第五章-土壤质量监测课件

环境监测EnvironmentMonitoring环境监测EnvironmentMonitoring第五章土壤质量监测古人说：“皮之不存，毛将焉附？”我们也可以说：“土之不存，树将焉附？”Chapter5.SoilQualityMonitoring第五章土壤质量监测古人说：“皮之不存，毛将焉附？”Cha本章内容提要1土壤基本知识2土壤环境质量监测方案3土壤样品的采集与加工管理4土壤样品的预处理5土壤污染物的测定本章内容提要1土壤基本知识

土壤圈概念：土壤圈是覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，犹如地球的地膜，通过它与其他圈层之间进行物质能量交换。大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互作用的产物。土壤物质来源于这些圈层，以三种状态----固态、液态和气态存在着，固体部分包括有机物（来源于生物圈）和无机矿物（来源于岩石圈），液体部分即土壤溶液（水圈的组成部分），气体既包括大气中的气体，还包括土壤生物化学反应释放出的气体（最终进入大气圈）。同时，土壤携带了其形成时的环境信息。土壤圈概念：土壤圈是覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的土壤所土壤三基础土壤是一种“类生命体”：能自动调节水、热、气、肥的存在状态；有抵抗酸-碱化的缓冲作用。土壤的本质和生命力所在是肥力。它是土壤在外界环境条件影响下，主动协调植物生理和生态要求的能力。土壤肥力与土壤的组成成分，土体结构和土壤物理、化学性质密切相关土壤三基础土壤是一种“类生命体”：能自动调节水、热、气、肥的一、土壤的组成一、土壤的组成土壤的组成示意图土壤的组成示意图土壤中的主要矿物土壤中的主要矿物地球中的化学元素氢77.2%氦20.9%氢70%氦27%铁34.6%氧29.5%硅15%镁12.7%氧29.5%硅27.2%铝8%氧84.6%氢10.8%氧52.4%碳39.4%氦78.08%氧20.94%地球中的化学元素氢77.2%氦20.9%氢70%氦27%铁3克拉克值－丰度根据大陆地壳中的5159个岩石、矿物、土壤和天然水的样品分析数据，于1889年第一次算出元素在地壳中的平均含量数值(平均重量百分比)，后人为了纪念这个创举，将它命名为克拉克值。化学元素在任何宇宙或地球化学系统中(如地球、大气圈、水圈、岩石圈)的平均含量，称为丰度。克拉克值－丰度根据大陆地壳中的5159个岩石、矿物、土壤和天地壳中各元素的丰度元素符号教材数据经典数据元素符号教材数据经典数据氧O46.6046.05钠Na2.832.78硅Si27.7227.88钾K2.592.58铝Al8.138.13镁Mg2.092.06铁Fe5.005.17钛Ti0.440.62钙Ca3.633.65氢H0.140.14ScientificAmerican1970地壳中各元素的丰度元素符号教材数据经典数据元素符号教材数据经地壳中其它重要元素10-5

数量级:Cu5.5,Pb1.25,Zn7,Co2.5,Ni7.510-6

数量级:W1.5,Sn2,U2.7,Mo1.5,As1.810-7

数量级:Sb2

10-8

数量级:Ag7,Au410-9

数量级:Pt5地壳中其它重要元素10-5数量级:整个地球的物质中各元素的丰度整个地球的物质中各元素的丰度铁近34.6%，氧为29.5%，硅为15.2%，镁为12.7%，镍为2.4%，硫为1.9%，钙和铝为2.2%，其它所有元素共占1.5%按圈层来看地核：大部分以金属状态存在的铁和镍地壳和地幔：大部分是氧和硅，铝也较多水圈：以氧和氢为主生物圈：主要为碳、氢、氧和氮大气圈：主要为氮、氧整个地球的物质中各元素的丰度整个地球的物质中各元素的丰度现代检测技术发现，哺乳动物、人的血液与海洋中各种元素的含量虽然不同，但元素间的比例和趋势十分接近。由于陆地上元素的丰度与海洋不同，需要额外的补充。现代检测技术发现，哺乳动物、人的血液与海洋中各种元素的含量虽成土矿物土是岩石风化的产物，土粒的矿物成分取决于成土母岩的矿物成分风化后的风化作用，一般可分为两类：原生矿物：石英、长石、云母；岩石物理风化生成的土粒，土粒较粗，多呈浑圆状、块状或板状，吸附水的能力较弱，性质稳定，无塑性次生矿物：化学风化的产物，性质与母岩完全不同，一般为粘土矿物成土矿物土是岩石风化的产物，土粒的矿物成分取决于成土母岩的矿原生矿物原生矿物是指在土壤形成过程中未改变化学组成和晶体结构的原始成岩矿物。是土壤中矿物的粗质部分和各种化学元素的最初来源。只有通过化学风化分解后，才能释放并供给植物生长所需的养分。土壤中原生矿物存在的数量和类型，取决于土壤发生环境和和发育程度。原生矿物原生矿物是指在土壤形成过程中未改变化学组成和晶体结构次生矿物岩石经化学风化后新生成的矿物；包括简单盐类，铁、铝氧化物和次生铝硅酸盐。其中铁、铝氧化物和次生铝硅酸盐是土壤矿物质中最细小的部分，常称为粘土矿物；粘土矿物形成的粘粒具有吸附、保存呈离子态养分的能力，使土壤具有保肥性。次生矿物岩石经化学风化后新生成的矿物；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10～3细砾3～1沙砾粗沙砾1～0.25细沙砾0.25～0.05粉粒粗粉粒0.05～0.01细粉粒0.01～0.005黏粒粗黏粒0.005～0.001细黏粒<0.001机械组成表5.1我国土粒分级标准颗粒名称粒径/mm石块>10石砾表5.2国际制土壤质地分类质地分类各级土粒质量分数/％质地名称黏粒(<0.002mm)粉沙砾(0.002~0.02mm)沙砾(0.02~2mm)类别砂土类砂土及壤质砂土0~150~1585~100壤土类砂质壤土壤土粉砂质壤土0~150~150~150~4535~4545~10055~8540~550~55黏壤土类砂质黏壤土黏壤土粉砂质黏壤土15~2515~2515~250~3020~4545~8555~8530~550~40黏土类砂质黏土壤质黏土粉砂质黏土黏土重黏土25~4525~4525~4545~6565~1000~200~4545~750~350~3555~7510~550~300~550~35表5.2国际制土壤质地分类质地分类各级土粒质量分数/％土壤质地质地表示土壤颗粒的粗细程度，也即砂、粉砂和粘粒的相对比例。（粒组的概念）土壤质地质地表示土壤颗粒的粗细程度，也即砂、粉砂和粘粒的相对土的名称颗粒级配砾砂粒径>2mm的颗粒占全重的25～50％粗砂粒径>0.5mm的颗粒超过全重的50％中砂粒径>0.25mm的颗粒超过全重的50％细砂粒径>0.75mm的颗粒超过全重的85％粉砂粒径>0.75mm的颗粒超过全重的50％砂土指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。分类：砂土按粒组含量分类如下表土的名称颗粒级配砾砂粒径>2mm的颗粒占全重的25～50％粗粉土定义：粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量的50％，且塑性指数Ip≤10的土。粉土是介于砂土和粘性土之间的过渡性土类，它具有砂土和粘性土的某些特征，根据粘粒含量可以将粉土再划分为砂质粉土和粘质粉土。粉土定义：粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总粘性土定义：粘性土是指塑性指数>10的土。根据塑性指数大小，粘性土可再划分为粉质粘土和粘土两个亚类：当10<Ip≤17时为粉质粘土；当Ip>17时为粘土粘性土定义：粘性土是指塑性指数>10的土。粘性土的稠度界限含水量：粘性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量。液限wL：流动状态与可塑状态间的分界含水量称液限；塑限wp：可塑状态与半固体状态间分界含水量称塑限；缩限ws：半固体状态与固体状态间的分界含水量称缩限。粘性土的稠度界限含水量：粘性土由一种状态转到另一种状态时的分由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为非腐殖物质和腐殖物质两类；是土壤形成的重要基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分。土壤有机质中含有大量营养元素，分解后可提供植物生长发育的需要，是植物养分的重要来源。有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成团粒结构。这种结构保水、保肥能力强，类似储存水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用。有机质是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。（二）土壤有机质由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土壤的有机肥料经分解非腐殖物质：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：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。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

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。（三）土壤生物细菌放线菌蚯蚓线虫图5.1土壤微生物和动物土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、藻类

土壤水分及其所含溶质的总称，溶有土壤中可溶成分的稀溶液，来源主要有：大气降水、降雪、地表径流、灌溉、地下水。(四)土壤溶液图5.2土壤溶液的来源土壤水分及其所含溶质的总称，溶有土壤中可溶成分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的气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等)。(五)土壤空气土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来源于大气、生物化学二、土壤的基本性质(一)吸附性

与土壤中存在的胶体物质密切相关。土壤胶体：

无机胶体

有机胶体

有机－无机复合胶体对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和无机污染物（如Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金属离子）有较强的吸附能力或离子交换吸附能力。二、土壤的基本性质(一)吸附性与土壤中存在(二)酸碱性土壤的酸碱度可以划分为九级：pH<4.5为极强酸性土；pH=4.5～5.5为强酸性土；pH>5.5～6.0为酸性土；pH>6.0～6.5为弱酸性土；pH>6.5～7.0为中性土；pH>7.0～7.5为弱碱性土；pH>7.5～8.5为碱性土；pH>8.5～9.5为强碱性土；pH>9.5为极强碱性土。中国土壤的pH大多在4.5～8.5范围内，并呈东南酸西北碱的规律。(二)酸碱性(三)氧化-还原性因土壤中含有氧化性和还原性无机物质和有机物质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位(Eh)来衡量。

Eh>300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。

Eh<300mV：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态。(三)氧化-还原性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破坏的土壤中元素的含量。※不同土壤的本底值相差很大（见下页表5.3）三、土壤背景值判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。三、土壤背景值表5.3全国土壤(A层①)背景值单位：μg/kg①A层指土壤表层或耕层。元素算术几何95%置信度范围值元素算术几何95%置信度范围值均值标准差均值标准差均值标准差均值标准差As11.27.869.21.912.5～33.5K1.860.4631.791.3420.94～2.97Cd0.0970.0790.0742.1180.017～0.333Ag0.1320.0980.1051.9730.027～0.409Co12.76.4011.21.674.0～31.2Be1.950.7311.821.4660.85～3.91Cr61.031.0753.91.6719.3～150.2Mg0.780.4330.632.0800.02～1.64Cu22.611.4120.01.667.3～55.1Ca1.541.6330.714.4090.01～4.8F478197.74401.50191～1012Ba469134.74501.30251～809Hg0.0650.0800.0402.6020.006～0.272B47.832.5538.71.989.9～151.3Mn583362.84821.90130～1786Al6.621.6266.411.3073.37～9.87Ni26.914.3623.41.747.7～71.0Ge1.700.301.701.191.20～2.40Pb26.012.3723.61.5410.0～56.1Sn2.601.542.301.710.80～6.70Se0.2900.2550.2152.1460.047～0.933Sb1.210.6761.061.6760.38～2.98V82.432.6876.41.4834.8～168.2Bi0.370.2110.321.6740.12～0.88Zn74.232.7867.71.5428.4～161.1Mo2.02.541.202.860.10～9.6Li32.515.4829.11.6211.1～76.4I3.764.4432.382.4850.39～14.71Na1.020.6260.683.1860.01～2.27Fe2.940.9842.731.6021.05～4.84表5.3全国土壤(A层①)背景值土壤背景值的表达方法：

算术平均值

算术平均值±标准偏差

几何平均值±几何标准偏差我国土壤元素背景值的表达方法：

95%置信度

如元素测定值符合正态分布：用算术平均值如元素测定值呈对数正态分布：用几何平均值土壤背景值的表达方法：

算术平均值

算术平均值±标准偏差

几土壤剖面的分层方案

自然土壤剖面可以划分为几个基本土层，从地表向下为：枯枝落叶层（O）腐殖质层（A）淋溶层（E）淀积层（B）母质层（C）A、E、B层合称为土体，是成土作用最为活跃的层次和真正意义上的土壤层。土壤剖面的分层方案

自然土壤剖面可以划分为几个基本土层，从地枯枝落叶层腐殖质层淋溶层淀积层母质层枯枝落叶层腐殖质层淋溶层淀积层母质层四、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四、土壤污染天然污染源：矿物风化后自然扩散、火山灰

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(GB15618—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)；有的省(市)还制定了同类地方标准。五、土壤质量标准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

表5.4土壤环境质量标准值(GB15618—1995)单位：mg/kg级别一级二级三级土壤pH自然背景<6.56.5～7.5>7.5>6.5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5.4土壤环境质量标准值(GB15618—199表5.5无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标

(GB/T18407.1—2001)单位：mg/kg项目指标pＨ<6.5pＨ=6.5～7.5pＨ<6.5总汞≤0.30.51.0总砷≤403025铅≤100150150镉≤0.30.30.6六价铬≤150200250六六六≤０.50.50.5表5.5无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标

第二节土壤环境质量监测方案制订土壤环境质量监测方案和制订水环境监测质量及空气监测质量方案一样，首先要根据监测目的进行调查研究，收集相关资料，在综合分析的基础上，合理布设采样点，确定监测项目和采样方法，选择监测方法，建立质量保证程序和措施，提出监测数据处理要求，并安排实施计划。下面结合《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）和《农田土壤环境保护质量监测技术规范》（NY/T-2000）有关内容加以解释。第二节土壤环境质量监测方案制订土壤环境质量监测方案和制订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。一、监测目的图5.32004年汉中“5·23”剧毒物品对土壤的渗漏污染现场照片1.土壤质量现状监测一、监测目的图5.33.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，既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的含量，确定这些元素的背景值水平和变化。图5.4用于农业灌溉的闸门内充满了污水3.污染物土地处理的动态监测图5.4

二、资料的收集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。三、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。二、资料的收集(一)布设原则

(1)合理地划分采样单元。

(2)对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点。

(3)采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边及水土流失严重或表层土被破坏处。四、采样点的布设(一)布设原则四、采样点的布设(二)采样点数量根据监测目的、区域范围大小及其环境状况等因素确定。一般每个采样单元最少设3个采样点。单个采样单元内采样点数可按下式估算：式中：n——每个采样单元布设的最少采样点数；

s——样本相对标准偏差，即变异系数；

t——置信因子，当置信水平为95%时，t值为1.96；

d——允许偏差，当规定抽样精度不低于80%时，d取0.2。(二)采样点数量(三)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。对角线布点法梅花形布点法棋盘式布点法(三)采样点布设方法对角线布点法梅花形布点法棋盘式布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。蛇形布点法放射状布点法网格布点法4.蛇形布点法蛇形布点法放射状布点法网格布点法五、监测方法包括土壤样品预处理方法和分析测定方法。分析测定常用原子吸收分光光度法、分光光度法、原子荧光法、气相色谱法、电化学分析法及化学分析法等。选择分析方法的原则：

第一，标准方法；

第二，权威部门规定或推荐的方法;

第三，自选等效方法。五、监测方法包括土壤样品预处理方法和分析测定方法。表5.6农田土壤质量监测分析方法（必测元素部分）监测项目监测分析方法方法来源必测元素镉石墨炉原子吸收分光光度法GB/T17141－1997KI－MIBK萃取原子吸收分光光度法总汞冷原子荧光法冷原子吸收法GB/T17136－1997总砷二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法GB/T17134－1997硼氢化钾－硝酸银分光光度法GB/T17135－1997氢化物－原子荧光法铜火焰原子吸收分光光度法GB/T17138－1997铅石墨炉原子吸收分光光度法GB/T17141－1997KI－MIBK萃取原子吸收分光光度法GB/T17140－1997总铬火焰原子吸收分光光度法GB/T17137－1997二苯碳酰二肼分光光度法锌火焰原子吸收分光光度法GB/T17138－1997镍火焰原子吸收分光光度法GB/T17139－1997六六六气相色谱法GB/T14550－1997滴滴涕气相色谱法GB/T14550－1997pHpH玻璃电极法表5.6农田土壤质量监测分析方法（必测元素部分）监

包括实验用分析仪器、量器、试剂、标准物质及监测人员基本素质的质量保证，实验室内部质量控制，实验室间质量控制，监测结果的数据处理要求等。六、土壤监测质量控制六、土壤监测质量控制七、农田土壤环境质量评价

(一)评价参数七、农田土壤环境质量评价

(二)评价方法以单项污染指数为主。当区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较时，或一个区域内土壤质量在不同历史阶段比较时，应用综合污染指数评价。

(二)评价方法表5.7土壤污染分极标准土壤级别综合污染指数（P综）污染等级污染水平1P综≤0.7安全清洁20.7<P综≤1.0警戒限尚清洁31.0<P综≤2.0轻污染土壤污染超过背景值，作物开始污染42.0<P综≤3.0中污染土壤、作物均受到中度污染5P综>3.0重污染土壤、作物受污染已相当严重表5.7土壤污染分极标准土壤级别综合污染指数污染等

土壤样品的采集和处理是土壤分析工作的一个重要环节，采集有代表性的样品，是测定结果能如实反映土壤环境状况的先决条件。实验室工作者只能对来样的分析结果负责，如果送来的样品不符合要求，那么任何精密仪器和熟练的分析技术都将毫无意义。因此，分析结果能否说明问题，关键在于样品的采集和处理。第三节土壤样品的采集与加工管理土壤样品的采集和处理是土壤分析工作的一个重要(一)土壤样品的类型、采样深度及采样量

1.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。对种植一般农作物的耕地，只需采集0～20cm耕作层土壤；对于种植果林类农作物的耕地，采集0～60cm耕作层土壤。一、土壤样品的采集(一)土壤样品的类型、采样深度及采样量2.剖面样品了解土壤污染深度时采集剖面样品：按土壤剖面层次分层采样。A层(耕作层)B层(亚层、淀积层)C层(风化母岩层、母质层)底岩层图5.5土壤剖面土层示意图图5.6土壤剖面挖掘示意图2.剖面样品A层(耕作层)B层(亚层、淀积层)C层(风化母剖面规格一般为长1.5m、宽0.8m、深1.0m，每个剖面采集A、B、C三层土样。过渡层（AB、BC）一般不采样。当地下水位较高时，挖至地下水出露时止。现场记录实际采样深度，如0～20、50～65、80～100cm。图5.7土壤剖面A、B、C层示意图剖面规格一般为长1.5m、宽0.8m、深1.0m，每个剖面采在各层次典型中心部位自下而上采样，切忌混淆层次、混合采样；在山地土壤土层薄的地区，B层发育不完整时，只采A、C层样；干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（0～20cm）、中土层（50cm）和底土层（100cm）附近的样品。

注意：在各层次典型中心部位自下而上采样，切忌混淆层次、混合采样；注（二）采样时间和频率

一般土壤在农作物收获期采样测定，必测项目一年测定一次，其他项目3～5年测定一次。

（三）采样量及注意事项

（1）填写土壤样品标签、采样记录、样品登记表。1份放入样品袋内，1份扎在袋口。（2）测定重金属的样品，尽量用竹铲、竹片直接采集样品。（二）采样时间和频率

一般土壤在农作物收获期采样测定，

样品的代表性和采样误差的控制土壤的不均一性是造成采样误差的最主要原因。土壤是固、气、液三相组成的分散体系，各种外来物进入土壤后流动、迁移、混合较难，所以采集的样品往往具有局限性。一般情况下，采样误差要比分析误差高得多。为保证样品的代表性，必须采取以下两个技术措施控制采样误差。样品的代表性和采样误差的控制土壤的不均一性是造成采样误差

（1）采样前要进行现场勘察和有关资料的收集，根据土壤类型、肥力等级和地形等因素将研究范围划分为若干个采样单元，每个采样单元的土壤要尽可能均匀一致。（2）要保证有足够多的采样点，使之能充分代表采样单元的土壤特性。采样点的多少，取决于研究范围的大小，研究对象的复杂程度和试验研究所要求的精密度等因素。采样点设置过少，所采样品的偶然性增加，缺乏足够的代表性；采样点设置过多，则增大了采样的工作量，浪费了人力、物力和财力。控制措施（1）采样前要进行现场勘察和有关资料的收集，根据土壤类型、二、样品加工与管理(一)样品加工处理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、NH3-N、NO3－-N、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二、样品加工与管理(一)样品加工处理图5.9盘式研磨筛分器

图5.8土壤样品四分法示意图图5.9盘式研磨筛分器图5.8土壤样品四分(二)样品管理建立严格的管理制度和岗位责任制，按照规定的方法和程序工作，认真按要求做好各项记录。风干土样存于阴凉、干燥、的样品库内；新鲜土壤样品，放在玻璃瓶中，置于低于4℃的冰箱内存放，保存半个月。(二)样品管理第四节土壤样品的预处理土壤样品组分复杂，污染组分含量低，并且处于固体状态。在测定之前一般需要通过预处理，使样品成为液体状态和将欲测组分转变为适合测定方法要求的形态、浓度，以及消除共存组分的干扰。土壤样品预处理方法主要由分解法和提取法，根据测定项目不同，选择不同的预处理方法。第四节土壤样品的预处理土壤样品组分复杂，污染组分含量低(一)酸分解法称消解法，是测定土壤中重金属常选用的方法。常用混合酸消解体系，必要时加入氧化剂或还原剂加速消解反应。(二)碱熔分解法将土壤样品与碱混合，在高温下熔融，使样品分解。一、土壤样品分解

破坏土壤的矿物晶格和有机质，使待测元素进入试样溶液中。(一)酸分解法一、土壤样品分解

破坏土壤的(三)高压釜密闭分解法将用水润湿、加入混合酸并摇匀的土样放入密封的聚四氟乙烯坩埚内，置于耐压的不锈钢套筒中，放在烘箱内加热（一般不超过180℃）分解。(四)微波炉加热分解法将土壤样品和混合酸放入聚四氟乙烯容器中，置于微波炉内加热使试样分解的方法。(三)高压釜密闭分解法二、土壤样品提取方法

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)有机污染物的提取测定土壤中的有机污染物，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。对于农药、苯并（a）芘等含量低的污染物，常用索氏提取器提取法。

(二)无机污染物的提取土壤中易溶无机物组分、有效态组分可用酸或水浸取。二、土壤样品提取方法

测定土壤中的有机污染物、受热后不稳定的三、净化（分离）和浓缩

消除干扰、浓缩待测成分常用净化方法有层析法、蒸馏法等；

浓缩方法有K-D浓缩器法、蒸发法等。图5.10样品蒸发浓缩器实物照片三、净化（分离）和浓缩

图5.10样品蒸发浓缩器实物一、土壤水分样品在105℃烘干、称重、计算。第五节土壤污染物的测定结果表达都以烘干土为基准——mg/kg(烘干土样)一、土壤水分样品在105℃烘干、称重、计算。第五节测定要点：称取通过1mm孔径筛的土样10g于烧杯中，加无二氧化碳蒸馏水25mL，轻轻摇动后用电磁搅拌器搅拌1min，使水和土充分混合均匀，放置30min，用pH计测量上部浑浊液的pH值。干扰因素：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∶1～1∶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。二、pH值：玻璃电极法测定要点：称取通过1mm孔径筛的土样10g于烧杯中，加无三、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。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1000g15%过氧化氢可溶性水浴蒸残渣烘105℃已恒重蒸50~10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：四、金属化合物配标液土样预处理(消解)标液及样品测定结果计算分光光度法土壤表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)80~100/2080~100/20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/(mL·min-1)200200原子化阶段是否停气是否进样量/μL1010表5.8部分金属元素原子吸收测定条件方法火焰原子吸(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(一)六六六和滴滴涕

广泛使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1.8～2.0m，内径2～3mm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