第5章环境地球化学的研究方法

第三节 环境分析样品的采集和预处理
现代分析测试技术是研究环境地球化学的重要手段在环境地
球化学研究中已经采用的现代分析测试技术有中子活化分析法、 火花源质谱法、化学电离质谱法、用电感耦合等离子体源的原 子发射光谱法、无火焰原子吸收光谱法、x射线荧光谱法、电子 探针法、化学分析电子能谱法、阳极溶出伏安法、差示脉冲极 谱法和气相色谱法等。
环境地球化学研究特点主要有：
（1）除自然环境的无机界外，还包括各种生物体（动植 物、人类等）的活动情况；
（2）除系统观测环境要素现状外，还要研究它们的变化 及发展趋势；
（3）观察环境特征的动态变化，进行环境质量的预测和 预报。
（4）选择对照区进行环境背景值调查，建立环境标准。 （5）为环境改善和综合治理提供措施和对策。
四、土壤背景值的数据处理
正确划分统计单元是数据处理的重要环节。划分统计单 元的原则是同一单元内数据间差异要尽可能小，不同单元之 间数据的差异要尽可能大。例如，根据影响土壤中元素含量 水平的主要因素、土壤类型和成土母质的不同以及区域自然 环境的影响，可以按下列因素划分统计单元： （1）相同母质发育形成的同一土类； （2）不同母质发育形成的同一土类； （3）相同母质发育形成的不同土类； （4）根据土壤剖面不同发育层次划分； （5）根据不同流域划分。
环境地球化学的研究方法常用的有两种：
(1)现场调查研究法; (2)实验室模拟试验研究法。 地球化学研究的最终目标是降人类的发展和环 境纳入到最佳循环轨道。
在现场调查研究方面，科学地确定取样地点最为重要。采 样点必须有代表性和有足够的数量。为查明化学物质在环境中 的迁移转化特点，通常采用共轭布点法。
壤、水体及生物等。如要查明某些地区的地方性疾病，则要开展水土 及作物中元素背景值的调查。
2. 研究项目的选定
在限定的经费条件下，项目的选定就成为十分必要。在开展工作 以前详细地了解以往研究资料和对野外进行实地调查，会对研究项目 的选定大有助益。要针对不同目的选定基本的和参考的研究项目。在 项目选定时可考虑： （1）对于开展以环境污染防治为目的的调查，如污染源、污染程度、 污染途径等。对土壤可选择一些重金属（Cu,Pb,Cd,Zn, Hg,As,Cr,Ni 等）;对水体可增加F，Mn以及COD，BOD，pH，Eh 等。 （2）对于某些地方性疾病，可选择一些微量元素测定,Se,K,Ca. （3）如可能存在某种矿产，则要测量该可能矿产的有关组成. （4）对出露不同岩性的基岩地区，应增加相应的测试项目。 （5）注意:要根据本单位的仪器测试条件来择优选定测试项目.
二、布点和采样
在环境背景位调查研究中，由于水体、水生生物、土壤以及作物等环 境要素本身在时间和空间上是非均匀体系，因此，必须通过合理的样品布 置，以最少的样点数求得研究体系的总体特征。同时要保证采集的样品具 有代表背景的价值。土样的布点要综合考虑以下因素：
(1)考虑土壤类型、成土母质性质。 (2)考虑地貌、地形、植物及水系对环境背景值的影响。 (3)避开人为活动可能对土壤造成的污染区，例如不要靠近主干公路和铁 道两侧采样，避开可能造成次生污染的厂矿及矿脉。 (4)在上述条件下，使调查区内样点分布尽可能均匀，样数应满足数理统 计的要求。 (5)水样布置原则基本同上。
1．区域的规划和采样单元选择
根据调查的不同目的对区域进行规划和选择。 • 如要针对农业的发展和土地利用，可主要对农业土壤进行； • 如需开发其一地区的水利、厂矿、电站，则应主要围绕该区域或水系
流域进行。 • 如果只需要进行区域性的了解，可以进行大面积较小比例尺的调查，
并可包括多个采样单元和经济区。 • 此外，根据不同要求选择不同的环境要素测定其背景值，如岩石、土
关于流域水背景值的样品采集和分析仪器及 统计方法等除考虑上述因素外。在数据处理时同 样要正确划分水环境背景值的统计单元。可主要 考虑以下原则：
(1)由分水岭隔开的独立水系；
(2)按河流流经地区的主要岩石类型划分； (3)按流经地区的主要土壤类型划分； (4)按照河水不同的水化学类型划分； (5)按地貌类型不同划分等。
第五章 环境地球化学研究方法
本章主要内容：
第一节 第二节 第三节 环境分析样品的采集和处理 第四节 环境地球化学研究的数理统计方法和数学模型 第五节 环境地球化学的图示方法 第六节 其它方法
第一节 环境地球化学的研究特点
环境地球化学研究与一般的地球化学研究相比， 既有相互关联性，也有特殊性。
环境地球化学研究是从环境调查入手，根据研 究的目的和要求，选择一定的环境要素进行观测， 然后将获得的调查资料与背景区对照比较及综合 分析，继而对研究区进行评价并提出相应的对策。
所谓共轭布点法就是同时对各种有关连的环境要素进行对
比取样分析。
现场调查研究法只能说明所研究的物质在环境中迁移作用
的结果，而不能说明这种结果发生的原因和机制，必须在实 验室内进行简单的或复杂的模拟实验，即在人工设计的环境 中进行某一过程的观测研究。设计时所采用的环境参数既要 服从实验目的，又要尽可能接近环境的实际情况。
三、样品分析和质量控制
(1)分析方法的选择 分析方法首先要满足分析质量的要求，即选择的方法和
使用的仪器要有足够的灵敏度和检测限。其次要考虑分析 方法的精密度和准确度，做到准确、快速、经济。 (2)实验室的质量控制
为确保分析结果的准确性，实验室要采取措施，如洁净 的器皿，天平校正，实验用水质量，使用试剂纯度，标准 样品等。
进行环境地球化学研究，要求分析测试方法的灵敏度要高， 准确度要好，基体反应要小，并能进行多元素分析。
电感耦合等离子体
inductively coupled plasma， ICP
3 全谱直读等离子体光谱仪
第二节 环境地球化学与环境背景值
一、环境背景wenku.baidu.com的调查
环境背景值调查研究方法包括：
• 1．区域的规划和选择； • 2．研究项目的选定； • 3. 布点的原则和采样； • 4．分析质量的控制； • 5．资料整理、图件的汇编、样品保存、数据处理等步骤。