土壤监测方案的制定演示文稿PPT课件

1、土壤环境监测方案的制定土壤环境监测方案的制定1土壤样品的采集和制备2固体废物浸出液的制备 3 3土壤中铜、锌的测定4 4土壤中铜、锌的测定4 4土壤中农药残留的测定4 5工业铬渣中总铬的测定4 6第1页/共34页任务1：土壤环境监测方案的制定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。土壤是人类环境的重要组成部分。由于污染物可以在大气、水体、土壤各部分进行迁移转化运动，所以不论哪一部分受到污染都必然影响到整个环境。因此，土壤污染监测是环境监测不可缺少的重要内容。 第2页/共34页1.土壤的组成土壤圈：岩石圈最外面一层的疏松部分

2、特征：提供植物生长所需的营养条件（水分和养分）和环境条件（温度和透气）内部是生物栖息地功能：联系有机界和无机界的中心环节（通过植物的光合作用）同化外界输入的其他物质（有机化合物）第3页/共34页土壤土壤固相(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。 第4页/共34页矿物质矿物质占土壤固体部分总量的占土壤固体部分总量的9090以上。土壤的以上。土壤的“骨骼骨骼”、植物营养元素的供给源。碳酸盐、磷酸盐、铝硅、植物营养元素的供给源。碳酸盐、磷酸盐、铝硅酸盐、铁硅酸盐酸

3、盐、铁硅酸盐土壤有土壤有机质机质土壤形成的基础。来源有动物和植物残体，有机肥土壤形成的基础。来源有动物和植物残体，有机肥料、微生物及经微生物作用形成的腐殖质等料、微生物及经微生物作用形成的腐殖质等 土壤水土壤水和空气和空气水来源于降水、雪、灌溉及地下水水来源于降水、雪、灌溉及地下水空气以氮气、氧气、二氧化碳为主空气以氮气、氧气、二氧化碳为主 第5页/共34页 土壤矿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）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

4、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。第6页/共34页第7页/共34页 非腐殖物质：非腐殖物质：包括糖类化合物(如淀粉、纤维素等)、含氮有机合物及有机磷和有机硫化合物。 腐殖物质腐殖物质：是植物残体中稳定性较大的木质素及其类似物在微生物作用下，部分被氧化形成的一类特殊的高分子聚合物，具有芳环结构，苯环周围连有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓冲、氧化还原作用及生理活性等性能。 第8页/共34页 土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、藻类等)及动物(原生动物、蚯蚓、线虫类等) 对进入土壤的有机污染物的降解及无机

5、污染物(如重金属)的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要贡献者。细菌放线菌蚯蚓线虫土壤微生物和动物第9页/共34页第10页/共34页 土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来源于大气、生物化学反应和化学反应产生来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体的气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等二氧化碳等)。 积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。茶树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。第11页/共34页 土壤作为人类社会赖以生存

6、和发展的重要资源，其最特性之一就是具有肥力。依照产生的原因土壤肥力可分为自然肥力和人工肥力。此外，土壤具有缓冲性和净化作用。但是土壤的自净能力是有限的，外在污染物超过自净能力，破坏了物质原有的平衡，则造成了土壤污染。 2、土壤特性第12页/共34页 土壤污染土壤污染：由于人类生活和生产活动所产生的对人体有害的污染物质，通过各种途径进入土壤，并不断积累，当其数量和速度超过了土壤的自净能力，引起土壤的组成、结构和功能发生变化，从而影响农作物(或植物)的正常生长和发育，甚至某些污染物质在植物体内积累，降低产量和质量，最终影响人体健康。3.土壤污染第13页/共34页 与大气污染和水污染相比的特点a水、

7、气通过饮食、呼吸道直接进入人体，一旦受污染，直接影响人类健康，危害较明显，而土壤污染对人体的影响则往往是通过农作物慢慢反应的。a土壤污染的判定比较复杂难以制定“土壤中有害物质最高允许浓度”之类的标准，与背景值对照土壤中污染物质的含量与农作物生长发育之间的关系复杂，是否抑制？是否人食用后有危害？a土壤一旦被污染，因波及范围广，难以期待自然净化。第14页/共34页土壤污染源生活污水和工业废水的任意排放，特别是灌溉农田(Wastewater irrigation)化肥（fertilizer)、农药(pesticide)的使用，残留于土壤。第15页/共34页 垃圾、废渣、污泥等各种废弃物的堆放(Sol

8、id waste disposal，Mining and smelting） 城市及工矿废气中大量污染物沉降到土壤（Atmospheric deposition ） 土壤中重金属污染物移动第16页/共34页 第17页/共34页土壤污染的危害土壤污染的危害（1）导致作物减产 致使许多地方的作物明显减产，甚至引起 污染纠纷。山东省淄博污染事件保定市污灌区北京市大兴西瓜地污染事件第18页/共34页 日本神通川居民因长期食用“ 镉米”而导致“痛痛病”。 到1979年为止，导致80多人死亡，直接受害者则人数更多，赔偿经济损失20多亿日元。第19页/共34页（2）导致食品质量下降 我国大多数城郊土壤都受到

9、不同程度的污染，许多地方的蔬菜、水果中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。张士灌区稻米含镉高达0.41.0 mg/kg污灌使蔬菜味道变差，甚至有异味使大白菜储藏品质不能满足要求第20页/共34页（3）导致水环境质量退化 污染土壤中重金属随在水力的作用下分别进入到水体中，导致其他次生环境问题 上海川沙污灌区的地下水检测出氟、汞、镉和砷等重金属 成都市郊农村水井因土壤污染使汞、铬等污染物超标（4）导致大气环境质量退化 北京市的大气扬尘中，有一半来源于地表。表土的污染物质可能在风的作用下，作为扬尘进入大气中，并进一步通过呼吸作用进入人体第21页/共34页4.土壤环境标准（土壤环境质量标准(G

10、B15618-1995)）根据土壤应用功能和保护目标，划分为三类： 类主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本 保持自然背景水平。 类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。 类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。第22页/共34页二、确定土壤监测目的二、确定土壤监测目的能充分利用土地的净化能力，又可防止土壤污染。4.土壤背景值调查通过分析测定土壤中某些元素

11、的含量，确定这些元素的背景值水平和变化。第23页/共34页三、调研收集资料三、调研收集资料 自然环境方面的资料：土壤类型、植被、区域土壤元素背景值、土地利用、水土流失、自然灾害、水系、地下水、地质、地形地貌、气象等。 社会环境方面的资料：工农业生产布局、工业污染源种类及分布、污染物种类及排放途径和排放量、农药和化肥使用状况、污水灌溉及污泥施用状况、人口分布、地方病等。第24页/共34页四、确定监测项目四、确定监测项目根据监测目的确定：背景值要求测定土壤中各种元素的含量；污染事故监测仅测定可能造成土壤污染的项目；土壤质量监测测定影响自然生态和植物正常生长及危害人体健康的项目。土壤监测主要项目：重

12、金属和有毒非金属 Cd, Cr, Cu, Hg, Zn, Pb, As, F, CN等有机污染物DDT、六六六、酚、苯并(a)芘、三氯乙醛等石油及其产品第25页/共34页五、布点五、布点 不同土壤类型都要布点 由大气污染造成的，以大气源为中心，呈椭圆状或带状，长轴沿主导风向延长 由废水引起时，沿河流或干渠呈树枝或片状 由化肥和农药引起时，分布较均匀，呈面状 要在非污染区的同类土壤中布置一个对照点第26页/共34页 采样点布设方法 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。 3. 棋盘

13、式布点法 适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔的地块，一般设10个以上分点。该法也适用于受固体废物污染的土壤，应设20个以上分点。第27页/共34页 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。 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。第28页/共34页六、样品的采集与制备详见任务2七、分析测试土壤样品七、分析测试土壤样品过滤消解提取分析（1）预处理 溶解（测金属时） 萃取（测有机物）2）消解：HNO3-H2SO

14、4, HNO3-HClO4 我国土壤质量标准为总量值,土壤样品要全消解,所以一般要过100目筛； ISO的土样制备要求过60目筛，测金属元素用王水浸提。第29页/共34页几种常用分析方法：（1）重量法：适用于测定土壤水分；（2）容量法：适用于浸出物中含量较高的成分测定，如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等；（3）原子吸收分光光度法：适用于金属如铜、铅、锌、镉、汞等组分的测定；（4）气相色谱法：适用于有机氯、有机磷、有机汞等农药的测定。第30页/共34页八、数据处理八、数据处理 土壤中污染项目的测定，属痕量分析和超痕量分析，尤其是土壤环境的特殊性，所以更须注意监测结果的准确性。土壤与大气、水体不同，大气和水皆为流体，污染物进入后易混合，在一定条件及范围内，污染物分布比较均匀，相比之下，比较容易采集具有代表性的样品。而土壤是固、气、液三相组成的分散体系，污染物进入土壤后流动、迁移、混合较难，所以不同采样点的分布往往差别很大。因此其监测中采样误差对结果的影响往往大于分析误差，一般监测值相差10%20%