe,2+,）,;,测定多数稳定项目用风干土样。程序是：风干 磨细 过筛 混合 分装,样品的制备与保存,Company Logo,土样的风干,风干后的土壤含水率一般,5%,磨碎和过筛,1927,年国际土壤学会规定通过,2mm,孔径的土壤用作物理分析，通过,1mm,或,0.5mm,孔径的土壤用作化学分析。,筛网规格有两种表达方法：以筛网孔径尺寸表示，如,2mm,、,1mm,的筛网；另一种是以每英寸长度上的孔数来表示，如,80,目（每英寸长度上有,80,个孔）。,样品的制备与保存,Company Logo,土样的风干,1,、风干土样较易混合均匀，重复性、准确性都比较好。,2,、为避免受微生物的作用引起发霉变质，,3,、立即将全部样品倒在塑料薄膜上或瓷盘内风干；,4,、当达半干状态时把土块压碎，除去石块、残根等杂物后铺成薄层，经常翻动；,5,、在阴凉处慢慢风干，切忌阳光直接曝晒。样品风干处应防止酸、碱等气体及灰尘的污染。,Company Logo,磨碎与过筛,1,、进行物理分析时，取风干样品,100,200g,，放在木板上用圆木棍辗碎，经反复处理使土样全部通过,2mm,孔径的筛子，作为土壤颗粒分析及物理性质测定。,2,、速效养分通过,1mm,孔径的筛子；,3,、分析有机质、全量项目，应取一部分已过,2mm,筛的土，用玛瑙或有机玻璃研钵继续研细，使其全部通过,100,目筛,(,尼龙筛,0.149mm),。,Company Logo,一般土样，通常要保存半年至一年，以备必要时查核。,标样或对照样品，则需长期妥善保存，建议采用蜡封瓶口。在保存土样时，除了贴上标签，写上编码等以外，应注意避免日光、高温、潮湿和酸、碱气体等的影响。,样品的制备与保存,Company Logo,两类方法：,1,、碱熔法,常用,Na,2,CO,3,、偏硼酸锂（,LiBO,2,）、,NaOH,熔融。,优点：分解样品完全；,缺点：添加了大量可溶性盐，易引进污染物质；,2,、酸溶法,测土壤重金属时常用混合酸进行土壤样品的消解。,消化的作用是：破坏、除去土壤中的有机物；,溶解固体物质；将各种形态的金,属变为同一种可测态。,土壤样品消解,Company Logo,混合酸及土壤消解方法：,（,1,）王水（,HCl,HNO,3,）：,1,体积,HNO,3,和,3,体积,HCl,的混合物。可用于消化测定,Pb,、,Cu,、,Zn,等组分的土壤样品。,（,2,）,HNO,3,-H,2,SO,4,：加,HNO,3,消化，最后加,H,2,SO,4,。开始低温，逐渐升温，以免因崩溅引起损失。消化过程中如发现溶液呈棕色时，可再加,HNO,3,增加氧化作用，至溶液清亮止。,土壤样品消解,Company Logo,（,3,）,HNO,3,-HClO,4,：先用,HNO,3,处理至一定程度后，冷却，加,HClO,4,，缓慢加热，以保证操作安全。样品消化时必须在通风橱内进行，且应定期清洗通风橱，避免因长期使用,HClO,4,引起爆炸。,（,4,）,H,2,SO,4,-H,3,PO,4,：这两种酸的沸点都较高。,H,2,SO,4,具有氧化性、,H,3,PO,4,具有络合性，能消除,Fe,等离子干扰。,土壤样品消解