土壤质量监测实用培训教程

1、第五章 土壤质量监测 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一、土土壤组成成土壤是地地球表层层的岩石石经过生生物圈、大气圈圈和水圈圈的综合合影响演演变而成成的。因因母岩、气候、生物、地形、时间等等多种成成土因素素综合作作用的不不同，形形成了各各种类型型的土壤壤。土壤组成成很复杂杂，总体体来说是是由矿物物质、动动植物残残体腐解解产生的的有机质质、水分分和空气气等固、液、气气三相组组成的。第一节土土壤壤基本知知识指陆地表表面具有有一定肥肥力，能能够生长长植物的的疏松表表层。土壤在地地理环境境中的作用气候生物水文地貌土壤土壤在地地理环境境中的作作用土壤的肥肥力特

2、性性及其重重要性1、土壤的的本质属属性肥力指土壤能能同时并并不断地地供应和和调节植植物在生生长过程中所所需要的的水分、养养分、空空气、热热量的能力2、土壤的的物质组组成矿物质、有机质质、水分分、空气气3、土壤与与农业生生产的关关系(1)土壤是农农业生产产最基本本的自然然资源(2)土壤是一一种永续续性的可可更新资资源理想土壤壤成分的的体积分分数（一）土土壤矿物物质土壤矿物质定义组成土壤的基本物质，约占土壤固体部分总重量的90%以上，有土壤骨骼之称作用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给源，按其成因可分为原生矿物质和次生矿物质土壤矿物物质的矿矿

3、物组成成1、原生矿矿物质：它是各各种岩石石经受不不同的物物理风化化，仍遗遗留在土土壤中的的一类矿矿物，其其原来的的化学组组成没有有改变2、次生矿矿物质：它大多多是由原原生矿物物质经化化学风化化后形成成的新矿矿物土壤矿物物质的化化学组成成土壤矿物物质元素素的相对对含量与与地球表表面岩石石圈元素素的平均均含量及及其化学学组成相相似土壤粒径径的大小小影响着着土壤对对污染物物的吸附附和解吸吸能力。土壤机械械组成的的分类是是以土壤壤中各粒粒级含量量的相对对百分比比作为标标准。国际制采用三级级分类法法，即根根据沙粒粒（0.022mm）、粉沙沙粒(0.0020.02mm)和粘粒(0.002mm)在土壤中中的

4、相对对含量，将土壤壤分成砂砂土、壤壤土、粘粘壤土、粘土四四大类和和十二级级。我国分类类方法壤机械组组成我国土壤壤质地分分类质地组质地名称颗粒组成（%）砂粒 （0.05-1mm）粗粉粒 （0.01-0.05)粘粒 （70 60-7050-60- 20 40 30粉壤土 粘壤土20 2050-粘土粉粘土壤粘土粘土-30-35 35-4040（二）土土壤有机机质土壤有机机质含量土壤有机机质绝大大部分集集中于土土壤表层层(015或020cm),我国土壤壤有机质质含量在在15%之间来源植物的根根茬、茎茎秆、落落叶、土土壤中的的动物残残骸以及及施入土土壤的有有机肥料料等作用土壤有机机质主要要以腐殖殖质为主

5、主,它作为土土壤有机机胶体来来说，具具有吸收收性能、土壤缓缓冲性能能以及与与土壤重重金属的的络合性性能等,这些性能能对土壤壤的结构构、性质质、质量量都有重重大影响响（三）土土壤微生生物土壤中生生活着微微生物：细菌、真菌、放线菌菌、藻类类等土壤中生生活着动动物：原原生动物物、蚯蚓蚓、线虫虫类等降解有机机污染物物，促使使无机污污染物的的形态转转化。（四）土土壤溶液液和空气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

6、于土壤孔隙中的气体的总称。是土壤的重要组成之一。二、土壤壤的基本本性质（一）吸吸附性（二）酸酸碱性（三）氧氧化还还原性（一）吸吸附性土壤吸附附性能与与土壤中中存在的的胶体物物质密切切相关无机胶体体 （黏黏土矿物物，铁铁，铝铝，硅硅等水合合氧化物物）有机胶体体 （主主要腐殖殖酸及少少量的生生物活动动产生的的有机物物）有机无无机复合合胶体由于土壤壤胶体具具有巨大大的比表表面积，胶粒表表面带有有电荷，分散在水水中时界界面上产产生双电电层等性性能，使使其对有有机污染染物和无机污污染物有有极强的的吸附能能力或离离子交换换吸附能能力（二）酸酸碱性土壤的酸酸碱度可可以划分分为九级级土壤酸度度活性酸度度:又称

7、有效效酸度，是指土土壤溶液中游离离氢离子子浓度反反映的酸度，通通常用pH值表示潜性酸度度:土壤胶体体吸附的的可交换换氢离子子和铝离子子经离子子交换作作用后所所产生的酸酸度土壤碱性性主要来来自土壤壤中钙、镁、钠钠、钾的的重碳酸酸盐、碳碳酸盐及及土壤胶胶体上交交换性钠钠离子的的水解作作用（三）氧氧化还还原性氧化剂：游游离氧， 高价价金属离离子，硝硝酸根根等还原剂： 土壤壤有机质质，厌厌氧条件件下形成成的分解解产物， 低价价金属离离子由于土壤壤中存在在着多种种氧化性性和还原原性无机机物质及及有机物物质，使使其具有有氧化性性和还原原性土壤的形形成1、土壤形形成的过过程2、成土主主导因素素:生物3、人类

8、活活动的影影响:形成高产产稳产的的耕作土壤壤裸露岩石石成土母质质原始土壤壤成熟土壤壤耕作土壤壤风化作用微生物低等植物草本植物木本植物耕作培育生土 熟土 肥土(1)改造方式式：灌溉溉、施肥肥、翻耕耕等(2)合理耕作作经营：土壤不不断改良良，保持持和提高高土壤肥肥力(3)不合理耕耕作经营营：土壤壤沙化、盐碱化化和水土土流失等等生物对土土壤形成成的作用用1、有机质质积累过过程成土母质微生物作用岩石积累有机质腐殖质土粒团聚形成土壤风化 生物生长 凝结作用根系穿横2、养分元元素的富富集过程程矿物质淋失分解、释放养分元素的富集 残体释放土壤表层形成有一定肥力的土壤层 气候影响 根系吸收三、土土壤背背景值土

9、壤背景景值（土土壤本底底值）是是指在未未受人类类社会行行为干扰扰和破坏坏时，土土壤成分分的组成成和各组组分（元元素）的的含量土壤元素素背景值值的表达达方式目目前还不不统一，有几种种方法，但我国国用得较较多的一一种是用用土壤样样品平均均值加减减两个标标准偏差差表示。我国土壤壤背景值值表达方方法对元素测测定值呈呈正态分分布或近近似正态态分布的的元素，用算术术平均值值( )表示数据据分布集集中的趋趋势，用用算术均均值标准准偏差表表示数据据的分散散度，用用 表示示95%置信度数数据的范范围值 对元素测测定值呈呈对数正正态或近近似对数数正态分分布的元元素，用用几何平平均值(M)表示数据据分布的的集中趋趋

10、势，用用几何标标准偏差差(D)表示数据据分散度度，用表表示95%置信度数数据的范范围值四、土土壤污污染当进入土土壤的污污染物质质量和速速度超过过土壤能能承受的的容量和和净化速速度时，就破坏坏了土壤壤环境的的自然动动态平衡衡，使污污染物的的积累逐逐渐占据据优势，引起土土壤的组组成、结结构、性性状改变变，功能能失调，质量下下降，导导致土壤壤环境污污染。不合理地地使用农农药、化化肥，污污水灌溉溉，使用用不符合合标准的的污泥，城市垃垃圾及工工业废渣渣等，固固体废物物随意堆堆放或填填埋，以以及大气气沉降物物等。污染源天然污源染矿物风化后自然扩散，火山爆发后降落的火山灰等。人为污染源化学污染染物定义污染物

11、种类病原微生物放射性污染物生物类污染物主要是*锶、”铯等重金属、硫化物、氟化物、农药等五、土土壤壤质量标标准土壤环境境质量标标准(GBl56181995)无公害农农产品蔬蔬菜产地地土壤环环境质量量指标(GBT184072001)无公害农农产品茶茶叶产地地土壤环环境质量量指标(NY50202001)第二节土土壤壤环境质质量监测测方案本节要求求理解“HJ/T 166-2004土壤环境境监测技技术规范范”参照“HJ/T 166-2004土壤环境境监测技技术规范范”讲解根据土壤壤监测目目的，土土壤环境境监测有有4种主要类类型：区区域土壤壤环境背背景监测测、农田田土壤环环境质量量监测、建设项项目土壤壤环

12、境评评价监测测和土壤壤污染事事故监测测一、监监测测目的1、土壤质质量现状状监测2、土壤污污染事故故监测3、污染物物土地处处理的动动态监测测4、土壤背背景值调调查二、资资料的收收集自然环境境方面的的资料社会环境境方面的的资料通过充分分调查，选择监监测区域域，确定定代表性性地段、代表性性面积，然后布布置一定定量的采采样地点点，进行行采样收集包括括监测区区域的交交通图、土壤图图、地质质图、大大比例尺尺地形图图等资料料，供制制作采样样工作图图和标注注采样点点位用收集包括括监测区区域土类类、成土土母质等等土壤信信息资料料收集工程程建设或或生产过过程对土土壤造成成影响的的环境研研究资料料收集造成成土壤污污

13、染事故故的主要要污染物物的毒性性、稳定定性以及及如何消消除等资资料收集土壤壤历史资资料和相相应的法法律（法法规）收集监测测区域工工农业生生产及排排污、污污灌、化化肥农药药施用情情况资料料收集监测测区域气气候资料料（温度度、降水水量和蒸蒸发量）、水文文资料收集监测测区域遥遥感与土土壤利用用及其演演变过程程方面的的资料等等。三、监测测项目土壤优先先监测物物我国土壤壤常规监监测项目目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

14、素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质)等土壤优先先监测物物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)等我国土壤常规监测项目金属化合物镉（Cd）、铬（Cd）、铜（Cu）、汞（Hg）、铅（Pb）、锌（Zn）非金属无机化合物砷（As）、氰化物、氟化物、硫化物等我国土壤常规监测项目有机化合物无机化合物苯并（a）芘、三氯乙醛、油类挥发酚、DDT、六六六等四、采样样点的布布设（一）布设原则不同

15、土壤类型都要布点污染较重的地区布点要密些。常根据土壤污染发生原因来考虑布点多少大气污染物引起：布点以污染源为中心，据当地风向、风速及污染强度等因素来确定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距离来考虑化肥、农药引起：特点是分布比较均匀广泛要在非污染区的同类土壤中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的而定一般要求求每个单单元设3个采样点点计算公式式：N=(s*t/d)2（二）采采样点数数量（三）采采样点布布点方法法方法适用范围布点法对角线布点法图（a）适用于面积小，地势平坦的污水灌溉或受废水污染的地形端正的田块由田块

16、的进水口向对角引一直线，将对角线划分为若干等分（一般3-5等分），在每等分的中点处采样梅花形布点法图（b）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个采样点棋盘式布点法图（c）适用于中等面积，地势平坦，地形完整开阔但土壤较不均匀的田块一般采样点在10个以上。也适用于受固体废物污染的土壤，设20个以上的采样点蛇形布点法图（d）适用于面积较大，地形不平坦，土壤不均匀的田块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(a)对角线布点法(d)蛇形布点法(c)棋盘式布点法(b)梅花形

17、布点发土壤采样点布设图常用方法重量法测土壤水分容量法浸出物中含量较高的成分测定，如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42分光光度法、原子吸收分光光度法、原子萤光分光光度法、等离子体发射光谱法重金属如Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、Zn等气相色谱法有机氯、有机磷及有机汞等农药五、监测测方法六、土壤壤监测质质量控制制参阅第第九章“监测过程程的质量量保证”七、农农田土土壤环境境质量评评价污染物质质量标准准值（平均单单项污染染指数）2+（最大单单项污染染指数）21/2土壤单项项污染指指数土壤综合合污染指指数土壤污染染物实测测值第三节土土壤样样品的采采集与加加工管理理一、土壤壤样品的的采集（一）土土壤样品品

18、的类型型、采样样深度及及采样量量（二）采样时间间和品绿绿（三）采采样注意意事项二、土壤壤样品的的加工与与管理（一）样样品加工工处理（二）样样品管理理（一）土土壤样品品的类型型、采样样深度及及采样量量一般了解土壤污染状况采样深度视监测目的而定只需取015cm或020cm表层(或耕层)土壤了解土壤污染对植物或农作物的影响采样深度通常在耕层地表以下0-20cm处，对于根深的作物，也可取60cm深度处的土壤样品了解污染物质在土壤中的垂直分布沿土壤剖面层次分层取样C层（风化化母岩层层、母质质层）A层（表层层、淋溶溶层）B层（亚层层、淀积积层）底岩层土壤剖面面土层示示意图观察面1.0m1.5m土壤剖面挖掘

19、示意图0.8m堆土土壤剖面A、B、C层示意图AABBBCC0255070100120采样量及及采样方方法采样量由于测定定所需的的土样是是多点混混合而成成的，取取样量往往往较大大，而实实际供分分析的土土样不需需太多，一般只只需1-2Kg。因此对对所得混混合样可可反复按按四分法法弃取，最后留留下所需需的土量量，装入入塑料袋袋或布袋袋内，贴贴上标签签备用采样方法法采样筒筒取样；土钻钻取样；挖坑坑取样。为了解土土壤污染染状况，可随时时采集样样品进行行测定。如需同同时掌握握在土壤壤上生长长的作物物受污染染状况，可依季季节变化化或作物物收获期期采集。一年中中在同一一地点采采样两次次进行对对照。（二）采采样

20、时间间和频率率 项目类别监测项目监测频次 常规基本项目 pH 、阳离子交换量 每3 年一次， 项目重点项目 镉、铬、汞、砷、铅、铜、锌、镍 六六六、滴滴涕 农田在夏收或秋收后采样 特定项目(污染事故) 特征项目 及时采样，根据污染物变化趋势决定监测频次 选影响产量项目 全盐量、硼、氟、氮、磷、钾等 每3 年 测污水灌溉项目 氰化物、六价铬、挥发酚、烷基汞、苯并a 芘、有机质、硫化物、石油类等 监测一次， 项POPs 与高毒类农药 苯、挥发性卤代烃、有机磷农药、PCB 、PAH 等 农田在夏收或 目其他项目 结合态铝（酸雨区）、硒、钒、氧化稀土总量、钼、铁、锰、镁、钙、钠、铝、硅、放射性比活度等

21、 秋收后采样 、布点原原则a、代表当当地的主主要土壤壤类型；b、确定采采样单元元：远离离污染源源；c、不在水水土流失失严重或或表土被被破坏处处采样；d、尽量减减少人为为活动影影响(远离公路路铁路300m)、采样a、按不同同剖面采采样：在在各层次次中心自自下而上上采样，切忌混混淆层次次，混合合采样；b、对不同同地形处处样品有有不同规规定；c、采样点点按有关关规定实实行（一）土土壤样品品加工处处理1、土样的的风干野外采集集样品运运到实验验室在塑料薄薄膜上或或瓷盘内内风干达半干状状态压碎，除除石块、残根等等杂物铺成薄层层，阴凉凉处风干干2、磨碎与与过筛进行物理理分析时时，取风风干样品品100200g

22、，放在木木板上用用圆木棍棍辗碎，经反复复处理使使土样全全部通过过2mm孔径的筛筛子，作作为土壤壤颗粒分分析及物物理性质质测定作化学分分析时，一般常常根据所所测组分分及称样样量决定定样品细细度分析有机机质、全全氮项目目，应取取一部分分已过2mm筛的土，用玛瑙瑙或有机机玻璃研研钵继续续研细，使其全全部通过过60号筛(0.25mm)。用原子子吸收光光度法测测Cd、Cu、Ni等重金属属时，土土样必须须全部通通过100号筛(尼龙筛)（二）样样品管理理土壤保存存原则：1、一般土土壤样品品需保存存半年至至一年，以备必必要时查查核之用用。2、储存样样品应尽尽量避免免日光、潮湿、高温和和酸碱气气体等的的影响。3

23、、玻璃材材质容器器是常用用的优质质贮器，聚乙烯烯塑料容容器也属属美国环环保局推推荐容器器之一，该类贮贮器性能能良好、价格便便宜且不不易破损损。4、将风干干土样、沉积物物或标准准土样等等贮存于于洁净的的玻璃或或聚乙烯烯容器之之内。在在常温、阴凉、干燥、避阳光光、密封封（石腊腊涂封）条件下下保存30个月是可可行的。第四节土土壤壤样品的的预处理理一、土壤样品品分解方方法（一）酸酸分解法法准确称取取0.5g（准确到到0.1mg，以下都都与此相相同)风干土样样于聚四四氟乙烯烯坩埚中中，用几几滴水润润湿后，加入10mLHCl（1.19g/mL），于电电热板上上低温加加热，蒸蒸发至约约剩5mL时加入15mL

24、HNO3（1.42g/mL），继续续加热蒸蒸至近粘粘稠状，加入10mLHF（1.15g/mL）并继续续加热，为了达达到良好好的除硅硅效果应应经常摇摇动坩埚埚。最后加入入5mLHClO4(1.67g/Ml)，并加热热至白烟烟冒尽。对于含含有机质质较多的的土样应应在加入入HClO4之后加盖盖消解，土壤分分解物应应呈白色色或淡黄黄色（含含铁较高高的土壤壤），倾倾斜坩埚埚时呈不不流动的的粘稠状状。用稀稀酸溶液液冲洗内内壁及坩坩埚盖，温热溶溶解残渣渣，冷却却后，定定容至100mL或50mL，最终体体积依待待测成分分的含量量而定。（二）碱碱熔法常用熔剂： 碳酸酸钠，氢氢氧化钠钠，过氧氧化钠，偏硼酸酸锂等操

25、作：称称取适量量土样于于坩锅中中，加入入适量熔熔剂，混混匀，移移入马福福炉中高高温熔融融冷却却移入入烧杯中中，加水水和盐酸酸过滤滤定容容特点：分分解样样品完全全，操作作简便，快速，且不产产生大量量酸蒸汽汽缺点：试试剂用量量大，易易引入盐盐类污染染物，一一部分重重金属在在高温下下易挥发发损失。称取0.5g风干土样样于内套套聚四氟氟乙烯坩坩埚中，加入少少许水润润湿试样样，再加加入HNO3(1.42g/mL)、HClO4(1.67g/mL)各5mL，摇匀后后将坩埚埚放入不不锈钢套套筒中，拧紧。放在180的烘箱中中分解2h。取出，冷却至至室温后后，取出出坩埚，用水冲冲洗坩埚埚盖的内内壁，加加入3mLH

26、F(1.15g/mL)，置于电电热板上上，在100120加热除硅硅，待坩坩埚内剩剩下约23 mL溶液时，调高温温度至150，蒸至冒冒浓白烟烟后再缓缓缓蒸至至近干，按上同同样操作作定容后后进行测测定。（三）高高压密闭闭分解法法微波炉加加热分解解法是以以被分解解的土样样及酸的的混合液液作为发发热体，从内部部进行加加热使试试样受到到分解的的方法。目前报报导的微微波加热热分解试试样的方方法，有有常压敞敞口分解解和仅用用厚壁聚聚四氟乙乙烯容器器的密闭闭式分解解法，也也有密闭闭加压分分解法这种方法法以聚四四氟乙烯烯密闭容容器作内内筒，以以能透过过微波的的材料如如高强度度聚合物物树脂或或聚丙烯烯树脂作作外筒

27、，在该密密封系统统内分解解试样能能达到良良好的分分解效果果。 （四）微微波炉炉加热分分解法微波加热热分解分分为开放放系统和和密闭系系统两种种。开放放系统可可分解多多量试样样，且可可直接和和流动系系统相组组合实现现自动化化，但由由于要排排出酸蒸蒸气，所所以分解解时使用用酸量较较大，易易受外环环境污染染，挥发发性元素素易造成成损失，费时间间且难以以分解多多数试样样。密闭系统统的优点点较多，酸蒸气气不会逸逸出，仅仅用少量量酸即可可，在分分解少量量试样时时十分有有效，不不受外部部环境的的污染。在分解解试样时时不用观观察及特特殊操作作，由于于压力高高，所以以分解试试样很快快，不会会受外筒筒金属的的污染(

28、因为用树树脂做外外筒)。可同时时分解大大批量试试样。其缺点是需要专专门的分分解器具具，不能能分解量量大的试试样，如如果疏忽忽会有发发生爆炸炸的危险险在进行土土样的微微波分解解时，无无论使用用开放系系统或密密闭系统统，一般般使用HNO3-HCl-HF-HClO2、HNO3-HF-HClO4、HNO3-HCl-HF-H2O2、HNO3-HF-H2O2等体系当不使用用HF时(限于测定定常量元元素且称称样量小小于0.1g)，可将分分解试样样的溶液液适当稀稀释后直直接测定定。若使使用HF或HClO4对待测微微量元素素有干扰扰时，可可将试样样分解液液蒸至近近干，酸酸化后稀稀释定容容。酸溶浸法法（1）HCl

29、-HNO3溶浸法准确称取取2.000g风干土样样，加入入15mL的HCl（1+1） 和5mLHNO3（1.42g/mL），振荡荡30min，过滤定定容至100mL，用ICP法测定P、Ca、Mg、K、Na、Fe、Al、Ti、Cu、Zn、Cd、Ni、Cr、Pb、Co、Mn、Mo、Ba、Sr等。准确称取取2.000g风干土样样于干烧烧杯中，加少量量水润湿湿，加入入15mL HCl(1+1)和5mLHNO3（1.42g/mL）。盖上上表面皿皿于电热热板上加加热，待待蒸发至至约剩5mL，冷却，用水冲冲洗烧杯杯和表面面皿，用用中速滤滤纸过滤滤并定容容至100mL，用原子子吸收法法或ICP法测定。（2）HN

30、O3-H2SO4-HClO4溶浸法特点：H2SO4、HClO4沸点较高高，能使使大部分分元素溶溶出，且且加热过过程中液液面比较较平静，没有迸迸溅的危危险。但但Pb等易与SO42-形成难溶溶性盐类类的元素素，测定定结果偏偏低。操作步骤骤：准确确称取2.5000g风干土样样于烧杯杯中，用用少许水水润湿，加入HNO3-H2SO4-HClO4混合(5+1+20)12.5mL，置于电电热板上上加热，当开始始冒白烟烟后缓缓缓加热，并经常常摇动烧烧杯，蒸蒸发至近近干。冷冷却，加加入5mLHNO3（1.42g/mL）和10mL水，加热热溶解可可溶性盐盐类，用用中速滤滤纸过滤滤，定容容至100mL，待测。（3）

31、HNO3溶浸法准确称取取2.0000g风干土样样于烧杯杯中，加加少量水水润湿，加入20mLHNO3（1.42g/mL）。盖上上表面皿皿，置于于电热板板或砂浴浴上加热热，若发发生迸溅溅，可采采用每加加热20min关闭电源源20min的间歇加加热法。待蒸发发至约剩剩5mL，冷却，用水冲冲洗烧杯杯壁和表表面皿，经中速速滤纸过过滤，将将滤液定定容至100mL，待测。（4）Cd、Cu、As等的0.1mol/LHCl溶浸法Cd、Cu操作条件件：准确确称取10.0000g风干土样样于100mL广口瓶中中，加入入0.1mol/LHCl50.0mL，在水平平振荡器器上振荡荡。振荡荡条件是是温度30、振幅510c

32、m、振荡频频次100200次/min，振荡1h。静置后后，用倾倾斜法分分离出上上层清液液，用干干滤纸过过滤，滤滤液经过过适当稀稀释后用用原子吸吸收法测测定As的操作条条件：准准确称取取10.0000g风干土样样于100mL广口瓶中中，加入入0.1mol/LHCl50.0mL，在水平平振荡器器上振荡荡。振荡荡条件是是温度30、振幅10cm、振荡频频次100次/min，振荡30min。用干滤滤纸过滤滤，取滤滤液进行行测定除用0.1mol/LHCl溶浸Cd、Cu、As以外，还还可溶浸浸Ni、Zn、Fe、Mn、Co等重金属属元素。0.1mol/LHCl溶浸法是是目前使使用最多多的酸溶溶浸方法法，此外外

33、也有使使用CO2饱和的水水、0.5mol/LKCl-HAc（pH=3）、0.1mol/ LMgSO4- H2SO4等酸性溶溶浸方法法。形态分析析样品的的处理方方法（1）有效态态的溶浸浸法：DTPA (二乙三胺胺五乙酸酸)浸提0.1mol/LHCl浸提水浸提DTPA(二乙三胺胺五乙酸酸)浸提液可可测定有有效态Cu、Zn、Fe等浸提液的的配制：其成分分为0.005mol/L DTPA-0.01mol/L CaCl2-0.1mol/LTEA(三乙醇胺胺)。称取1.967gDTPA溶于14.92gTEA和少量水水中；再再将1.47gCaCl22H2O溶于水，一并转转入1000mL容量瓶中中，加水水至约

34、950mL，用6mol/LHCl调节pH至7.30（每升浸浸提液约约需加6mol/LHCl 8.5mL），最后后用水定定容。贮贮存于塑塑料瓶中中，几个个月内不不会变质质。浸提手续续：称取取25.00g风干过20目筛的土土样放入入150mL硬质玻璃璃三角瓶瓶中，加加入50.0mlDTPA浸提剂，在25用水平振振荡机振振荡提取取2h，干滤纸纸过滤，滤液用用于分析析。DTPA浸提剂适适用于石石灰性土土壤和中中性土壤壤。0.1mol/LHCl浸提称取10.00g风干过20目筛的土土样放入入150mL硬质玻璃璃三角瓶瓶中，加加入50.0mL1mol/LHCl浸提液，用水平平振荡器器振荡1.5h，干滤纸纸

35、过滤，滤液用用于分析析。酸性性土壤适适合用0.1mol/LHCl浸提。水浸提土壤中有有效硼常常用沸水水浸提，操作步步骤：准准确称取取10.00g风干过20目筛的土土样于250mL或300mL石英锥形形瓶中，加入20.0mL无硼水。连接回回流冷却却器后煮煮沸5min，立即停停止加热热并用冷冷却水冷冷却。冷冷却后加加入4滴0.5mol/LCaCl2溶液，移移入离心心管中，离心分分离出清清液备测测。关于有效效态金属属元素的的浸提方方法较多多，例如如：有效效态Mn用1mol/L乙酸铵-对苯二酚酚溶液浸浸提。有有效态Mo用草酸-草酸铵、（24.9g草酸铵与与12.6g草酸溶解解于1000mL水中）溶溶液

36、浸提提，固液液比为110。硅用pH4.0的乙酸-乙酸钠缓缓冲溶液液、0.02mol/LH2SO4、0.025%或1%的柠檬酸酸溶液浸浸提。酸酸性土壤壤中有效效硫用H3PO4-HAc溶液浸提提，中性性或石灰灰性土壤壤中有效效硫用0.5mol/LNaHCO3溶液（pH8.5）浸提。用1mol/LNH4Ac浸提土壤壤中有效效钙、镁镁、钾、钠以及及用0.03mol/LNH4F-0.025mol/LHCl或0.5mol/LNaHCO3浸提土壤壤中有效效态磷等等。（2）碳酸盐盐结合态态、铁-锰氧化结结合态等等形态的的提取碳酸盐结结合态、铁-锰氧化结结合态等等形态的的提取：可交换换态、碳碳酸盐结结合态、铁锰

37、氧氧化物结结合态、有机结结合态、残余态态可交换态态浸提方法法:在1g试样中加加入8mlMgCl2溶液（1mol/LMgCl2，pH7.0）或者乙乙酸钠溶溶液（1mol/LNaAc，pH8.2），室温温下振荡荡1h。碳酸盐结结合态经前道工工序处理理后的残残余物在在室温下下用8ml1mol/L NaAc浸提，在在浸提前前用乙酸酸把pH调至5.0，连续振振荡，直直到估计计所有提提取的物物质全部部被浸出出为止（一般用用8h左右）。铁锰氧化化物结合合态在经前道道工序处处理后的的残余物物中，加加入20mL 0.3mol/L Na2S2O3-0.175mol/L柠檬酸钠钠-0.025mol/L柠檬酸混混合液

38、，或者用用0.04mol/LNH2OHHCl在20%（V/V）乙酸中中浸提。浸提温温度为963，时间可可自行估估计，到到完全浸浸提为止止，一般般在4h以内。在经前道道工序处处理后的的残余物物中，加加入3mL0.02mol/L HNO3、5mL30%H2O2，然后用用HNO3调节pH至pH=2，将混合合物加热热至852，保温2h，并在加加热中间间振荡几几次。再再加入3mL30%H2O2，用HNO3调至pH=2，再将混混合物在在852加热3h，并间断断地振荡荡。冷却却后，加加入5mL3.2mol/L乙酸铵20%(V/V)HNO3溶液，稀稀释至20mL，振荡30min。有机结合合态残余态经四部分分提

39、取之之后，残残余物中中将包括括原生及及次生的的矿物，它们除除了主要要组成元元素之外外，也会会在其晶晶格内夹夹杂、包包藏一些些痕量元元素，在在天然条条件下，这些元元素不会会在短期期内溶出出。残余余态主要要用HF-HClO4分解，主主要处理理过程同同土壤全全分解方方法之普普通酸分分解法上述各形形态的浸浸提都在在50L聚乙烯离离心试管管中进行行，以减减少固态态物质的的损失。在互相相衔接的的操作之之间，用用10000转/min（12000g重力加速速度）离离心处理理30min，用注射射器吸出出清液，分析痕痕量元素素。残留留物用8mL去离子水水洗涤，再离心心30min，弃去洗洗涤液，洗涤水水要尽量量少用

40、，以防止止损失可可溶性物物质，特特别是有有机物的的损失。（一）有有机污染染物的提提取（1）常用有有机溶剂剂有机溶剂剂的选择择原则：根据相相似相溶溶的原理理，尽量量选择与与待测物物极性相相近的有有机溶剂剂作为提提取剂。提取剂剂必须与与样品能能很好地地分离，且不影影响待测测物的纯纯化与测测定；不不能与样样品发生生作用，毒性低低、价格格便宜此外，还还要求提提取剂沸沸点范围围在4580之间为好好还要考虑虑溶剂对对样品的的渗透力力，以便便将土样样中待测测物充分分提取出出来。当当单一溶溶剂不能能成为理理想的提提取剂时时，常用用两种或或两种以以上不同同极性的的溶剂以以不同的的比例配配成混合合提取剂剂。常用有

41、机机溶剂的的极性由由强到弱弱的顺序序为：（水）；乙腈；甲醇；乙酸；乙醇；异丙醇醇；丙酮酮；二氧氧六环；正丁醇醇；正戊戊醇；乙乙酸乙酯酯；乙醚醚；硝基基甲烷；二氯甲甲烷；苯苯；甲苯苯；二甲甲苯；四四氯化碳碳；二硫硫化碳；环已烷烷；正已已烷(石油醚)和正庚烷烷。溶剂的纯纯化：纯纯化溶剂剂多用重重蒸馏法法。纯化化后的溶溶剂是否否符合要要求，最最常用的的检查方方法是将将纯化后后的溶剂剂浓缩100倍，再用用与待测测物检测测相同的的方法进进行检测测，无干干扰即可可。（2） 有机机污染物物的提取取振荡提取取、超声声波提取取、索氏氏提取、浸泡回回流法、其他方方法（3）提取液液的净化化：使待待测组分分与干扰扰物

42、分离离的过过程为为净化液-液分配法法：液-液分配的的基本原原理是在在一组互互不相溶溶的溶剂剂中对溶溶解某一一溶质成成分，该该溶质以以一定的的比例分分配（溶溶解）在在溶剂的的两相中中化学处理理法：酸酸处理法法、碱处处理法、吸附柱柱层析法可用酸或或水浸取取（二）无无机污染染物的提提取第五节土土壤壤污染物物的测定定土壤中污污染项目目的测定定，属痕量分析析和超痕量分分析土壤分析析结果以以mg/kg(烘干土)表示。土壤污染染物的测测定实例例一、土壤壤水分测定土壤壤含水量量，以便便计算土土壤中各各种成分分按烘干干土为基基准时的的测定结结果。测定方法法：用百百分之一一精度的的天平称称取土样样2030g，置于

43、铝铝盒中，在105下烘（45h）至恒重重。按下下式计算算水分重重量占烘烘干土重重的百分分数：二、pH值玻璃电极极法测定要点点：称称取10g土样于烧烧杯中，加入无无CO2蒸馏水25ml，轻摇后后搅拌1分钟，放放置20分钟，用用pH计测量上上部混浊浊液的pH值。土样密闭闭保存，防止空空气中氨氨，二氧氧化碳等等气体影影响。注意控制制水土比比。三、可溶溶性盐分分土壤中锂锂，钠，钾全量量测定AAS法消化原原理：HF和H2SO4或HClO4相结合法法；HF能分解含含有全部部三种金金属的硅硅酸盐矿矿物。然然而，硅硅酸盐矿矿物不会会完全分分解，从从而导致致对这类类元素的的一种或或多种含含量估计计偏低。所以第第

44、二种酸酸必须是是一种氧氧化剂，使它能能分解样样品中所所有的有有机质。且为了了把元素素释放到到溶液中中，混酸酸对于分分解碳酸酸盐也是是必要的的。HF酸通过F与Si反应形成成SiF4而分解硅硅酸盐，在强酸酸存在下下加热时时，SiF4挥发。有有机质可可被HClO4分解（HClO4在加热或或浓缩时时成为一一种强氧氧化剂），且对对AAS干扰较小小。称取0.1G土样于聚聚四氟乙乙烯坩埚埚中，用用少许水水润湿，并加5mlHF和0.5mlHClO4。在电热热板上加加热消化化至有HClO4烟雾出现现为止，冷却，再加5mlHF，沙浴，坩埚顶顶部用铂铂盖盖住住约十分分之九蒸干。冷却，加入2ml水和数滴滴HClO4加

45、热蒸干干冷却却。加加入5mlHCL和5ml水电热热板加热热至土样样完全溶溶解。样品转移移至50ml容量瓶过滤稀释定定容AAS测定K,Na,li全量。交换性钾钾测定土壤中全全钾仅有有较小部部分是交交换性的的钾（约约1）。是是植物吸吸收K的主要来来源，且且随着植植物吸收收移去而而耗竭。定义：可可与加加入土壤壤 中的的盐溶液液中的阳阳离子进进行自由由交换的的K离子。方法(NH4OAC提取法)：10g土样于50ml离心管中中，加25ml NH4OAC，振荡10分钟，离离心至悬悬浮液澄澄清。取取上清液液（过滤滤）于容容量瓶，定容AAS。土壤全碳碳的测定定土壤全碳碳是有机机碳和无无机碳的的总和。大部分分有

46、机碳碳存在于于土壤有有机质中中，而无无机碳则则主要存存在于碳碳酸盐矿矿物中。测定方法法：以以干烧或或湿烧法法将其转转化为CO2，然后用用重量法法，滴定定法，分分光光度度计法等等，对释释放出的的CO2进行定量量测定干烧法：在电阻阻炉内通通O2，加热土土壤催催化剂混混合物，然后测测定放出出的CO2湿烧法：用K2Cr2O7，H2SO4和H3PO4混和物与与土样在在密闭系系统中供供给无CO2空气进行行煮沸，并用球球形瓶吸吸收CO2。土壤有机机质的测测定有机质能能影响到到土壤的的许多性性质: (1)土壤供给给植物N,P,S和微量金金属元素素的能力力；（2）水分的的渗透和和吸持；（3）能影响响空气和和水分

47、间间协调关关系的团团聚化程程度和整整个结构构状况；（4）阳离子子交换量量；（5）土壤颜颜色。有机质在在供给植植物有效效N和钝化农农药过程程中具有有重要意意义。计算：有有机质(%)=0.35 +(1.80有机碳）RATHER法：称称取10g土样（过过40目），置置于聚乙乙烯烧杯杯，加入入440ml蒸馏水，然后加加入34ml 37的HCL.过滤，清清洗，再再转入烧烧杯中。重复上上述操作作，加入入HCL，和6ml48的HF静置悬浮浮液重重复操作作将土土样在95。C烘箱内烘烘干2-3小时。称重置置于燃燃烧炉内内，在O2流下燃烧烧15分钟，测测定放出出的CO2。土壤全氮氮的测定定测定方法法（开氏氏法Kj

48、eldahl,1983）：分析析样品中中的有机机N通过消化化作用使使其转化化为NH4+-N，随后，根据消消化液用用碱蒸馏馏所释放放出的NH3来测出NH4+-N。操作：将将1g土样置于于开氏消消化瓶中中，加1.1g K2SO4-催化剂混混和物和和3ml浓H2SO4，小心加加热至清清澈。此此后，加热至至微沸约约5小时，使使浓H2SO4浓缩至消消化瓶颈颈的三分分之一以以下冷却，加加水，过过滤，转转出加5mlH3BO3-指示剂，缓慢滴滴入NaOH，蒸馏滴滴定氮的有效效性指标标定义：在在根区内内易被植植物根系系所吸收收的化学学形态的的氮来源：肥肥料，生生物固氮氮，垃圾圾，作物物残茬，土壤有有机质中中的有

49、机机N的矿化作作用测定方法法：生生物法化化学法供参考的的生物指指标渍水条件件下产生生的氨态态氮原理：以以渍水水条件下下培养土土样，并并尽可能能缩小试试管顶部部（厌氧氧）。在在培养期期间，生生物活性性将能充充分发展展和保持持嫌弃条条件，从从而可在在土-水界面避避免使结结果偏低低的硝化化-反硝化作作用的反反应。在400C培养7天，用2MKCl和MgO蒸馏土-水混和物物，测定定所形成成的NH4+-N量。供参考的的化学指指标稀CaCl2溶液在高高压下加加热释放放出氨态态氮操作：将将10g土样置于于50ml试管中，加25ml 0.01M CaCl2，混和后后置于高高压釜内内，加热热至1210C达16小时

50、。冷冷却转转移至蒸蒸馏瓶，加入0.2-0.3gMgO测定NH4+-N量。短评：所所加土土样不必必称重，只需测测量体积积即可。土壤全磷磷的测定定原理：土土壤全全磷的分分析，需需要把不不溶性物物质转化化为适于于比色方方法的可可溶性物物质。NaCO3熔融法： 将45gNaCO3和1.0g土样混和和于坩锅锅，加热热除去水水分，加加热熔熔融冷冷却。溶溶解熔化化物于容容量瓶定容抗坏血血酸法测测定全磷磷。以对硝硝基酚做做指示剂剂，加入入5mlH2SO4和钼酸铵铵定容容颜色可稳稳定24小时，形形成在890nm处最大的的蓝色吸吸光度。土壤磷的的分级浸提步骤骤：(1)0.1NNaOH浸提非包裹的的Al-P和Fe-

51、P(2)1MNaCl和柠檬酸酸盐碳酸氢钠钠浸提NaOH浸提过程程中被碳碳酸盐吸吸持的P(3)柠檬酸连二亚硫硫酸盐碳酸氢钠钠浸提Fe氧化物和和水化氧氧化物中中包裹的的P(4)1NHCl浸提Ca-P标准溶液液制备1000g/ml Cu标准液的的配制：将1,0克金属铜铜溶解在在50ml 1：1的硝酸溶溶液中，用去离离子水定定容至1升。1000g/ml Zn标准液的的配制：将1,0克金属锌锌溶解在在50ml 1：1的盐酸溶溶液中，用去离离子水定定容至1升。1000g/ml Cd标准液的的配制：将1,0克金属镉镉溶解在在50ml 1：1的盐酸溶溶液中，用去离离子水定定容至1升。操作步骤骤土样预处处理称称

52、取0.51g土样于聚聚四氟乙乙烯坩埚埚中，用用少许水水润湿，加入HCl在电热板板上加热热消化（450，防止Cd挥发，加入HNO3继续加热热，再加加入HF加热分解解SiO2及胶态硅硅酸盐。最后加加入HClO4加热(200)蒸至近干干，冷却却，用稀稀HNO3浸取残渣渣、定容容同时做做试剂空空白试验验。Cu、Zn、Cd标准系列列混合溶溶液的配配制采采用AAS法测定Cu、Zn、Cd有效性指指标土壤元素素的有效效性，是是元素的的溶解度度和溶解解率的函函数。在在一定时时间内，两者都都在土壤壤悬浮液液中影响响着离子子的活度度且受到到pH影响通过几种种浸提液液可预测测这些微微量元素素的有效性。浸提液：DTPA

53、EDTAMgCl2DTPA法选择DTPA作为浸提提剂，是是因为它它能同时时鳌合Fe,Mn, Zn和Cu，又能获获得最适适宜的综综合稳定定常数为了防止止金属元元素的过过量溶解解，使用用三乙醇醇胺（TEA）作为缓缓冲剂操作：将将10克土样加加入三角角瓶中，加入20ml DTPA，振荡2小时，过过滤AAS分析（三）总总铬（1）标标准曲线线绘制：用铬标标准工作作溶液配配制标准准系列，测吸光光值，绘绘制标准准曲线。（2） 土样样消化：称取土土样0.5-2g于聚四氟氟乙烯坩坩埚中，加水润润湿，加加HNO3及H2SO4，待剧烈烈反应停停止后，加热至至冒白烟烟，冷却却、加入入HNO3、HF继续加热热至除尽尽H

54、F，加水浸浸取，定定容。同同时进行行全程序序试剂空空白实验验（3）显色与与测定：在酸性性介质中中加KMnO4将Cr3+氧化为为Cr6+，并用NaN3除去过量量KMnO4。加二苯苯碳酰二二肼显色色剂，于于波长54nm处比色测测定（4）结果计计算式中：M从标准曲曲线中查查得铬含含量（g）W称量土样样干重量量（g）土壤样品品组分的的溶解，测定方方法元素溶解方法测定方法最低检出限（g/kg)AsHNO3H2SO4消化二乙基二硫代氨基甲酸银比色法 0.5CdHNO3HFHClO4消化 AAS 0.002CrHNO3H2SO4H3PO4消化HNO3HFHClO4消化 AAS 2.5CuHClHNO3HCl

55、O4消化HNO3HFHClO4消化 AAS 1.0 1.0HgH2SO4KMnO4消化HNO3H2SO4V2O5消化冷原子吸收 0.007 0.002MnHNO3HFHClO4消化 AAS 5.0PbHClHNO3HClO4消化HNO3HFHClO4消化 AAS 1.0 1.0氟化物Na2CO3Na2O2熔融F选择电极 5.0土壤常规规监测项项目及分分析方法法监测项目 监测仪器 监测方法 方法来源 镉 原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法GB/T17141-1997原子吸收光谱仪KI-MIBK萃取原子吸收分光光度法GB/T17140-1997汞 测汞仪冷原子吸收法GB/T17136-1997砷 分光光度计二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法GB/T17134-1997分光光度计硼氢化钾-硝酸银分光光度法GB/T17135-1997铜原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法GB/T17138-199 7铅 原子吸收光谱仪 石墨炉原子吸收分光光度法