土壤监测分析课件.ppt
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,Company Logo,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,土壤污染监测项目,Company Logo,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。,（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 020cm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、Fe2+）;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,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。,磨碎与过筛1、进行物理分析时，取风干样品100200g，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Na2CO3、偏硼酸锂（LiBO2）、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（HClHNO3）：1 体积HNO3 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）HNO3-H2SO4：加HNO3消化，最后加H2SO4。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HNO3 增加氧化作用，至溶液清亮止。,土壤样品消解,Company Logo,（3）HNO3-HClO4：先用HNO3 处理至一定程度后，冷却，加HClO4，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HClO4 引起爆炸。（4）H2SO4-H3PO4：这两种酸的沸点都较高。H2SO4 具有氧化性、H3PO4 具有络合性，能消除Fe 等离子干扰。,土壤样品消解,Company Logo,测定土壤中的有机污染物、受热后不稳定的组分以及进行组分形态分析时，需要采用提取方法。提取溶剂常用有机溶剂、水和酸。,(一)无机污染物的提取 易溶无机物、有效态组分可用酸或水浸取。 (二) 有机污染物的提取 有机污染物，一般用新鲜土样。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。,土壤样品提取方法,Company Logo,目的：以便计算土壤中各种成分按烘干土为基准时的测定结果。方法：用0.001g的天平，称取土样2030g，置于铝盒中，在 105下烘45h，干燥至恒重。计算水分重量占烘干土重的百分数： 水分 ,土壤含水量的测定,Company Logo,测定要点： 称取通过1 mm孔径筛的土样10 g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 min，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。 土粒的粗细及水、土比例均对pH值有影响。一般酸性土壤的水土比保持5:11:1；碱性土壤水土比以1:1或2.5:1为宜，水土比增加，测得pH值偏高。,土壤pH值-玻璃电极法,Company Logo,配标液,土样预处理(消解),标液及样品测定,结果计算,分光光度法原子吸收法原子荧光法,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。测定程序一般为：,金属化合物的测定,Thank You !,
