土壤组成和土壤背景值(同名144)课件.ppt

1、第六章第六章 土壤污染监测土壤污染监测 了解土壤的组成、背景值等基本概念，掌握土壤了解土壤的组成、背景值等基本概念，掌握土壤样品的采集和测定的原则及基本方法等样品的采集和测定的原则及基本方法等学习要求一、一、土壤组成土壤组成 土壤是地球表层的岩石经过生物圈、大气圈和水圈土壤是地球表层的岩石经过生物圈、大气圈和水圈的综合影响演变而成的。因母岩、气候、生物、地形、的综合影响演变而成的。因母岩、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用的不同，形成了各种类时间等多种成土因素综合作用的不同，形成了各种类型的土壤。型的土壤。土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质

2、、动植物残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组成的。组成的。第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识指陆地表面具有一定肥指陆地表面具有一定肥力，能够生长植物的疏力，能够生长植物的疏松表层。松表层。土壤在地理环境中的土壤在地理环境中的作用作用气候生物水文地貌土壤土壤在地理环境中的作用土壤在地理环境中的作用土壤的肥力特性及其重要性土壤的肥力特性及其重要性n1 1、土壤的本质属性、土壤的本质属性肥力肥力 指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长 过程中所需要的过程中所需要的水分、养分、空气、热量水分、养分

3、、空气、热量的能力的能力n2 2、土壤的物质组成、土壤的物质组成 矿物质、有机质、水分、空气矿物质、有机质、水分、空气n 3 3、土壤与农业生产的关系、土壤与农业生产的关系 (1)(1)土壤是农业生产最基本的自然资源土壤是农业生产最基本的自然资源 (2)(2)土壤是一种永续性的可更新资源土壤是一种永续性的可更新资源理想土壤成分的体积分数理想土壤成分的体积分数（一）土壤矿物质（一）土壤矿物质土壤矿物质土壤矿物质定义定义组成土壤的基本物质，约占土壤固体部分总重量的组成土壤的基本物质，约占土壤固体部分总重量的90%90%以上，有土壤骨骼之称以上，有土壤骨骼之称作用作用土壤矿物质的组成和性质直接影响土

4、壤的物理性质土壤矿物质的组成和性质直接影响土壤的物理性质、化学性质。土壤矿物质是植物营养元素的重要供、化学性质。土壤矿物质是植物营养元素的重要供给源，按其成因可分为原生矿物质和次生矿物质给源，按其成因可分为原生矿物质和次生矿物质土壤矿物质的矿物组成土壤矿物质的矿物组成 1 1、原生矿物质：它是各种岩石经受不同的物理风化，仍遗、原生矿物质：它是各种岩石经受不同的物理风化，仍遗留在土壤中的一类矿物，其原来的化学组成没有改变留在土壤中的一类矿物，其原来的化学组成没有改变 2 2、次生矿物质：它大多是由原生矿物质经化学风化后形成、次生矿物质：它大多是由原生矿物质经化学风化后形成的新矿物的新矿物土壤矿物

5、质的化学组成土壤矿物质的化学组成 土壤矿物质元素的相对含量与地球表面岩石圈元素的平均含量及其化学组成相似 土壤粒径的大小影响着土壤对污染物的吸附和解吸能力。土壤粒径的大小影响着土壤对污染物的吸附和解吸能力。土壤机械组成的分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比土壤机械组成的分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比作为标准。作为标准。国际制国际制采用三级分类法，即根据沙粒（采用三级分类法，即根据沙粒（0.020.022mm2mm）、粉沙粒）、粉沙粒(0.002(0.0020.02mm)0.02mm)和粘粒和粘粒(0.002mm)(0.002mm)在土壤中在土壤中的相对含量，将土壤分成砂土、壤土、粘壤土、

6、粘土四大类的相对含量，将土壤分成砂土、壤土、粘壤土、粘土四大类和十二级。和十二级。我国分类方法我国分类方法壤机械组成壤机械组成我国土壤质地分类我国土壤质地分类质地组质地组质地名称质地名称颗粒组成（颗粒组成（%）砂粒砂粒（0.05-1mm）粗粉粒粗粉粒 （0.01-0.05)粘粒粘粒（70 60-7050-60 -20 40 30粉壤土粉壤土 粘壤土粘壤土20 2050-粘土粘土粉粘土粉粘土壤粘土壤粘土粘土粘土-30-35 35-4040（二）土壤有机质（二）土壤有机质 土壤有机质土壤有机质含量含量土壤有机质绝大部分集中于土壤表层土壤有机质绝大部分集中于土壤表层(0(01515或或0 020cm

7、),20cm),我国土壤有机质含量在我国土壤有机质含量在1 15%5%之间之间来源来源植物的根茬、茎秆、落叶、土壤中的动物残骸植物的根茬、茎秆、落叶、土壤中的动物残骸以及施入土壤的有机肥料等以及施入土壤的有机肥料等作用作用土壤有机质主要以腐殖质为主土壤有机质主要以腐殖质为主,它作为土壤有它作为土壤有机胶体来说，具有吸收性能、土壤缓冲性能以机胶体来说，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及与土壤重金属的络合性能等,这些性能对土这些性能对土壤的结构、性质、质量都有重大影响壤的结构、性质、质量都有重大影响（三）土壤微生物（三）土壤微生物w土壤中生活着微生物：细菌、真菌、放线菌、藻土

8、壤中生活着微生物：细菌、真菌、放线菌、藻类等类等w土壤中生活着动物：原生动物、蚯蚓、线虫类等土壤中生活着动物：原生动物、蚯蚓、线虫类等w降解有机污染物，促使无机污染物的形态转化。降解有机污染物，促使无机污染物的形态转化。（四）土壤溶液和空气（四）土壤溶液和空气 土壤溶液和空气土壤溶液和空气溶液土壤中各种形态水分,对土壤中物质的转化过程和土壤的形成过程起着决定性作用。土壤水是含有复杂溶质的稀溶液，因此常将土壤水及其所含溶质称为土壤溶液。土壤溶液是植物生长所需要的水分和养分的主要供给源空气土壤空气是存在于土壤孔隙中的气体的总称。是土壤的重要组成之一。二、土壤的基本性质二、土壤的基本性质n（一）吸附

9、性（一）吸附性n（二）酸碱性（二）酸碱性n（三）氧化还原性（三）氧化还原性（一）吸附性（一）吸附性n土壤吸附性能与土壤中存在的胶体物质密切相关土壤吸附性能与土壤中存在的胶体物质密切相关n无机胶体无机胶体 （黏土矿物，（黏土矿物，铁，铁，铝，铝，硅等水合氧化物）硅等水合氧化物）n有机胶体有机胶体 （主要腐殖酸及少量的生物活动产生的有机物）（主要腐殖酸及少量的生物活动产生的有机物）n有机无机复合胶体有机无机复合胶体n由于土壤胶体具有巨大的比表面积，胶粒表面带有电荷，由于土壤胶体具有巨大的比表面积，胶粒表面带有电荷，分散在水中时界面上产生双电层等性能，使其对有机污染物分散在水中时界面上产生双电层等性

10、能，使其对有机污染物 和无机污染物有极强的吸附能力或离子交换吸附能力和无机污染物有极强的吸附能力或离子交换吸附能力（二）酸碱性（二）酸碱性n 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 n土壤酸度土壤酸度活性酸度活性酸度:又称有效酸度，是指土壤溶又称有效酸度，是指土壤溶 液中游离氢离子浓度反映的液中游离氢离子浓度反映的 酸度，通常用酸度，通常用pHpH值值表示表示 潜性酸度潜性酸度:土壤胶体吸附的可交换氢离子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和铝离子经离子交换作用后所 产生的酸度产生的酸度 土壤碱性主要来自土壤中钙、镁、钠、钾的重碳酸盐、碳酸盐及土壤胶体土壤碱性主

11、要来自土壤中钙、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上交换性钠离子的水解作用 （三）氧化还原性（三）氧化还原性n 氧化剂氧化剂 ：游离氧，游离氧，高价金属离子，高价金属离子，硝酸根等硝酸根等n还原剂：还原剂：土壤有机质，土壤有机质，厌氧条件下形成的分解产物，厌氧条件下形成的分解产物，低价金属离子低价金属离子n 由于土壤中存在着多种氧化性和还原性无机物质及有机物质，使其具由于土壤中存在着多种氧化性和还原性无机物质及有机物质，使其具有氧化性和还原性有氧化性和还原性 土壤的形成土壤的形成 1 1、土壤形成的过程、土壤形成的过程2 2、成土主导因素、成土主导因素:生物生物3

12、3、人类活动的影响、人类活动的影响:形成高产稳产的形成高产稳产的耕作土壤耕作土壤 裸露岩石裸露岩石成土母质成土母质原始土壤原始土壤成熟土壤成熟土壤耕作土壤耕作土壤风化作用风化作用微生物微生物低等植物低等植物草本植物草本植物木本植物木本植物耕作培育耕作培育生土生土 熟土熟土 肥肥土土(1)(1)改造方式：灌溉、施肥、翻耕等改造方式：灌溉、施肥、翻耕等(2)(2)合理耕作经营：土壤不断改良，保持和提高土壤肥力合理耕作经营：土壤不断改良，保持和提高土壤肥力 (3)(3)不合理耕作经营：土壤沙化、盐碱化和水土流失等不合理耕作经营：土壤沙化、盐碱化和水土流失等 生物对土壤形成的作用生物对土壤形成的作用1

13、 1、有机质积累过程、有机质积累过程成土母质成土母质微生物作用微生物作用岩石岩石积累有机质积累有机质腐殖质腐殖质土粒团聚土粒团聚形成土壤形成土壤风化风化 生物生长生物生长 凝结作用凝结作用根系穿横根系穿横2 2、养分元素的富集过程、养分元素的富集过程矿物质矿物质淋失淋失分解、释放分解、释放养分元素的富集养分元素的富集 残体释放残体释放土壤表层土壤表层形成有一定肥力的土壤层形成有一定肥力的土壤层 气候影响气候影响 根系吸收根系吸收 三、三、土壤背景值土壤背景值 土壤背景值（土壤本底值）是指在未受人类社会行为干土壤背景值（土壤本底值）是指在未受人类社会行为干扰和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素

14、）的含量扰和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量 土壤元素背景值的表达方式目前还不统一，有几种方法，土壤元素背景值的表达方式目前还不统一，有几种方法，但我国用得较多的一种是用土壤样品平均值加减两个标准偏但我国用得较多的一种是用土壤样品平均值加减两个标准偏差表示。差表示。我国土壤背景值表达方法我国土壤背景值表达方法 n 对元素测定值呈正态分布或近似正态分布的元素，用算术平均值对元素测定值呈正态分布或近似正态分布的元素，用算术平均值()()表示数据表示数据分布集中的趋势，用算术均值标准偏差表示数据的分散度，用分布集中的趋势，用算术均值标准偏差表示数据的分散度，用 表示表示95%95%置信度

15、置信度数据的范围值数据的范围值 n对元素测定值呈对数正态或近似对数正态分布的元素，用几何平均值对元素测定值呈对数正态或近似对数正态分布的元素，用几何平均值(M)(M)表示数表示数据分布的集中趋势，用几何标准偏差据分布的集中趋势，用几何标准偏差(D)(D)表示数据分散度，用表示数据分散度，用 表示表示95%95%置信度数置信度数据的范围值据的范围值 四、四、土壤污染土壤污染 当进入土壤的污染物质量和速度超过土壤能承受的容量和当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，

16、引起土壤的组成、结构、性状改变，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。功能失调，质量下降，导致土壤环境污染。不合理地使用农药、化肥，污水灌溉，使用不不合理地使用农药、化肥，污水灌溉，使用不符合标准的污泥，城市垃圾及工业废渣等，固符合标准的污泥，城市垃圾及工业废渣等，固体废物随意堆放或填埋，以及大气沉降物等。体废物随意堆放或填埋，以及大气沉降物等。污染源污染源天然污源染天然污源染矿物风化后自然扩散，火山爆发后降落的火山矿物风化后自然扩散，火山爆发后降落的火山灰等。灰等。人为污染源人为污染源化学污染物化学污染物定义定义污染物种类污染物种类病原微生

17、物病原微生物放射性污染物放射性污染物生物类污染物生物类污染物主要是主要是*锶、锶、”铯等铯等重金属、硫化物、氟化物、农药等重金属、硫化物、氟化物、农药等土壤污染的特点土壤污染的特点 隐蔽性隐蔽性和和潜伏性潜伏性不可逆性和长期性不可逆性和长期性土壤污染的判定比较复杂土壤污染的判定比较复杂 到目前为止，国内外尚未定出到目前为止，国内外尚未定出 类似于水、大气的判定标准类似于水、大气的判定标准 五、五、土壤质量标准土壤质量标准w土壤环境质量标准土壤环境质量标准(GBl5618(GBl56181995)1995)w无公害农产品蔬菜产地土壤环境质量指标无公害农产品蔬菜产地土壤环境质量指标(GB(GBT1

18、8407T184072001)2001)w无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标无公害农产品茶叶产地土壤环境质量指标(NY5020(NY50202001)2001)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n本节要求本节要求n理解理解“HJ/T 166-2004HJ/T 166-2004土壤环境监测技术规范土壤环境监测技术规范”n参照参照“HJ/T 166-2004HJ/T 166-2004土壤环境监测技术规范土壤环境监测技术规范”讲解讲解n根据土壤监测目的，土壤环境监测有根据土壤监测目的，土壤环境监测有4 4 种主要类型：区种主要类型：区域土壤环境背景监测、农田土壤环境质量监测、建

19、设项域土壤环境背景监测、农田土壤环境质量监测、建设项目土壤环境评价监测和土壤污染事故监测目土壤环境评价监测和土壤污染事故监测 一、一、监测目的监测目的n1 1、土壤质量现状监测、土壤质量现状监测n2 2、土壤污染事故监测、土壤污染事故监测n3 3、污染物土地处理的动态监测、污染物土地处理的动态监测n4 4、土壤背景值调查、土壤背景值调查 二、二、资料的收集资料的收集n自然环境方面的资料自然环境方面的资料n社会环境方面的资料社会环境方面的资料n通过充分调查，选择监测区域，确定代表性地段、代表性面积，然后布置通过充分调查，选择监测区域，确定代表性地段、代表性面积，然后布置一定量的采样地点，进行采样

20、一定量的采样地点，进行采样n收集包括监测区域的交通图、土壤图、地质图、大比例尺地形图等资料，收集包括监测区域的交通图、土壤图、地质图、大比例尺地形图等资料，供制作采样工作图和标注采样点位用供制作采样工作图和标注采样点位用n收集包括监测区域土类、成土母质等土壤信息资料收集包括监测区域土类、成土母质等土壤信息资料n收集工程建设或生产过程对土壤造成影响的环境研究资料收集工程建设或生产过程对土壤造成影响的环境研究资料n收集造成土壤污染事故的主要污染物的毒性、稳定性以及如何消除等资料收集造成土壤污染事故的主要污染物的毒性、稳定性以及如何消除等资料n收集土壤历史资料和相应的法律（法规）收集土壤历史资料和相

21、应的法律（法规）n收集监测区域工农业生产及排污、污灌、化肥农药施用情况资料收集监测区域工农业生产及排污、污灌、化肥农药施用情况资料n收集监测区域气候资料（温度、降水量和蒸发量）、水文资料收集监测区域气候资料（温度、降水量和蒸发量）、水文资料n收集监测区域遥感与土壤利用及其演变过程方面的资料等。收集监测区域遥感与土壤利用及其演变过程方面的资料等。三、监测项目三、监测项目n土壤优先监测物土壤优先监测物n我国土壤常规监测项目我国土壤常规监测项目土壤污染物的测定土壤污染物的测定 监测项目监测项目 ：我国土壤常规监测项目我国土壤常规监测项目:金属化合物金属化合物有镉、铬、铜、汞、铅、锌；有镉、铬、铜、汞

22、、铅、锌；非金属无机化合物非金属无机化合物有砷、氰化物、氟化物、有砷、氰化物、氟化物、硫化物等；硫化物等；有机化合物有机化合物有苯并有苯并(a)(a)芘、三氯乙醛、油类、芘、三氯乙醛、油类、挥发酚、挥发酚、DDTDDT、六六六等。六六六等。土壤优先监测物土壤优先监测物第一类第一类汞、铅、镉，汞、铅、镉，DDTDDT及其代谢产物与分及其代谢产物与分解产物，多氯联苯解产物，多氯联苯(PCB)(PCB)第二类第二类石油产品，石油产品，DDTDDT以外的长效性有机氯以外的长效性有机氯、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、锌、硒、铬、镍、锰、钒，有，砷、锌、硒、铬、镍、锰

23、、钒，有机磷化合物及其它活性物质机磷化合物及其它活性物质(抗菌素抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质诱变物质)等等土壤优先监测物土壤优先监测物土壤优先监测物土壤优先监测物第一类第一类汞、铅、镉，汞、铅、镉，DDTDDT及其代谢产物与分及其代谢产物与分解产物，多氯联苯解产物，多氯联苯(PCB)(PCB)第二类第二类石油产品，石油产品，DDTDDT以外的长效性有机氯以外的长效性有机氯、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、锌、硒、铬、镍、锰、钒，有，砷、锌、硒、铬、镍、锰、钒，有机磷化合物及其它活性物质机磷化合物及其它活性物质

24、(抗菌素抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质诱变物质)等等我国土壤常规监测项目我国土壤常规监测项目金属化合物金属化合物镉（镉（CdCd）、铬（）、铬（CdCd）、铜（）、铜（CuCu）、）、汞（汞（HgHg）、铅（）、铅（PbPb）、锌（）、锌（ZnZn）非金属无机非金属无机化合物化合物砷（砷（AsAs）、氰化物、氟化物、硫化）、氰化物、氟化物、硫化物等物等我国土壤常规监测项目我国土壤常规监测项目有机化合物有机化合物无机化合物无机化合物苯并（苯并（a a）芘、三氯乙醛、油类）芘、三氯乙醛、油类挥发酚、挥发酚、DDTDDT、六六六等、六六六等四、采样点的

25、布设四、采样点的布设（一）布设原则（一）布设原则不同土壤类型都要布点不同土壤类型都要布点污染较重的地区布点要密些污染较重的地区布点要密些。常根据土壤污染发生原因。常根据土壤污染发生原因来考虑布点多少来考虑布点多少大气污染物引起：布点以污染源为大气污染物引起：布点以污染源为中心，据当地风向、风速及污染强中心，据当地风向、风速及污染强度等因素来确定度等因素来确定城市污水或被污染的河水灌溉农田城市污水或被污染的河水灌溉农田引起：采样点应根据水流的路径和引起：采样点应根据水流的路径和距离来考虑距离来考虑化肥、农药引起：特点是分布比较化肥、农药引起：特点是分布比较均匀广泛均匀广泛要在非污染区的同类土壤中

26、要在非污染区的同类土壤中布设一个或几个对照采样点布设一个或几个对照采样点总之，采样点的布设既应尽量照顾到土壤的全面情况，又要视污染情况和监测目总之，采样点的布设既应尽量照顾到土壤的全面情况，又要视污染情况和监测目的而定的而定n一般要求每个单元设一般要求每个单元设3 3个采样点个采样点n计算公式：计算公式：N=(sN=(s*t/d)t/d)2 2（二）采样点数量（二）采样点数量（三）采样点布点方法（三）采样点布点方法 方法方法适用范围适用范围布点法布点法对角线布点对角线布点法法图（图（aa）适用于面积小，地势适用于面积小，地势平坦的污水灌溉或受平坦的污水灌溉或受废水污染的地形端正废水污染的地形端

27、正的田块的田块由田块的进水口向对角引一直线，将由田块的进水口向对角引一直线，将对角线划分为若干等分（一般对角线划分为若干等分（一般3-53-5等等分），在每等分的中点处采样分），在每等分的中点处采样梅花形布点梅花形布点法法图（图（b b）适用于面积较小，地适用于面积较小，地势平坦，土壤较均匀势平坦，土壤较均匀的田块的田块中心点设在两对角线相交处，一般设中心点设在两对角线相交处，一般设5-105-10个采样点个采样点棋盘式布点棋盘式布点法法图（图（c c）适用于中等面积，地适用于中等面积，地势平坦，地形完整开势平坦，地形完整开阔但土壤较不均匀的阔但土壤较不均匀的田块田块一般采样点在一般采样点在1

28、010个以上。也适用于受个以上。也适用于受固体废物污染的土壤，设固体废物污染的土壤，设2020个以上的个以上的采样点采样点蛇形布点法蛇形布点法图（图（d d）适用于面积较大，地适用于面积较大，地形不平坦，土壤不均形不平坦，土壤不均匀的田块匀的田块布设采样点数目较多。为全面客观评布设采样点数目较多。为全面客观评价土壤污染情况，在布点的同时要做价土壤污染情况，在布点的同时要做到与土壤生长作物监测同步进行布点、到与土壤生长作物监测同步进行布点、采样、监测，以利于对比和分析采样、监测，以利于对比和分析(a)(a)对角线布点法对角线布点法(d)(d)蛇形布点法蛇形布点法(c)(c)棋盘式布点法棋盘式布点

29、法(b)(b)梅花形布点发梅花形布点发土壤采样点布设图土壤采样点布设图常用方法常用方法重量法重量法测土壤水分测土壤水分容量法容量法浸出物中含量较高的成分测定，如浸出物中含量较高的成分测定，如CaCa2+2+、MgMg2+2+、ClCl-、SOSO4 42 2分光光度法、原子吸收分分光光度法、原子吸收分光光度法、原子萤光分光光光度法、原子萤光分光光度法、等离子体发射光光度法、等离子体发射光谱法谱法重金属如重金属如CuCu、CdCd、CrCr、PbPb、HgHg、ZnZn等等气相色谱法气相色谱法有机氯、有机磷及有机汞等农药有机氯、有机磷及有机汞等农药五、监测方法五、监测方法 六、土壤监测质量控制六

30、、土壤监测质量控制w参阅参阅 第九章第九章“监测过程的质量保证监测过程的质量保证”七、七、农田土壤环境质量评价农田土壤环境质量评价污染物质量标准值污染物质量标准值（平均单项污染指数）（平均单项污染指数）2 2+（最大单项污染指数）（最大单项污染指数）2 2 1/21/2w土壤单项污染指数土壤单项污染指数w土壤综合污染指数土壤综合污染指数土壤污染物实测值土壤污染物实测值第三节第三节 土壤样品的采集与加工管理土壤样品的采集与加工管理n一、土壤样品的采集一、土壤样品的采集n（一）土壤样品的类型、采样深度及采样量（一）土壤样品的类型、采样深度及采样量n（二）采样时间和品绿（二）采样时间和品绿n（三）采

31、样注意事项（三）采样注意事项n二、土壤样品的加工与管理二、土壤样品的加工与管理n（一）样品加工处理（一）样品加工处理n（二）样品管理（二）样品管理一、土壤样品的采集一、土壤样品的采集 污染调查污染调查 采集污染土壤样品之前，首先要进行污染调查。调查内容包括：采集污染土壤样品之前，首先要进行污染调查。调查内容包括：自然条件，如成土母质、地形、植被水文、气候等。自然条件，如成土母质、地形、植被水文、气候等。农业生产情况，如土地利用情况，作物生长与产量、耕作、水利、肥料、农业生产情况，如土地利用情况，作物生长与产量、耕作、水利、肥料、农药等。农药等。土壤性状，如土壤类型、层次特征、分布及农业生产特性

32、等。土壤性状，如土壤类型、层次特征、分布及农业生产特性等。污染历史与现状，如水、气、农药、肥料等途径的影响，以及矿床的影响污染历史与现状，如水、气、农药、肥料等途径的影响，以及矿床的影响等等 （一）土壤样品的类型、采样深度及采样量（一）土壤样品的类型、采样深度及采样量一般了解土壤污染状况一般了解土壤污染状况采样深度视监测目的而定采样深度视监测目的而定只需取只需取0 015cm15cm或或0 020cm20cm表层表层(或耕层或耕层)土壤土壤了解土壤污染对植物或了解土壤污染对植物或农作物的影响农作物的影响采样深度通常在耕层地表以下采样深度通常在耕层地表以下0-0-20cm20cm处，对于根深的作

33、物，也可处，对于根深的作物，也可取取60cm60cm深度处的土壤样品深度处的土壤样品了解污染物质在土壤中了解污染物质在土壤中的垂直分布的垂直分布沿土壤剖面层次分层取样沿土壤剖面层次分层取样C C层（风化母岩层、母质层）层（风化母岩层、母质层）A A层（表层、淋溶层）层（表层、淋溶层）B B层（亚层、淀积层）层（亚层、淀积层）底岩层底岩层土壤剖面土层示意图土壤剖面土层示意图观察面观察面1.0m1.5m土壤剖面挖掘示意图土壤剖面挖掘示意图0.8m堆土堆土土壤剖面土壤剖面A A、B B、C C层示意图层示意图AABBBCC0255070100120采样量及采样方法采样量及采样方法w采样量采样量w 由

34、于测定所需的土样是多点混合而成的，取样量往由于测定所需的土样是多点混合而成的，取样量往往较大，而实际供分析的土样不需太多，一般只需往较大，而实际供分析的土样不需太多，一般只需1-1-2Kg2Kg。因此对所得混合样可反复按四分法弃取，最后留。因此对所得混合样可反复按四分法弃取，最后留下所需的土量，装入塑料袋或布袋内，贴上标签备用下所需的土量，装入塑料袋或布袋内，贴上标签备用w采样方法采样方法w 采样筒取样；采样筒取样；土钻取样；土钻取样；挖坑取样。挖坑取样。w为了解土壤污染状况，可随时采集样品进行测定。为了解土壤污染状况，可随时采集样品进行测定。如需同时掌握在土壤上生长的作物受污染状况，可如需同

35、时掌握在土壤上生长的作物受污染状况，可依季节变化或作物收获期采集。一年中在同一地点依季节变化或作物收获期采集。一年中在同一地点采样两次进行对照。采样两次进行对照。（二）采样时间和频率（二）采样时间和频率 （三）采样注意事项（三）采样注意事项（1 1）采样点不能设在田边、沟边、路边或肥）采样点不能设在田边、沟边、路边或肥（2 2）将现场采样点的具体情况，如土壤剖面形态特）将现场采样点的具体情况，如土壤剖面形态特征等做详细记录；征等做详细记录；（3 3）现场填写两张标签，写上地点、土壤深度、日）现场填写两张标签，写上地点、土壤深度、日期、采样人姓名等，一张放入样品袋内，一张扎期、采样人姓名等，一张

36、放入样品袋内，一张扎在样品口袋上。在样品口袋上。项目项目类别类别监测项目监测项目监测频次监测频次 常规常规基本项目基本项目 pH pH、阳离子交换量、阳离子交换量 每每3 3 年一次，年一次，项目项目重点项目重点项目 镉、铬、汞、砷、铅、铜、锌、镍镉、铬、汞、砷、铅、铜、锌、镍 六六六、六六六、滴滴涕滴滴涕 农田在夏收或秋收后农田在夏收或秋收后采样采样 特定项目特定项目(污染事故污染事故)特征项目特征项目 及时采样，根据污染及时采样，根据污染物变化趋势决定监测物变化趋势决定监测频次频次 选选影响产量项影响产量项目目 全盐量、硼、氟、氮、磷、钾等全盐量、硼、氟、氮、磷、钾等 每每3 3 年年 测

37、测污水灌溉项污水灌溉项目目 氰化物、六价铬、挥发酚、烷基汞、苯并氰化物、六价铬、挥发酚、烷基汞、苯并a a 芘、有机质、硫化物、石油类等芘、有机质、硫化物、石油类等 监测一次，监测一次，项项POPsPOPs 与高毒与高毒类农药类农药 苯、挥发性卤代烃、有机磷农药、苯、挥发性卤代烃、有机磷农药、PCB PCB、PAH PAH 等等 农田在夏收或农田在夏收或 目目其他项目其他项目 结合态铝（酸雨区）、硒、钒、氧化稀土结合态铝（酸雨区）、硒、钒、氧化稀土总量、钼、铁、锰、镁、钙、钠、铝、硅、总量、钼、铁、锰、镁、钙、钠、铝、硅、放射性比活度等放射性比活度等 秋收后采样秋收后采样 选取发育典型、代表性

38、强的土壤采样选取发育典型、代表性强的土壤采样 采样深度一般采集采样深度一般采集1m1m以内的表土和心土，以内的表土和心土，对于发育对于发育完好的典型剖面，应按发生层分别采样，以研究各种元完好的典型剖面，应按发生层分别采样，以研究各种元素在土体内的分配。素在土体内的分配。土壤背景值样品采集土壤背景值样品采集n、布点原则、布点原则 na a、代表当地的主要土壤类型；、代表当地的主要土壤类型；nb b、确定采样单元：远离污染源；、确定采样单元：远离污染源；nc c、不在水土流失严重或表土被破坏处采样；、不在水土流失严重或表土被破坏处采样；nd d、尽量减少人为活动影响、尽量减少人为活动影响(远离公路

39、铁路远离公路铁路300m)300m)n、采样、采样 na a、按不同剖面采样：在各层次中心自下而上采样，切忌混淆层次，混、按不同剖面采样：在各层次中心自下而上采样，切忌混淆层次，混合采样；合采样；nb b、对不同地形处样品有不同规定；、对不同地形处样品有不同规定；nc c、采样点按有关规定实行、采样点按有关规定实行（一）土壤样品加工处理（一）土壤样品加工处理 1 1、土样的风干、土样的风干 野外采集样品野外采集样品运到实验室运到实验室在塑料薄膜上或在塑料薄膜上或瓷盘内风干瓷盘内风干达半干状态达半干状态压碎，除石块压碎，除石块、残根等杂物、残根等杂物铺成薄层，阴铺成薄层，阴凉处风干凉处风干2 2

40、、磨碎与过筛、磨碎与过筛 l 进行物理分析时，取风干样品进行物理分析时，取风干样品100100200g200g，放在木板上用圆木棍，放在木板上用圆木棍辗碎，经反复处理使土样全部通过辗碎，经反复处理使土样全部通过2mm2mm孔径的筛子，作为土壤颗粒分孔径的筛子，作为土壤颗粒分析及物理性质测定析及物理性质测定l 作化学分析时，一般常根据所测组分及称样量决定样品细度作化学分析时，一般常根据所测组分及称样量决定样品细度l 分析有机质、全氮项目，应取一部分已过分析有机质、全氮项目，应取一部分已过2mm2mm筛的土，用玛瑙或筛的土，用玛瑙或有机玻璃研钵继续研细，使其全部通过有机玻璃研钵继续研细，使其全部通

41、过6060号筛号筛(0.25mm)(0.25mm)。用原子吸收。用原子吸收光度法测光度法测CdCd、CuCu、NiNi等重金属时，土样必须全部通过等重金属时，土样必须全部通过100100号筛号筛(尼龙筛尼龙筛)（二）样品管理（二）样品管理土壤保存原则：土壤保存原则：1 1、一般土壤样品需保存半年至一年，以备必要时查核之用。、一般土壤样品需保存半年至一年，以备必要时查核之用。2 2、储存样品应尽量避免日光、潮湿、高温和酸碱气体等的影响。、储存样品应尽量避免日光、潮湿、高温和酸碱气体等的影响。3 3、玻璃材质容器是常用的优质贮器，聚乙烯塑料容器也属美国环保局推荐、玻璃材质容器是常用的优质贮器，聚乙

42、烯塑料容器也属美国环保局推荐容器之一，该类贮器性能良好、价格便宜且不易破损。容器之一，该类贮器性能良好、价格便宜且不易破损。4 4、将风干土样、沉积物或标准土样等贮存于洁净的玻璃或聚乙烯容器之内。、将风干土样、沉积物或标准土样等贮存于洁净的玻璃或聚乙烯容器之内。在常温、阴凉、干燥、避阳光、密封（石腊涂封）条件下保存在常温、阴凉、干燥、避阳光、密封（石腊涂封）条件下保存3030个月是可个月是可行的。行的。第四节第四节 土壤样品的预处理土壤样品的预处理一、一、土壤样品分解方法土壤样品分解方法（一）酸分解法（一）酸分解法 准确称取准确称取0.5 g0.5 g（准确到（准确到0.1 mg0.1 mg，

43、以下都与此相同，以下都与此相同)风干风干土样于聚四氟乙烯坩埚中，用几滴水润湿后，加入土样于聚四氟乙烯坩埚中，用几滴水润湿后，加入10mLHCl10mLHCl（1.19g/mL1.19g/mL），于电热板上低温加热，蒸发至约剩），于电热板上低温加热，蒸发至约剩5mL5mL时时加入加入15mLHNO15mLHNO3 3（1.42g/mL1.42g/mL），继续加热蒸至近粘稠状，），继续加热蒸至近粘稠状，加入加入10mLHF10mLHF（1.15g/mL1.15g/mL）并继续加热，为了达到良好的）并继续加热，为了达到良好的除硅效果应经常摇动坩埚。除硅效果应经常摇动坩埚。n 最后加入最后加入5mLH

44、ClO5mLHClO4 4(1.67g/Ml)(1.67g/Ml)，并加热至白烟冒，并加热至白烟冒尽。对于含有机质较多的土样应在加入尽。对于含有机质较多的土样应在加入HClOHClO4 4 之后加盖之后加盖消解，土壤分解物应呈白色或淡黄色（含铁较高的土消解，土壤分解物应呈白色或淡黄色（含铁较高的土壤），倾斜坩埚时呈不流动的粘稠状。用稀酸溶液冲壤），倾斜坩埚时呈不流动的粘稠状。用稀酸溶液冲洗内壁及坩埚盖，温热溶解残渣，冷却后，定容至洗内壁及坩埚盖，温热溶解残渣，冷却后，定容至100mL100mL或或50mL50mL，最终体积依待测成分的含量而定。，最终体积依待测成分的含量而定。（二）碱熔法（二）

45、碱熔法n 常用常用熔剂熔剂：碳酸钠，氢氧化钠，过氧化钠，偏硼酸锂等碳酸钠，氢氧化钠，过氧化钠，偏硼酸锂等n 操作：称取适量土样于坩锅中，加入适量熔剂，混匀，移入马福炉操作：称取适量土样于坩锅中，加入适量熔剂，混匀，移入马福炉中高温熔融中高温熔融冷却冷却移入烧杯中，加水和盐酸移入烧杯中，加水和盐酸过滤过滤定容定容n 特点：特点：分解样品完全，操作简便，快速，且不产生大量酸蒸汽分解样品完全，操作简便，快速，且不产生大量酸蒸汽n 缺点：试剂用量大，易引入盐类污染物，一部分重金属在高温下易缺点：试剂用量大，易引入盐类污染物，一部分重金属在高温下易挥发损失。挥发损失。称取称取0.5 g 0.5 g 风干

46、土样于内套聚四氟乙烯坩埚中，加入少许水润湿风干土样于内套聚四氟乙烯坩埚中，加入少许水润湿试样，再加入试样，再加入HNOHNO3 3(1.42g/mL)(1.42g/mL)、HClOHClO4 4(1.67g/mL)(1.67g/mL)各各5mL5mL，摇匀后将坩埚放入不锈钢套筒中，拧紧。放在摇匀后将坩埚放入不锈钢套筒中，拧紧。放在180180的烘箱中的烘箱中分解分解2h2h。取出，冷却至室温后，取出坩埚，用水冲洗坩埚盖的。取出，冷却至室温后，取出坩埚，用水冲洗坩埚盖的内壁，加入内壁，加入3mLHF(1.15g/mL)3mLHF(1.15g/mL)，置于电热板上，在，置于电热板上，在100 10

47、0 120 120 加热除硅，待坩埚内剩下约加热除硅，待坩埚内剩下约2 2 3 mL3 mL 溶液时，调高温溶液时，调高温度至度至150 150，蒸至冒浓白烟后再缓缓蒸至近干，按上同样操作，蒸至冒浓白烟后再缓缓蒸至近干，按上同样操作定容后进行测定。定容后进行测定。（三）高压密闭分解法（三）高压密闭分解法 微波炉加热分解法是以被分解的土样及酸的混合液作为发热体，微波炉加热分解法是以被分解的土样及酸的混合液作为发热体，从内部进行加热使试样受到分解的方法。目前报导的微波加热分从内部进行加热使试样受到分解的方法。目前报导的微波加热分解试样的方法，有常压敞口分解和仅用厚壁聚四氟乙烯容器的密解试样的方法，

48、有常压敞口分解和仅用厚壁聚四氟乙烯容器的密闭式分解法，也有密闭加压分解法闭式分解法，也有密闭加压分解法n 这种方法以聚四氟乙烯密闭容器作内筒，以能透过微波的材料这种方法以聚四氟乙烯密闭容器作内筒，以能透过微波的材料如高强度聚合物树脂或聚丙烯树脂作外筒，在该密封系统内分解如高强度聚合物树脂或聚丙烯树脂作外筒，在该密封系统内分解试样能达到良好的分解效果。试样能达到良好的分解效果。（四）（四）微波炉加热分解法微波炉加热分解法n 微波加热分解分为开放系统和密闭系统两种。开放系统可分解多微波加热分解分为开放系统和密闭系统两种。开放系统可分解多量试样，且可直接和流动系统相组合实现自动化，但由于要排出酸蒸量

49、试样，且可直接和流动系统相组合实现自动化，但由于要排出酸蒸气，所以分解时使用酸量较大，易受外环境污染，挥发性元素易造成气，所以分解时使用酸量较大，易受外环境污染，挥发性元素易造成损失，费时间且难以分解多数试样。损失，费时间且难以分解多数试样。n 密闭系统的优点较多，酸蒸气不会逸出，仅用少量酸即可，在分密闭系统的优点较多，酸蒸气不会逸出，仅用少量酸即可，在分解少量试样时十分有效，不受外部环境的污染。在分解试样时不用观解少量试样时十分有效，不受外部环境的污染。在分解试样时不用观察及特殊操作，由于压力高，所以分解试样很快，不会受外筒金属的察及特殊操作，由于压力高，所以分解试样很快，不会受外筒金属的污

50、染污染(因为用树脂做外筒因为用树脂做外筒)。可同时分解大批量试样。可同时分解大批量试样。其其缺点缺点是需要专门的分解器具，不能分解量大的试样，如果疏忽会是需要专门的分解器具，不能分解量大的试样，如果疏忽会有发生爆炸的危险有发生爆炸的危险n 在进行土样的微波分解时，无论使用开放系统或密闭系统，一般在进行土样的微波分解时，无论使用开放系统或密闭系统，一般使用使用HNOHNO3 3-HCl-HF-HClO-HCl-HF-HClO2 2、HNOHNO3 3-HF-HClO-HF-HClO4 4、HNOHNO3 3-HCl-HF-H-HCl-HF-H2 2O O2 2、HNOHNO3 3-HF-HHF-