土壤監(jiān)測(cè)的方法及土壤布點(diǎn)采樣!
一、技術(shù)規(guī)范適用范圍(HJ/T166)
1.1.全國(guó)區(qū)域土壤背景,、農(nóng)田土壤環(huán)境,、建設(shè)項(xiàng)目土壤環(huán)境評(píng)價(jià)、土壤污染事故等類型的監(jiān)測(cè)
二,、土壤術(shù)語和定義
2.1.土壤
2.1.1.連續(xù)覆被于地球陸地表面具有肥力的疏松物質(zhì),是隨著氣候,、生物、母質(zhì),、地形和時(shí)間因素變化而變化的歷史自然體
2.2.土壤環(huán)境
2.2.1.地球環(huán)境由巖石圈,、水圈、土壤圈,、生物圈和大氣圈構(gòu)成,,土壤位于該系統(tǒng)的中心,,既是各圈層相互作用的產(chǎn)物,又是各圈層物質(zhì)循環(huán)與能量交換的樞紐,。受自然和人為作用,,內(nèi)在或外顯的土壤狀況稱之為土壤環(huán)境
2.3.土壤背景
2.3.1.區(qū)域內(nèi)很少受人類活動(dòng)影響和不受或未明顯受現(xiàn)代工業(yè)污染與破壞的情況下,土壤原來固有的化學(xué)組成和元素含量水平。
三,、土壤采樣布點(diǎn)方法
3.1.簡(jiǎn)單隨機(jī)
3.1.1.將監(jiān)測(cè)單元分成網(wǎng)格,,每個(gè)網(wǎng)格編上號(hào)碼,決定采樣點(diǎn)樣品數(shù)后,,隨機(jī)抽取規(guī)定的樣品數(shù)的樣品,其樣本號(hào)碼對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格號(hào),,即為采樣點(diǎn),。
3.1.2.隨機(jī)數(shù)的獲得可以利用擲骰子、抽簽,、查隨機(jī)數(shù)表的方法,。
3.2.分塊隨機(jī)
3.2.1.根據(jù)收集的資料,如果監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的土壤有明顯的幾種類型,,則可將區(qū)域分成幾塊,,每塊內(nèi)污染物較均勻,塊間的差異較明顯,。
3.3.系統(tǒng)隨機(jī)
3.3.1.將監(jiān)測(cè)區(qū)域分成面積相等的幾部分(網(wǎng)格劃分),,每網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)一采樣點(diǎn),這種布點(diǎn)稱為系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn),。如果區(qū)域內(nèi)土壤污染物含量變化較大,,系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)比簡(jiǎn)單隨機(jī)布點(diǎn)所采樣品的代表性要好。
四,、土壤樣品采集
4.1.三個(gè)階段
4.1.1.前期采樣
根據(jù)背景資料與現(xiàn)場(chǎng)考察結(jié)果,,采集一定數(shù)量的樣品分析測(cè)定,用于初步驗(yàn)證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度,,為制定監(jiān)測(cè)方案(選擇布點(diǎn)方式和確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及樣品數(shù)量)提供依據(jù),,前期采樣可與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查同時(shí)進(jìn)行。
4.1.2.正式采樣
按照監(jiān)測(cè)方案,,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)采樣
4.1.3.補(bǔ)充采樣
正式采樣測(cè)試后,,發(fā)現(xiàn)布設(shè)的樣點(diǎn)沒有滿足總體設(shè)計(jì)需要,則要進(jìn)行增設(shè)采樣點(diǎn)補(bǔ)充采樣,。
4.2.區(qū)域環(huán)境背景土壤采樣
4.2.1.采樣
1)采樣點(diǎn)可采表層樣或土壤剖面,。一般監(jiān)測(cè)采集表層土,采樣深度 0~20cm,,
2)特殊要求的監(jiān)測(cè)(土壤背景,、環(huán)評(píng),、污染事故等)必要時(shí)選擇部分采樣點(diǎn)采集剖面樣品。
4.2.2.野外選點(diǎn)
1)采樣點(diǎn)的自然景觀應(yīng)符合土壤環(huán)境背景值研究的要求
2)選在被采土壤類型特征明顯的地方,,地形相對(duì)平坦,、穩(wěn)定、植被良好的地點(diǎn),;
3)采樣點(diǎn)離鐵路,、公路至少 300m 以上
4.3.農(nóng)田土壤采樣
4.3.1.監(jiān)測(cè)單元
(1)大氣污染型土壤監(jiān)測(cè)單元;
(2)灌溉水污染監(jiān)測(cè)單元,;
(3)固體廢物堆污染型土壤監(jiān)測(cè)單元,;
(4)農(nóng)用固體廢物污染型土壤監(jiān)測(cè)單元;
(5)農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)污染型土壤監(jiān)測(cè)單元,;
(6)綜合污染型土壤監(jiān)測(cè)單元(污染物主要來自上述兩種以上途徑),。
4.3.2.布點(diǎn)
大氣污染型土壤監(jiān)測(cè)單元和固體廢物堆污染型土壤監(jiān)測(cè)單元,以污染源為中心放射狀布點(diǎn),在主導(dǎo)風(fēng)向和地表水的徑流方向適當(dāng)增加采樣點(diǎn),。灌溉水污染監(jiān)測(cè)單元,、農(nóng)用固體廢物污染型土壤監(jiān)測(cè)單元、農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)污染型土壤監(jiān)測(cè)單元
采用均勻布點(diǎn)
灌溉水污染監(jiān)測(cè)單元
采用按水流方向帶狀布點(diǎn),,采樣點(diǎn)自納污口起由密漸疏
綜合污染型土壤監(jiān)測(cè)單元
布點(diǎn)采用綜合放射狀,、均勻、帶狀布點(diǎn)法
4.3.3.樣品采集
剖面樣
混合樣
(1)對(duì)角線法:適用于污灌農(nóng)田土壤,,對(duì)角線分5 等份,,以等分點(diǎn)為采樣分點(diǎn);
(2)梅花點(diǎn)法:適用于面積較小,,地勢(shì)平坦,,土壤組成和受污染程度相對(duì)比較均勻的地塊,設(shè)分點(diǎn) 5 個(gè)左右,;
(3)棋盤式法:適宜中等面積,、地勢(shì)平坦、土壤不夠均勻的地塊,,設(shè)分點(diǎn) 10 個(gè)左右,;受污泥、垃圾等固體廢物污染的土壤,,分點(diǎn)應(yīng)在 20 個(gè)以上,;
(4)蛇形法:適宜于面積較大、土壤不夠均勻且地勢(shì)不平坦的地塊,,設(shè)分點(diǎn) 15 個(gè)左右,,多用于農(nóng)業(yè)污染型土壤。
4.4.建設(shè)項(xiàng)目土壤
環(huán)境評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)采樣
4.4.1.每 100 公頃占地不少于 5 個(gè)且總數(shù)不少于 5 個(gè)采樣點(diǎn),,其中小型建設(shè)項(xiàng)目設(shè) 1 個(gè)柱狀樣采樣點(diǎn),,大中型建設(shè)項(xiàng)目不少于 3 個(gè)柱狀樣采樣點(diǎn),,特大性建設(shè)項(xiàng)目或?qū)ν寥拉h(huán)境影響敏感的建設(shè)項(xiàng)目不少于 5 個(gè)柱狀樣采樣點(diǎn)
4.4.2.非機(jī)械干擾土
表層土樣采集深度 0~20cm;每個(gè)柱狀樣取樣深度都為 100cm,,
分取三個(gè)土樣:表層樣(0~20cm),,中層樣(20~60cm),深層樣(60~100cm),。
4.4.3.機(jī)械干擾土
4.5.城市土壤采樣
4.5.1.上層(0~30 cm)可能是回填土或受人為影響大的部分,,
4.5.2.下層(30~60 cm)為人為影響相對(duì)較小部分
4.6. 污染事故監(jiān)測(cè)土壤采樣
4.6.1.固體污染物拋灑污染型等打掃后采集表層 5 cm 土樣,采樣點(diǎn)數(shù)不少于 3 個(gè)
4.6.2.液體傾翻污染型
污染物向低洼處流動(dòng)的同時(shí)向深度方向滲透并向兩側(cè)橫向方向擴(kuò)散,,每個(gè)點(diǎn)分層采樣,,事故發(fā)生點(diǎn)樣品點(diǎn)較密,采樣深度較深,,離事故發(fā)生點(diǎn)相對(duì)遠(yuǎn)處樣品點(diǎn)較疏,,采樣深度較淺。采樣點(diǎn)不少于 5 個(gè)
五,、土壤樣品制備
5.1.制樣工作室要求
5.1.1.分設(shè)風(fēng)干室和磨樣室,。
5.1.2.風(fēng)干室朝南(嚴(yán)防陽光直射土樣),,通風(fēng)良好,,整潔,無塵,,無易揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì),。
5.2.制樣工具及容器
5.2.1.土壤樣品(>500g)
5.3.制樣程序
5.3.1.風(fēng)干
在風(fēng)干室將土樣放置于風(fēng)干盤中,攤成 2~3cm 的薄層,,適時(shí)地壓碎,、翻動(dòng),揀出碎石,、砂礫,、植物殘?bào)w
5.3.2.樣品粗磨
5.3.3.細(xì)磨樣品
5.3.4.樣品分裝
研磨混勻后的樣品,分別裝于樣品袋或樣品瓶,,填寫土壤標(biāo)簽一式兩份,,瓶?jī)?nèi)或袋內(nèi)一份,瓶外或袋外貼一份
5.3.5.注意事項(xiàng)
制樣過程中采樣時(shí)的土壤標(biāo)簽與土壤始終放在一起,,嚴(yán)禁混錯(cuò),,樣品名稱和編碼始終不變制樣工具每處理一份樣后擦抹(洗)干凈,嚴(yán)防交叉污染,;
分析揮發(fā)性,、半揮發(fā)性有機(jī)物或可萃取有機(jī)物無需上述制樣,用新鮮樣按特定的方法進(jìn)行樣品前處理
六,、土壤樣品保存
6.1.按樣品名稱,、編號(hào)和粒徑分類保存
6.2.新鮮樣品的保存
6.2.1.測(cè)試項(xiàng)目需要新鮮樣品的土樣,,采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在 4℃以下避光保存,樣品要充滿容器
6.3.預(yù)留樣品
6.3.1.預(yù)留樣品在樣品庫造冊(cè)保存
6.4.分析取用后的剩余樣品
6.4.1.分析取用后的剩余樣品,,待測(cè)定全部完成數(shù)據(jù)報(bào)出后,,也移交樣品庫保存
6.5.保存時(shí)間
6.5.1.分析取用后的剩余樣品一般保留半年, 預(yù)留樣品一般保留 2 年。
6.5.2.特殊,、仲裁,、有爭(zhēng)議樣品一般要保存。
6.6.樣品庫要求
6.6.1.保持干燥,、通風(fēng),、無陽光直射、無污染,;要定期清理樣品,,防止霉變、鼠害及標(biāo)簽脫落,。
6.6.2.樣品入庫,、領(lǐng)用和清理均需記錄。
6.7.新鮮樣品的保存條件和保存時(shí)間
七,、土壤分析測(cè)定
7.1.土壤顏色
7.1.1.可采用門塞爾比色卡比色
7.1.2.也可用土壤顏色三角表進(jìn)行描述
7.2.分析方法
7.2.1.DY方法:標(biāo)準(zhǔn)方法(即仲裁方法),,按土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中選配的分析方法
7.2.2.第二方法:由部門規(guī)定或推薦的方法。
7.2.3. 第三方法:根據(jù)各地實(shí)情,,自選等效方法,,但應(yīng)作標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證或比對(duì)實(shí)驗(yàn),其檢出限,、準(zhǔn)確度,、精密度不低于相應(yīng)的通用方法要求水平或待測(cè)物準(zhǔn)確定量的要求。
7.3.土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
7.3.1.
常規(guī)項(xiàng)目: 每 3 年一次, 農(nóng)田在夏收或秋收后采樣
基本項(xiàng)目: pH,、陽離子交換量
重點(diǎn)項(xiàng)目: 鎘,、鉻、汞,、砷,、鉛、銅,、鋅,、鎳、六六六,、滴滴涕
7.3.2.特定項(xiàng)目(污染事故)
特征項(xiàng)目
及時(shí)采樣,,根據(jù)污染物變化趨勢(shì)決定監(jiān)測(cè)頻次
7.3.3.選測(cè)項(xiàng)目
每 3 年一次,農(nóng)田在夏收或秋收后采樣
八,、土壤監(jiān)測(cè)誤差
8.1.采樣誤差(SE)
8.2.制樣誤差(PE)
8.3.分析誤差(AE)
8.4. 總誤差(TE)
8.4.1.TE=SE+PE+AE
九,、土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)
9.1.土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)涉及評(píng)價(jià)因子,、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)模式。
9.2.評(píng)價(jià)因子數(shù)量與項(xiàng)目類型取決于監(jiān)測(cè)的目的和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件,。
9.3.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)常采用國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),、區(qū)域土壤背景值或部門(專業(yè))土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
9.4.評(píng)價(jià)模式常用污染指數(shù)法或者與其有關(guān)的評(píng)價(jià)方法,。
9.5.污染指數(shù),、超標(biāo)率(倍數(shù))評(píng)價(jià)
9.5.1.土壤單項(xiàng)污染指數(shù)=土壤污染物實(shí)測(cè)值/土壤污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
9.5.2.土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實(shí)測(cè)值/污染物背景值
9.5.3.土壤污染物分擔(dān)率(%) =(土壤某項(xiàng)污染指數(shù)/各項(xiàng)污染指數(shù)之和)×100%
9.5.4.土壤污染超標(biāo)倍數(shù)=(土壤某污染物實(shí)測(cè)值-某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)) /某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
9.5.5.土壤污染樣本超標(biāo)率(%) =(土壤樣本超標(biāo)總數(shù)/監(jiān)測(cè)樣本總數(shù))×100%
十、土壤檢測(cè)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
10.1.采樣,、制樣質(zhì)量控制
10.2.實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制
10.2.1.精密度控制
每批樣品每個(gè)項(xiàng)目分析時(shí)均須做 20%平行樣品,;
當(dāng) 5 個(gè)樣品以下時(shí),平行樣不少于 1 個(gè)
測(cè)定方式:由分析者自行編入的明碼平行樣,,或由質(zhì)控員在采樣現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室編入的密碼平行樣
合格要求:平行雙樣測(cè)定結(jié)果的誤差在允許誤差范圍之內(nèi)者為合格
10.2.2.準(zhǔn)確度控制
使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或質(zhì)控樣品
加標(biāo)回收率的測(cè)定
加標(biāo)率:在一批試樣中,,隨機(jī)抽取 10%~20%試樣進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定
加標(biāo)量:加標(biāo)量視被測(cè)組分含量而定,含量高的加入被測(cè)組分含量的 0.5~1.0 倍,,含量低的加 2~3 倍,,但加標(biāo)后被測(cè)組分的總量不得超出方法的測(cè)定上限。
合格要求:加標(biāo)回收率應(yīng)在加標(biāo)回收率允許范圍之內(nèi),。
10.2.3.質(zhì)量控制圖
10.2.4.土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品