12环境监测第五章土壤质量监测-第五章土壤质量监测
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奚旦立《环境监测》笔记和课后习题考研真题详解(土壤质量监测)【圣才出品】
第五章土壤质量监测5.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】考点一：土壤基本知识★★★1．土壤组成（见表5-1-1）土壤是由固、液、气三相物质构成的复杂体系，其中固相包括矿物质、有机质和生物。
固相物质之间形成的孔隙中存在水分和空气。
表5-1-1 土壤组成的分类与定义2．土壤的基本性质（见表5-1-2）表5-1-2 土壤的基本性质3．土壤背景值土壤背景值又称土壤本底值，是指在未受人类社会行为干扰（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量。
是环境保护和环境科学的基础数据，是研究污染物在土壤中迁移转化和进行土壤质量评价与预测的重要依据。
4．土壤污染（见表5-1-3）表5-1-3 土壤污染5．土壤环境质量标准★★土壤环境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据。
我国颁布的这类标准有《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）、《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（（GB 15618—2018）和《土壤环境质量建议用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600—2018）等。
《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）中将土壤环境质量分为三类，分别规定了10种污染物的最高允许浓度和pH范围。
土壤环境质量分类见表5-1-4。
表5-1-4 土壤环境质量分类考点二：土壤环境质量监测方案★★★★1．监测目的（见表5-1-5）表5-1-5 监测目的2．资料的收集（1）自然环境方面的资料。
（2）社会环境方面的资料。
3．监测项目与监测频率土壤监测项目根据监测目的确定，分为常规、特定、选测项目。
常规项目是指《土壤环境质最标准》中所要求控制的污染物；特定项目是根据当地环境污染状况，确认在土壤中积累较多、对环境危害较大、影响范围广、毒性较强的污染物，或者污染事故对土壤环境造成严重不良影响的物质，具体项目由各地自行确定；选测项目包括新纳入的在土壤中积累较少的污染物，由于环境污染导致土壤性状发生改变的土壤性状指标及生态环境指标等，由各地白行选择测定。
05土壤质量监测课件
而判断土壤是否受到污染以及受污染的程度。 我国1990年出版了《中国土壤元素背景值》专著。
土壤污染
定义：
环境污染物过量地输入土壤，超过了土壤能 承受的容量和净化速度，污染物的积累逐渐 占据优势，使得土壤中所生长的植物和微生 物受到危害，并使植物体中污染物含量超过 食品卫生标准，就称为该土壤受到了污染。
六六六 ≤ 滴滴锑 ≤
一级 自然背景
0.20 0.15 15 15 35 35 90 90
0.05 0.05
<6.5
0.30 0.30 30 40 50 150 250 250 150
二级
6.5～7.5 >7.5
0.30
0.60
0.50
1.0
25
20
30
25
100
100
200
200
300
350
300
土壤污染分%） 担 各 率 某 项 （ 项 污污 染染 指指 1数 0数 0之和
土壤污染分极标准
土壤级别
综合污染指数 （P综）
污染等级
1 P综≤0.7
安全
清洁
污染水平
2 0.7<P综≤1.0 警戒限 尚清洁
3 1.0<P综≤2.0 轻污染 土壤污染超过背景值，作物开始污染
4 2.0<P综≤3.0 中污染 土壤、作物均受到中度污染
无机胶体（黏土矿物、铁、铝、硅水合氧化物） 有机胶体（腐殖质） 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) 酸碱性 土壤的酸碱度可以划分为九级： 中国土壤的pH大多在4.5～8.5范围内，并呈东
土壤污染
定义：
环境污染物过量地输入土壤，超过了土壤能 承受的容量和净化速度，污染物的积累逐渐 占据优势，使得土壤中所生长的植物和微生 物受到危害，并使植物体中污染物含量超过 食品卫生标准，就称为该土壤受到了污染。
六六六 ≤ 滴滴锑 ≤
一级 自然背景
0.20 0.15 15 15 35 35 90 90
0.05 0.05
<6.5
0.30 0.30 30 40 50 150 250 250 150
二级
6.5～7.5 >7.5
0.30
0.60
0.50
1.0
25
20
30
25
100
100
200
200
300
350
300
土壤污染分%） 担 各 率 某 项 （ 项 污污 染染 指指 1数 0数 0之和
土壤污染分极标准
土壤级别
综合污染指数 （P综）
污染等级
1 P综≤0.7
安全
清洁
污染水平
2 0.7<P综≤1.0 警戒限 尚清洁
3 1.0<P综≤2.0 轻污染 土壤污染超过背景值，作物开始污染
4 2.0<P综≤3.0 中污染 土壤、作物均受到中度污染
无机胶体（黏土矿物、铁、铝、硅水合氧化物） 有机胶体（腐殖质） 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) 酸碱性 土壤的酸碱度可以划分为九级： 中国土壤的pH大多在4.5～8.5范围内，并呈东
第5章 土壤质量监测2012-5
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。
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。
(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。
土壤的形成
1、土壤形成的过程
裸 露 岩 石
风化作用
成 土 母 质
微生物 低等植物
原 始 土 壤
草本植物 木本植物
成
熟 耕作培育
土 壤
生土
熟土
肥
土
耕 作 土 壤
2、成土主导因素: 生物
3、人类活动的影响:形成高产稳产的耕作土壤
(1)改造方式：灌溉、施肥、翻耕等 (2)合理耕作经营：土壤不断改良，保持和提高土壤肥力 (3)不合理耕作经营：土壤沙化、盐碱化和水土流失等
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
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
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 15618—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) 还制定了这类地方标准。
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。
(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。
土壤的形成
1、土壤形成的过程
裸 露 岩 石
风化作用
成 土 母 质
微生物 低等植物
原 始 土 壤
草本植物 木本植物
成
熟 耕作培育
土 壤
生土
熟土
肥
土
耕 作 土 壤
2、成土主导因素: 生物
3、人类活动的影响:形成高产稳产的耕作土壤
(1)改造方式：灌溉、施肥、翻耕等 (2)合理耕作经营：土壤不断改良，保持和提高土壤肥力 (3)不合理耕作经营：土壤沙化、盐碱化和水土流失等
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
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
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 15618—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) 还制定了这类地方标准。
第五章土壤质量监测
9
2.监测项目 必测项目：基本项目有pH、阳离子交换量；重点项
目有镉、铬、汞、砷、镍、铜、锌等。 选测项目：影响产量项目有全盐量、硼、氟；污水
灌溉项目有氰化物、硫化物、挥发酚、苯并芘、 石油类等；农药残留项目包括有机氯农药、有机 磷农药及其他农药；其他污染项目如硒、氟等。
10
监测项目和监测频次
11
钵； 过筛用尼龙筛，规格为 2～100 目； 装样用具塞磨口玻璃瓶，具塞无色聚乙烯塑料瓶或特
般要求。
1
本章要求：
6. 熟悉污染事故监测土壤样品的采集：固态、液 态污染物的采样，
7. 熟悉土壤样品制备时，根据不同的分析目的， 需过不同筛孔。熟悉土壤样品风干的具体容。
8. 了解土壤样品的保存方法。 9. 了解土壤样品的预处理方法有哪些，掌握全分
解法中普通酸分解法加入的酸有哪些。 10. 熟悉土壤样品水分、重金属分析分析的简单要
点长期动态监测，以保护土壤生态环境。
7
4.土壤背景值调查 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。 土壤背景值的调查就是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， 了解元素的丰缺状况，为保护土壤生态环境、合 理施用微量元素及地方病因的探讨与防治提供依 据。
分块随机：实质是根据类型分块，每块都有样。在 正确分块的前提下，分块布点的代表性比简单随 机布点好，如果分块不正确，分块布点的效果可 能会适得其反。
系统随机： 实质是网格布点法，每格都采样。如果 区域内土壤污染物含量变化较大，系统随机布点 比简单随机布点所采样品的代表性要好。
14
“随机”布点原则 示意图
中层样品，最后采上层样品。
2.监测项目 必测项目：基本项目有pH、阳离子交换量；重点项
目有镉、铬、汞、砷、镍、铜、锌等。 选测项目：影响产量项目有全盐量、硼、氟；污水
灌溉项目有氰化物、硫化物、挥发酚、苯并芘、 石油类等；农药残留项目包括有机氯农药、有机 磷农药及其他农药；其他污染项目如硒、氟等。
10
监测项目和监测频次
11
钵； 过筛用尼龙筛，规格为 2～100 目； 装样用具塞磨口玻璃瓶，具塞无色聚乙烯塑料瓶或特
般要求。
1
本章要求：
6. 熟悉污染事故监测土壤样品的采集：固态、液 态污染物的采样，
7. 熟悉土壤样品制备时，根据不同的分析目的， 需过不同筛孔。熟悉土壤样品风干的具体容。
8. 了解土壤样品的保存方法。 9. 了解土壤样品的预处理方法有哪些，掌握全分
解法中普通酸分解法加入的酸有哪些。 10. 熟悉土壤样品水分、重金属分析分析的简单要
点长期动态监测，以保护土壤生态环境。
7
4.土壤背景值调查 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。 土壤背景值的调查就是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， 了解元素的丰缺状况，为保护土壤生态环境、合 理施用微量元素及地方病因的探讨与防治提供依 据。
分块随机：实质是根据类型分块，每块都有样。在 正确分块的前提下，分块布点的代表性比简单随 机布点好，如果分块不正确，分块布点的效果可 能会适得其反。
系统随机： 实质是网格布点法，每格都采样。如果 区域内土壤污染物含量变化较大，系统随机布点 比简单随机布点所采样品的代表性要好。
14
“随机”布点原则 示意图
中层样品，最后采上层样品。
第五章土壤质量监测---125
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
(b)梅花形布点发
(c)棋盘式布点法
(d)蛇形布点法
土壤采样点布设图
五、监测方法
常用方法
重量法
容量法
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
（一）土壤样品的类型、采样深度及采样量
采样深度视监测目的而定 一般了解土壤污染状况
了解土壤污染对植物或 农作物的影响
只 需 取 0—15cm 或 0—20cm 表 层 (或耕层)土壤
采样深度通常在耕层地表以下020cm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
来考虑布点多少 要在非污染区的同类土壤中 布设一个或几个对照采样点
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
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
消除等资料 收集土壤历史资料和相应的法律（法规） 收集监测区域工农业生产及排污、污灌、化肥农药施用情况资
料 收集监测区域气候资料（温度、降水量和蒸发量）、水文资料 收集监测区域遥感与土壤利用及其演变过程方面的资料等。
三、监测项目
土壤优先监测物 我国土壤常规监测项目
汞、铅、镉，DDT及其代谢产物与分
土 壤
第 一 类
解产物，多氯联苯(PCB)
优
(a)对角线布点法
(b)梅花形布点发
(c)棋盘式布点法
(d)蛇形布点法
土壤采样点布设图
五、监测方法
常用方法
重量法
容量法
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
（一）土壤样品的类型、采样深度及采样量
采样深度视监测目的而定 一般了解土壤污染状况
了解土壤污染对植物或 农作物的影响
只 需 取 0—15cm 或 0—20cm 表 层 (或耕层)土壤
采样深度通常在耕层地表以下020cm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
来考虑布点多少 要在非污染区的同类土壤中 布设一个或几个对照采样点
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
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
消除等资料 收集土壤历史资料和相应的法律（法规） 收集监测区域工农业生产及排污、污灌、化肥农药施用情况资
料 收集监测区域气候资料（温度、降水量和蒸发量）、水文资料 收集监测区域遥感与土壤利用及其演变过程方面的资料等。
三、监测项目
土壤优先监测物 我国土壤常规监测项目
汞、铅、镉，DDT及其代谢产物与分
土 壤
第 一 类
解产物，多氯联苯(PCB)
优
《土壤质量监测》课件
壤结构不被破坏。
样品量控制
根据监测要求，确定每 个采样点的样品量，保 证分析结果的准确性。
土壤样品处理技术
01
02
03
04
样品风干
将采集的土壤样品放置在阴凉 通风处自然风干，避免阳光直
射。
研磨与过筛
将风干的样品研磨并过筛，使 土壤颗粒达到分析所需的细度
。
除杂
去除样品中的石块、根系等杂 质，保证分析的准确性。
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
未来展望与挑战
未来展望
土壤质量监测技术革新
监测指标多样化
随着科技的发展，土壤质量监测将更 加精准、快速和自动化，实现实时监 测和预警。
除了传统的理化指标外，未来土壤质 量监测将更加关注生物指标、有机污 染物等，以全面反映土壤健康状况。
监测网络覆盖更广
详细描述
工业区土壤质量监测通常包括工业废气、废水、固体废弃物等排放物的监测，以及土壤 中重金属、有机物、无机物等污染物的监测。通过监测工业区土壤中的污染物种类和浓 度，了解工业区土壤污染状况，评估环境污染对生态和人体健康的影响，为工业区环境
污染治理和风险控制提供科学依据，保障工业区的可持续发展。
REPORT
土壤质量监测是促进可持续发展的重要支撑
通过对土壤质量状况的长期监测，可以了解土壤资源的可持续利用状况，为土地资源管理 、农业生产等提供科学依据，促进可持续发展。
土壤质量监测的流程
确定监测点位和监测项目
根据土地利用类型、污染源分布等因素，合理设 置监测点位，确定需要监测的项目，如重金属、 农药残留等。
REPORT
CATALOG
DATE
样品量控制
根据监测要求，确定每 个采样点的样品量，保 证分析结果的准确性。
土壤样品处理技术
01
02
03
04
样品风干
将采集的土壤样品放置在阴凉 通风处自然风干，避免阳光直
射。
研磨与过筛
将风干的样品研磨并过筛，使 土壤颗粒达到分析所需的细度
。
除杂
去除样品中的石块、根系等杂 质，保证分析的准确性。
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
未来展望与挑战
未来展望
土壤质量监测技术革新
监测指标多样化
随着科技的发展，土壤质量监测将更 加精准、快速和自动化，实现实时监 测和预警。
除了传统的理化指标外，未来土壤质 量监测将更加关注生物指标、有机污 染物等，以全面反映土壤健康状况。
监测网络覆盖更广
详细描述
工业区土壤质量监测通常包括工业废气、废水、固体废弃物等排放物的监测，以及土壤 中重金属、有机物、无机物等污染物的监测。通过监测工业区土壤中的污染物种类和浓 度，了解工业区土壤污染状况，评估环境污染对生态和人体健康的影响，为工业区环境
污染治理和风险控制提供科学依据，保障工业区的可持续发展。
REPORT
土壤质量监测是促进可持续发展的重要支撑
通过对土壤质量状况的长期监测，可以了解土壤资源的可持续利用状况，为土地资源管理 、农业生产等提供科学依据，促进可持续发展。
土壤质量监测的流程
确定监测点位和监测项目
根据土地利用类型、污染源分布等因素，合理设 置监测点位，确定需要监测的项目，如重金属、 农药残留等。
REPORT
CATALOG
DATE
土壤质量监测实用培训教程PPT(125页)
(1) 土壤是农业生产最基本的自然资源 (2) 土壤是一种永续性的可更新资源
理想土壤成分的体积分数
（一）土壤矿物质
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
土壤有机质 湿烧法：用K2Cr2O7，H2SO4和H3PO4混和物与土样在密闭系统中供给无CO2空气进行煮沸，并用球形瓶吸收CO2。
评价模式常用污染指数法或者与其有关的评价方法。
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
采b石、样油确深 产定度品采视，样监D单D测T元以目：外的远的而离长定污含效染性量源有；机氯、四氯化碳土0醋—酸壤衍2有生0物c机m、氯质)化,绝我脂肪大国族，部土砷壤分、锌有集、硒机中、质于铬、含土镍、量壤锰在表、钒1层，—有(0机5—磷%化1之合5物间或及其它活性物
土壤矿物质的矿物组成
1、原生矿物质：它是各种岩石经受不同的物理风化，仍遗留 在土壤中的一类矿物，其原来的化学组成没有改变
2、次生矿物质：它大多是由原生矿物质经化学风化后形成的 新矿物
土壤矿物质的化学组成
土壤矿物质元素的相对含量与地球表面岩石圈元 素的平均含量及其化学组成相似
壤机械组成
土壤粒径的大小影响着土壤对污染物的吸附和解吸能力。 土壤机械组成的分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比 作为标准。国际制采用三级分类法，即根据沙粒（— 2mm）、粉沙粒—0.02mm)和粘粒(<0.002mm)在土壤 中的相对含量，将土壤分成砂土、壤土、粘壤土、粘土四大 类和十二级。我国分类方法
理想土壤成分的体积分数
（一）土壤矿物质
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
土壤有机质 湿烧法：用K2Cr2O7，H2SO4和H3PO4混和物与土样在密闭系统中供给无CO2空气进行煮沸，并用球形瓶吸收CO2。
评价模式常用污染指数法或者与其有关的评价方法。
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
采b石、样油确深 产定度品采视，样监D单D测T元以目：外的远的而离长定污含效染性量源有；机氯、四氯化碳土0醋—酸壤衍2有生0物c机m、氯质)化,绝我脂肪大国族，部土砷壤分、锌有集、硒机中、质于铬、含土镍、量壤锰在表、钒1层，—有(0机5—磷%化1之合5物间或及其它活性物
土壤矿物质的矿物组成
1、原生矿物质：它是各种岩石经受不同的物理风化，仍遗留 在土壤中的一类矿物，其原来的化学组成没有改变
2、次生矿物质：它大多是由原生矿物质经化学风化后形成的 新矿物
土壤矿物质的化学组成
土壤矿物质元素的相对含量与地球表面岩石圈元 素的平均含量及其化学组成相似
壤机械组成
土壤粒径的大小影响着土壤对污染物的吸附和解吸能力。 土壤机械组成的分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比 作为标准。国际制采用三级分类法，即根据沙粒（— 2mm）、粉沙粒—0.02mm)和粘粒(<0.002mm)在土壤 中的相对含量，将土壤分成砂土、壤土、粘壤土、粘土四大 类和十二级。我国分类方法
环境监测第五章-土壤污染监测
课后作业与
思考题
1、何谓土壤背景值？土壤背景值的调查研究对环境保护和环境科学有何意义？
2、用火焰原子吸收分光光度法测土壤中的镍。称取风干过筛土样0.5000g（含水7.2％），经硝解后定容至50.0mL，用标准曲线法测得此溶液镍含量为30.0ug，求被测土壤中镍的含量。
教学后记
第五章土壤污染监测
讲稿部分
2、危害
（1）直接经济损失：对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元
（2）土壤污染导致食物品质不断下降：我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。据报道，1992年全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度，每年生产的“镉米”多达数亿公斤。仅沈阳某污灌区被污染的耕地已多达2500多公顷，致使粮食遭受严重的镉污染，稻米的含镉浓度高达0.4～1.0mg／kg（这已经达到或超过诱发“痛痛病”的平均含镉浓度）。江西省某县多达44％的耕地遭到污染，并形成670公顷的“镉米”区。
重点与难点
1、土壤污染物的测定。
2、土壤样品预处理的方法。
教学方法
手段（教具）
多媒体技术与板书相结合的课堂讲授；课间讨论；课后作业
参考资料
[1]刘德生.环境监测.北京：化学工业出版社，2001。
[2]梁红.环境监测.武汉：武汉理工大学出版社，2003。
[3]李忠良中外土壤环境监测现状及对策建议.中国国土资源经济,2005,3
教学过程
时间分配
第一节土壤组成和土壤背景值
思考题
1、何谓土壤背景值？土壤背景值的调查研究对环境保护和环境科学有何意义？
2、用火焰原子吸收分光光度法测土壤中的镍。称取风干过筛土样0.5000g（含水7.2％），经硝解后定容至50.0mL，用标准曲线法测得此溶液镍含量为30.0ug，求被测土壤中镍的含量。
教学后记
第五章土壤污染监测
讲稿部分
2、危害
（1）直接经济损失：对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元
（2）土壤污染导致食物品质不断下降：我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。据报道，1992年全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度，每年生产的“镉米”多达数亿公斤。仅沈阳某污灌区被污染的耕地已多达2500多公顷，致使粮食遭受严重的镉污染，稻米的含镉浓度高达0.4～1.0mg／kg（这已经达到或超过诱发“痛痛病”的平均含镉浓度）。江西省某县多达44％的耕地遭到污染，并形成670公顷的“镉米”区。
重点与难点
1、土壤污染物的测定。
2、土壤样品预处理的方法。
教学方法
手段（教具）
多媒体技术与板书相结合的课堂讲授；课间讨论；课后作业
参考资料
[1]刘德生.环境监测.北京：化学工业出版社，2001。
[2]梁红.环境监测.武汉：武汉理工大学出版社，2003。
[3]李忠良中外土壤环境监测现状及对策建议.中国国土资源经济,2005,3
教学过程
时间分配
第一节土壤组成和土壤背景值
12环境监测第五章土壤质量监测-第五章土壤质量监测
据南京环保所报道，南京市的市售蔬菜几乎都受到一 定程度的硝酸盐污染。其中，大白菜和青菜的硝酸盐 污染最重，其次为菠菜；萝卜的污染相对较轻。北京、 上海等大中城市蔬菜污染超标也十分普遍。
土壤污染危害——人体健康影响
土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累， 并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人 畜健康，引发癌症和其他疾病等。
“中国土壤背景值调查研究”提出的监测点数估算公
式
n ( s t )2
d
式中：n：每个采样单元最少采样点数 s：样本相对标准偏差，即变异系数 t：置信因子,置信水平95%时,t=1.96 d：允许偏差,抽样精度≥80%时,d=0.2
3 采样点布设方法 对角线布点法
适用于面积较小，地势 平坦的污灌或污染河 水灌溉田块,自进水口 划对角线,均分3~5段, 在区段中心取样
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，了解元素的丰缺和供应状况，为 保护土壤生态环境、合理施用微量元素及地方病因的 探讨与防治提供依据
二、资料的收集
土壤污染与所处的自然环境有关——土壤类型、土壤 环境背景值；地表水和地下水、地质条件、水土流失 等 土壤污染与社会环境有关，特别是工业生产与废弃物 排放密切相关；与污染源分布、工农业空间布局有关
对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌 污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失， 目前尚难以估计。但是，这些类型的污染问题 在国内确实存在，甚至也很严重。
土壤污染危害——农作物品质下降
我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染， 有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、 铅等重金属含量超标和接近临界值。据报道，1992年 全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度，每 年生产的“镉米”多达数亿千克。仅沈阳某污灌区被 污染的耕地已多达2500hm2，致使粮食遭受严重的镉 污染，稻米的含镉浓度高达0.4～1.0mg/kg。江西省 某县多达44％的耕地遭到污染，并形成670hm2的 “镉米”区。
土壤污染危害——人体健康影响
土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累， 并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人 畜健康，引发癌症和其他疾病等。
“中国土壤背景值调查研究”提出的监测点数估算公
式
n ( s t )2
d
式中：n：每个采样单元最少采样点数 s：样本相对标准偏差，即变异系数 t：置信因子,置信水平95%时,t=1.96 d：允许偏差,抽样精度≥80%时,d=0.2
3 采样点布设方法 对角线布点法
适用于面积较小，地势 平坦的污灌或污染河 水灌溉田块,自进水口 划对角线,均分3~5段, 在区段中心取样
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，了解元素的丰缺和供应状况，为 保护土壤生态环境、合理施用微量元素及地方病因的 探讨与防治提供依据
二、资料的收集
土壤污染与所处的自然环境有关——土壤类型、土壤 环境背景值；地表水和地下水、地质条件、水土流失 等 土壤污染与社会环境有关，特别是工业生产与废弃物 排放密切相关；与污染源分布、工农业空间布局有关
对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌 污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失， 目前尚难以估计。但是，这些类型的污染问题 在国内确实存在，甚至也很严重。
土壤污染危害——农作物品质下降
我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染， 有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、 铅等重金属含量超标和接近临界值。据报道，1992年 全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度，每 年生产的“镉米”多达数亿千克。仅沈阳某污灌区被 污染的耕地已多达2500hm2，致使粮食遭受严重的镉 污染，稻米的含镉浓度高达0.4～1.0mg/kg。江西省 某县多达44％的耕地遭到污染，并形成670hm2的 “镉米”区。
环境监测第五章、土壤监测
细菌
放线菌
蚯蚓 线虫
土壤微生物和动物
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4、土壤水分
土壤中各种形态的 存在于土壤空隙中。 指土壤中各种形态的水，存在于土壤空隙中。土 壤水是含有复杂溶质的稀溶液， 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。 及其所含溶质称为土壤溶液。 作用：对土壤中物质的迁移转化及土壤的形成过 物质的迁移转化及 作用：对土壤中物质的迁移转化 起着决定性作用，是土壤的“血液” 程起着决定性作用，是土壤的“血液”；土壤溶 液是植物生长所需要的水分和养分的主要供给源 来源：雨、雪、地表径流、农田灌溉及地下水 地表径流、 来源：
di = Xi − X
相对偏差
di = X
1 d = n
n
∑
di
d = X 19
i =1
相对平均偏差： 相对平均偏差：平均偏差与算数均值 相对平均偏差 之比
※相关知识
测定数据分别为X 测定数据分别为 1，X2，…Xn-1，Xn 几何平均值
M =
n
X 1∗ X 2 ∗ ⋅⋅⋅∗ Xn
n
−1
∗ Xn
n
差方和： 差方和：绝对偏差的平方和 S =
∑d
i =1
2
i
=
∑ (X
i =1
i
− X)
n
2
算数标准偏差（样本标准偏差）：差 ）：差 算数标准偏差（样本标准偏差）： 方和除以自由度开根号
n
s =
几何标准偏差： 几何标准偏差：
S = n −1
n
∑
Xi2 −
(∑ X i) 2
i =1
i =1
n
n −1
n
D =
《土壤污染监测》PPT课件
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第五章 土壤污染监测
第二节 土壤污染物的监测
五、土壤样品的制备与保存
• 2、 磨碎与过筛
• 风干后的土样用玻璃棒碾碎后，过筛以除去2mm以上的沙 砾石和植物残体，用四分法反复弃取多余样品，最后存留 足够的数量。如进行中金属分析的项目保留100克，用玛 瑙研钵继续研细，待全部通过0.16mm的筛孔为止。过筛后 的样品充分搅匀、装瓶、贴上标签备用。
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第五章 土壤污染监测
第二节 土壤污染物的监测
六、一般分析方法
• 预处理：溶解（测金属时）、萃取（测有机物） • 过滤——消解——提取——分析 • 消解：HNO3-H2SO4, HNO3-HClO4 • 结果：mg/kg (干土)
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输移 土壤是植物和某些动物直接赖以生存的地 作用 方，是营养物的主要供应地
净化 作用
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存在各种土壤微生物和土壤动物，数以亿 万计，能使有机污染物降解、转化
4
第五章 土壤污染监测
第一节 土壤组成与污染源
二、土壤污染
• 1、土壤污染及其特点 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。
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第五章 土壤污染监测
第二节 土壤污染物的监测
四、土壤样品采集
3、土壤样品采集深度和采样量 （1）深度
• 一般：耕层下15－20cm • 已知污染深度：沿剖面层次分层取样（表面、腐殖质、
(5)第五章-土壤环境质量环境监测与评价-(63片)
二、土壤环境质量监测方案
4、土壤监测的布点
• 采样布点是关键。由于土壤本身在空间上的不 均匀性（水平的、垂直的），同时土壤不像水、 气具有较好的连通性。这给土壤采样带来很大 的困难性。污染物进入土体后，混合较难，污 染土壤的不均匀性则更差。
• 实践表明，土壤监测中采样误差往往超过分析 误差对结果的影响。因而，土壤监测采样布点 与采样过程，是土壤监测更为关键的步骤。
二、土壤环境质量监测方案
堆土 1.5m 1. 观0 察m 面 0.8m 土壤剖面挖掘示意图
0 25 50 70 100 120
A AB B BC C
土壤剖面A、B、C层示意图
表层取样:
• • • • • •
二、土壤环境质量监测方案
土壤表层取样时，应多点取样均匀混合，使土壤具有代表性。 要根据地块具体情况选择取样点，一般采用如下几种形式： 网 格 取 样：适用于地形平缓地块。农用化学物质污染型土壤、 土壤背景值调查常用方法。采样点应较多（后混合成混合样）。 梅花形取样：适宜于面积较小、地势平坦、土壤较均匀的田块， 一般采5－10个样点（后混合成混合样）。 棋盘式取样：适宜于中等面积、地势平坦、地形较方正，但土 壤不均匀的，如水型污染田块，一般采10个点以上样点（后混 合成混合样）。 蛇 形 取 样：适宜于面积较大、地势不平坦、土壤不够均匀的 田块，采样点应较多（后混合成混合样）。 扇形取样、放射状取样：适宜于在工厂周围的大气型污染的田 块，多点取样（后混合成混合样）。 对角线取样：适宜于适用于面积较小、地势平坦的污水灌溉或 污染河水灌溉的田块。如污水灌溉的田块，由田块的进水口向 对角引一斜线，在对角线上取3－5个样点 （后混合成混合样）。
二、土壤环境质量监测方案
区域自然环境特征
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3.土壤机械组成
土壤粒径的大小影响着土壤对污染物的吸附和 解吸能力。
土壤机械组成的分类是以土壤中各粒级含量的 相对百分比作为标准。国际制采用三级分类法，
即 根 据 沙 粒 （ 0.02—2mm ） 、 粉 沙 粒 (0.002—0.02mm)和粘粒(<0.002mm)在土 壤中的相对含量，将土壤分成砂土、壤土、粘 壤土、粘土四大类和十二级,
中国七五期间组织了中国土壤环境背景值研究，作 为国家重点科技攻关项目
《中国土壤元素背景值》记录了全国除台湾以外的 30个省、市、自治区的41个土壤类型、60多种元素 的分布，采样遍布全国2600多个县市，深入海岛、 高山、荒原、森林，取得的原始数据以千万计，信 息十分丰富
四、土壤污染
当进入土壤的污染物质量和速度超过土壤能承受的容
土壤污染后果：土壤的组成、结构、形状改变， 功能失调，质量和生产力下降
土壤污染的危害：对空气和水体造成二次污染， 还会进入食物链，危害人体健康
目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕 地面积近2000万hm2，调查结果表明，75 ％的县已受到不同程度的重金属污染的潜在 威胁，而且污染趋势仍在加重。
以及大气沉降物等。
污 化学污染物
重金属、硫化物、氟化物、农药等
染
物 生物类污染物 病原微生物
种 类
பைடு நூலகம்
放射性污染物
主要是’*锶、”’铯等
水土流失：在山丘区和风沙区，由于水力或风力 的作用，冲刷土壤，使水分和土壤流失的现象。
产生原因：土地利用不当、坡面陡峻、土质疏松、 地面植被不良、耕作不合理及滥伐森林等。
（二）土壤有机质
（三）土壤水和空气
二、土壤性质
吸附性 与土壤中胶体物质密切相关 酸碱性 受生物、气候、地质、水文条件综合影响 极酸性 pH＜ 4.5 极碱性 pH＞ 9.5 强酸性 pH＞4.5~5.5 强碱性 pH＞ 8.5~9.5 酸性 pH＞5.5~6.0 碱性 pH＞7.5~8.5 酸性 pH＞6.0~6.5 弱碱性 pH＞7.0~7.5 中性土 pH6.5~7.0 氧化-还原性 土壤游离氧和高价金属离子是氧化剂；
据南京环保所报道，南京市的市售蔬菜几乎都受到一 定程度的硝酸盐污染。其中，大白菜和青菜的硝酸盐 污染最重，其次为菠菜；萝卜的污染相对较轻。北京、 上海等大中城市蔬菜污染超标也十分普遍。
土壤污染危害——人体健康影响
土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累， 并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人 畜健康，引发癌症和其他疾病等。
土壤有机质分解产物是还原剂
三、土壤背景值
定义：指在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。
土壤元素背景值的表达方式目前还不统一，有几 种方法，但我国用得较多的一种是用土壤样品 平均值加减两个标准偏差表示。即： B = x±2S
调查和研究土壤背景值是一项巨大的系统过程，监 测任务艰苦细致，工作量庞大
土壤污染危害——经济损失
对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺 乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例， 全国每年就因重金属污染而减产粮食超过 1000万t，另外被重金属污染的粮食每年也多 达1200万t，合计经济损失至少200亿元。
对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌 污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失， 目前尚难以估计。但是，这些类型的污染问题 在国内确实存在，甚至也很严重。
（一）土壤矿物质
1.土壤矿物质的矿物组成
1）原生矿物质：它是各种岩石经受不同的物理风 化，仍遗留在土壤中的一类矿物，其原来的化学 组成没有改变。
2）次生矿物质：它大多是由原生矿物质经风化后 形成的新矿物。
2.土壤矿物质的化学组成
土壤矿物质元素的相对含量与地球表面岩石圈元素的 平均含量及其化学组成相似。
土壤污染危害——农作物品质下降
我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染， 有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、 铅等重金属含量超标和接近临界值。据报道，1992年 全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度，每 年生产的“镉米”多达数亿千克。仅沈阳某污灌区被 污染的耕地已多达2500hm2，致使粮食遭受严重的镉 污染，稻米的含镉浓度高达0.4～1.0mg/kg。江西省 某县多达44％的耕地遭到污染，并形成670hm2的 “镉米”区。
12环境监测第五章土壤质量监测第五章土壤质量监测
第一节 土壤基本知识
土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。 一、土壤组成 地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、
大小不等的矿物颗粒（称为母质）。 而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种成
土因素综合作用下形成和演变而成的。 土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残体 腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组 成的。
定
量和净化速度时，就破坏了土壤环境的自然动态平衡，
义
使污染物的积累逐渐占据优势，引起土壤的组成、结
构、性状改变，功能失调，质量下降，导致土壤环境
污染。
污
天然污染源
矿物风化后自然扩散，火山爆发后降落的 火山灰等。
染
不合理地使用农药、化肥，污水灌溉，
源 人为污染源 使用不符合标准的污泥，城市垃圾及工
业废渣等，固体废物随意堆放或填埋，
五、土壤质量标准
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)
第二节 土壤环境质量监测方案
土壤监测方案是在调查研究的基础上，通过综合分 析，确定监测目的、计划监测采样与布点、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，最终全面安排实施计划
一、监测目的 1.现状监测
判断土壤是否被污染以及污染程度、状况，预测发展 变化趋势；对建设项目积累背景值，为监督变化和 影响建立基准
土壤分类
Ⅰ类土壤：国家规定的自然保护区、集中式生活饮 用水水源地、茶园、牧场和其他保护地区土壤， 质量基本保持自然背景水平。执行一级标准
Ⅱ类土壤：一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场 等土壤，质量基本不对植物和环境造成危害和 污染。执行二级标准