土壤质量监测方案、加工管理和测定

1、土壤质量监测方案、加工管理和测定第一节 土壤基本知识第二节 土壤环境质量监测方案 第三节 土壤样品的采集与加工管理 第四节 土壤样品的预处理 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 土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间，是环境中特有的组成部分。土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的。土壤土壤固相(占容积的50)空隙矿物质(质量占固相总质量的9598)有机质和生物（质量占固相总质量的25）土壤溶液空气 土壤溶液和空气占土壤总体积的50，且二者之间经常处于彼此消长的状态。 土壤矿

2、物质是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体部分质量的9598。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤肥力有密切关系。 1.土壤矿物质的组成 （1）原生矿物质：岩石经过物理风化作用被破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变。 （2）次生矿物质：原生矿物质经过化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所改变。(一) 土壤矿物质2.土壤化学组成氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占96以上，与岩石中各元素的含量相似。3.土壤机械组成指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、转化能力

3、，有效含水量及保水、保温能力等。 表5.1 我国土粒分级标准颗粒名称粒径/mm石块10石砾粗砾103细砾31沙砾粗沙砾10.25细沙砾0.250.05粉粒粗粉粒0.050.01细粉粒0.010.005黏粒粗黏粒0.0050.001细黏粒300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。 Eh300mV：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态。判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。土壤背景值又称土壤本底值，它代表一定环境单元中的一个统计量的特征值。背景值（地质学）：指在各区域正常地质地理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中的正常含量。环境科学上：指在未受或少受人类影响的情况下，尚未受或少受污染和

4、破坏的土壤中元素的含量。三、土壤背景值四、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 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 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。 我国颁布的这类标准有土壤环境质量标准(GB 156181995)、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)；有的省(市)还制定了这类地方标准。五、土壤质量标准 表5.4 土壤环境质量标准值(GB1

5、56181995) 单位：mg/kg 级别一级二级三级土壤pH自然背景7.56.5项 目镉 汞 砷水田旱田铜农田果园铅 铬水田旱地0.200.151515353590900.300.303040501502502501500.300.5025301002003003002000.601.020251002003503502501.01.53040400400500400300六六六 滴滴锑 0.050.050.500.501.01.0表5.5 无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标 (GB/T18407.12001) 单位： mg/kg项 目指 标p6.5p=6.57.5p分析误差造成导致测定方法

6、：与水、空气相同或相似 重量法 容量法 分光光度法 原子吸收法 色谱法结果表达：烘干土为基准 mg/kg(烘干土样)采样前应调研当地的：自然条件、农业情况、土壤性状、污染历史及现状要重视采样前的调研工作一、含水量样品在105 烘干、称重、计算。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5111；碱性土壤水土比以11或2.51为宜，水土比增加，测得pH值偏高。二、pH值：玻璃电极法

7、三、可溶性盐分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； 测定方法有重量法、比重计法、电导法、阴阳离子总和计算法等。15%过氧化氢可溶性盐分总量 水浴蒸干恒重 残渣烘至恒重 105烘箱已恒重蒸发皿蒸干50 100mL滤液抽滤振荡无CO2水500mL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。 重量法测定要点：土样1000g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

8、般为： 四、金属化合物表 5.8 部分金属元素原子吸收测定条件方法火焰原子吸收法石墨炉原子吸收法元素铜锌铬镍铅镉测定波长/nm324.8213.8357.9232.0283.3228.8通带宽度/nm1.31.30.70.21.31.3灯电流/mA7.57.512.57.57.5火焰性质氧化性氧化性还原性中性其他可测定波长/nm327.4，225.8307.6359.0，360.5，425.4干燥/(s-1)80100/2080100/20灰化/(s-1)700/20500/20原子化/(s-1)2000/51500/20消除/(s-1)2700/33600/3氩气流量/(mLmin-1)20

9、0200原子化阶段是否停气是否进样量/L1010 (一) 六六六和滴滴涕 广泛使用气相色谱法。土样中有机物萃取 色谱法测定（ECD检测器） 1. 方法原理用丙酮-石油醚提取土壤样品中的六六六和滴滴涕，经硫酸净化处理后，用带电子捕获检测器的气相色谱仪测定。根据色谱峰进行两种物质异构体的定性分析；根据峰高(或峰面积)进行各组分的定量分析。 五、有机化合物测定 2. 仪器及条件主要仪器是:带电子捕获检测器的气相色谱仪；全玻璃进样器；长，内径23mm螺旋状硬质玻璃填充柱。色谱条件：固定液：1.5%OV-17(甲基硅酮) +1.95%QF-1(氟代烷基硅氧烷聚合物)；80100目Chromosorb W

10、 AW-DMCS担体；气化室温度：220；柱温：195；载气(N2)流速：4070mL/min。3. 测定要点(1) 样品预处理：准确称取20g土样，先用石油醚-丙酮(1:1)于索氏提取器中提取，再用浓硫酸和无水硫酸钠净化。(2) 定性和定量分析：用色谱纯-六六六、-六六六、-六六六、-六六六、p,p-DDE、o,p-DDT、 p,p- DDD、 p,p- DDT和异辛烷、石油醚配制标准工作溶液；分别吸取标液和样品试液近样，记录标液和样品色谱图，根据保留时间定性、峰高(或峰面积)定量。用外标法计算土壤样品中农药含量。图5.11 六六六、滴滴涕气相色谱图-六六六； 2.-六六六； 3.-六六六；4.-六六六；5.p,p-DDE、6.o,p-DDT；7. p,p- DDD；8. p,p- DDT(二) 苯并(a)芘的测定测定方法有：紫外分光光度法、荧光分光光度法、高效液相色谱法等。紫外分光光度法适于苯并(a)芘含量5g/kg的土壤，如苯并(a)芘含量5 g/kg，则用荧光分光光度法。土样50水