《土壤污染监测》PPT课件

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五、土壤质量标准
土壤环境质量标准值(GBl5618—1995)
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第二节 土壤环境质量监测方案
一、监测目的 二、资料收集 三、监测项目 四、采样点的布设 五、监测方法 六、土壤监测质量控制 七、农田土壤环境质量评价
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一、监测目的
1、土壤质量现状监测 2、土壤污染事故监测 3、污染物土地处理的动态监测 4、土壤背景值调查
土壤中生活着微生物(细菌、真菌、放线菌、藻类 等)及动物(原生动物、蚯蚓、线虫类等)
是土壤有机质的重要来源，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。
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一、土壤组成
（四）土壤水
土壤水是土壤中各种形态水分的总称 。
土壤水非指纯水，实际是含有复杂溶质的稀溶液， 因此，通常将土壤水及其所含溶质称为土壤溶液。
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四、采样点的布设
(二)采样点数量 要求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：
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四、采样点的布设
(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。由田块进水口引一对角线，在对 角线上至少分5等分，以等分点为采样分点。
土壤较不均匀的田块，一般设10个以上分点。也 适用于受固体废物污染的土壤，因为固体废物分 布不均匀，应设20个以上分点。
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四、采样点的布设
(三)采样点布设方法
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。布设分点数目较多。
地球的表面是岩石圈，岩石经过风化作用，破坏 成疏松的、大小不等的矿物颗粒(称母质)
土壤是在母质、生物、气候、地形、时间等因素 作用下演变而成的。
由固、液、气三相组成，含有： 矿物质 动植物残体腐解产生的有机物质 水分 空气等。
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一、土壤组成
(一)土壤矿物质
1、原生矿物质：岩石受物理风化，遗留在土壤中 的一类矿物，原来的化学组成没有改变。有硅酸 盐类矿物、氟化物类矿物；硫化物类矿物和磷酸 盐类矿物。
第四章 土壤污染监测
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
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第一节 土壤基本知识
一、土壤组成 二、土壤的基本性质 三、土壤背景值 四、土壤污染 五、土壤质量标准
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一、土壤组成
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二、资料的收集
自然环境方面的资料包括：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， 以及相应的图件(如土壤类型图、地质图、植被图 等)。
社会环境方面的资料包括：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。
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五、土壤质量标准
我国颁布的标准有：《土壤环境质量标准》 (GBl5618—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)也制定了地方法标准，如江苏省颁布 的《无公害农产品粮食类产地环境质量指标》 (DB32／T343.1—1999)，规定了土壤环境质量指 标。
四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、锌、硒、 铬、镍、锰、钒，有机磷化合物及其他活性物质 (抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变 物质)等。
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四、采样点的布设
(一) 布设原则 (1)合理地划分采样单元。进行土壤监测时，往往面积较
大，需要划分成若干个采样单元，同时在不受污染源影响 的地方选择对照采样单元。同一单元的差别应尽可能小。 (2) 对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点，根据 技术力量和财力条件，优先布设在污染严重、影响农业生 产活动的地方。 (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。
存在于未被土壤水分占据的土壤空隙中。与季节、 土壤水分、土壤深度等条件相关。
在排水良好的土壤中，土壤空气主要来源于大气，
在排水不良的土壤中，氧含量下降，二氧化碳含
量增加，土壤空气含氧量比大气少，二氧化碳含
量高于大气。
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二、土壤的基本性质
(一)吸附性 (二)酸碱性 (三)氧化—还原性
中积累较多，对农业危害较大，影响范围广、毒性较强的 污染物。 ✓ 选择项目：指新纳入的、在土壤中积累较少的污染物。
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土壤监测中优先监测物
土壤中优先监测物有以下两类： ✓ 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、
土壤
49.0 27.6 7.13 3.8 1.37 0.63 1.36 0.6
元素
Ti S Mn P N Cu Zn
岩石圈
0.6 0.09 0.09 0.08 0.01 0.01 0.005
土壤
0.46 0.085 0.085 0.08 0.1 0.002 0.005
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一、土壤组成
土壤矿物质的化学组成(续表)
我国土壤环境背景值的研究始于70年代中期，首 先由中国科学院土壤研究所等单位开展了部分城 市及地区(北京、南京、广州等)的土壤背景值调 查研究。1982年国家把环境背景值调查研究列入 “六五”重点科技攻关项目，在松辽平原、湘江 谷地开展了土壤环境背景值研究。
1986年，我国再次将土壤环境背景值研究列为 “七五”重点科技攻关课题，研究范围包括除台 湾省以外的30个省、市、自治区的所有土壤类型， 分析元素60多个，于1990年出版了《中国土壤元 素背景值》一书。
律。
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二、土壤的基本性质
(二)酸碱性
土壤酸度分为活性酸度和潜性酸度两类。
活性酸度又称有效酸度，指土壤溶液中游离氢离 子浓度反映的酸度，用pH值表示。
潜性酸度，指土壤胶体吸附的可交换氢离子和铝 离子经离子交换作用后所产生的酸度。土壤潜性 酸度用 100g 烘干土中氢离子的摩尔数表示。
土壤溶液中的溶质包括可溶无机盐、可溶有机物、 无机胶体及可溶性气体等。
土壤水的主要来源有大气降水、降雪和地表径流
若地下水位接近地表面(约2—3m)，地下水是土壤 水的主要来源。
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一、土壤组成
（五）土壤空气
土壤空气是存在于土壤中气体的总称。是土壤的 重要组成之一。
来源：大气（组分与大气基本相同，以氮、氧和 二氧化碳为主）、生物化学作用产生的气体：如 甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物等。
属离子是主要的还原剂。 土壤环境的氧化作用或还原作用通过发生氧化反应或还原
反应反映出来，故可以用氧化还原电位 Eh 来衡量。 实测的氧化还原电位：当 Eh >300 mV 时，氧化体系起主
导作用，土壤处于氧化状态；当 Eh<300mV 时，还原体 系起主导作用，土壤处于还原状态。
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三、土壤背景值
氧化物
岩石圈
土壤
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
MgO
K2O Na2O P2O5 TiO2
61.28 15.34 6.29 4.96 3.90 3.06 3.44 0.29 0.78
64.17 12.86 6.58 1.17 0.91 0.96 0.58 0.11 1.25
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一、土壤组成
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四、采样点的布设
(三)采样点布设方法
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。中心分点设在地块两对角线相 交处，一般设5—10个分点。
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四、采样点的布设
(三)采样点布ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方法
3、棋盘式布点法 适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔，但
土壤污染可构成二次污染，污染水体、大气、生物。
天然污染源：矿物风化，火山爆发降落的火山灰等。
人为污染源：农药、化肥，污水灌溉，城市垃圾及工业废 渣，大气沉降物等。
污染物种类：化学污染物（为主），生物和放射性污染。 化学污染如重金属、硫化物、氟化物、农药等。生物染主 要是病原微生物。放射性污染物主要是锶、铯等。
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一、土壤组成
土壤有机质的作用
土壤有机质能改善土壤的物理、化学和生物学性 状。
腐殖质具有吸收性能、土壤缓冲性能以及与土壤 重金属的络合性能等，对土壤结构、土壤性质和 土壤质量有重大影响。
一定条件下，土壤还具有净化解毒作用。这种净 化作用是极不稳定的。
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一、土壤组成
(三)土壤生物
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三、监测项目
我国《土壤环境质量标准》规定监测重金属类、农药类及 pH值共11个项目。
《农田土壤环境质量监测技术规范》将监测项目分为三类， 即规定必测项目、选择必测项目和选择项目：
✓ 必测项目：《土壤环境质量标准》要求测定的11个项目。 ✓ 选择必测项目：根据监测地区环境污染状况，确认在土壤
土壤碱性：来自土壤中钙、镁、钠、钾的重碳酸 盐、碳酸盐及土壤胶体上交换性钠离子的水解作 用。
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二、土壤的基本性质
(三)氧化—还原性
存在于土壤中的氧化性和还原性无机物及有机物，使土壤 具有氧化性和还原性。
氧化剂：游离氧和高价金属离子、硝酸根等； 还原剂：有机质及在厌氧条件下形成的分解产物和低价金
土壤背景值又称土壤本底值。背景值指正常地质 地理条件和地球化学条件下，元素在各类自然体 (岩石、风化产物、土壤、沉积物、天然水、近地 大气等)中的正常含量。
在环境科学中，土壤背景值是指未受或少受人类 活动影响下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中 元素的含量。
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三、土壤背景值
我国土壤环境背景值的研究
2、次生矿物质：原生矿物质经风化后形成的新矿 物。各种简单盐类，如碳酸盐、硫酸盐、氯化物 等。次生粘土矿物大多为各种铝硅酸盐和铁硅酸 盐，如高岭土、多水高岭土等。
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一、土壤组成
土壤矿物质的化学组成
元素
O Si A1 Fe Ca Na K Mg
岩石圈
47.2 33.0 8.8 5.1 3.6 2.64 2.6 2.1
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二、土壤的基本性质
(一)吸附性
由于土壤中的胶体具有巨大的比表面积，胶粒表 面带有电荷，界面上产生双电层，对有机污染物 (如有机磷和有机氯农药等)和无机污染物(如Hg2+、 Pb2＋等重金属离子)有极强的吸附能力或离子交换 吸附能力。
吸附性能与存在于土壤中的胶体物质有关。土壤 胶体包括无机胶体(如黏土矿物和铁、铝、硅等水 合氧化物)、有机胶体(腐殖质及少量的生物活动 产生的有机物)、有机—无机复合胶体。
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二、土壤的基本性质
(二)酸碱性
土壤的酸碱度划分为九级：
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， 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 值大多在 4.5 ～ 8.5 范围内，并呈东南酸西北碱的规
我国土粒分级标准
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一、土壤组成
国际制土壤质地分类
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一、土壤组成
(二)土壤有机质
土壤有机质绝大部分集中于土壤表层 。
土壤有机质主要来自:植物的茎秆、根茬、落叶、 土壤中的动物残骸以及施入土壤的有机肥料。
我国大多数土壤中有机质含量在 5％左右。
有机物质在物理、化学、生物等因素的作用下， 形成一种新的性质相当稳定而复杂的有机化合物， 称为土壤有机质，主要以腐殖质为主。
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三、土壤背景值
我国土壤(A层)背景值(μg／kg)
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四、土壤污染
土壤环境对进入土壤的污染物有一定的缓冲、净化能力， 但进入土壤的污染物质量和速度超过了土壤能承受的容量 和净化速度时，就破坏了土壤环境的自然动态平衡，污染 物积累，引起土壤的组成、性状改变，功能失调，质量下 降，导致土壤环境污染。