《土壤污染監(jiān)測(cè)》PPT課件.ppt

土 壤 污 染 監(jiān) 測(cè),土壤的組成及性狀 土壤污染的類型及特點(diǎn) 土壤污染的監(jiān)測(cè),土壤概念,土壤是陸地地表具有肥力并能生長(zhǎng)植物的疏松表層。 土壤形成過程是地表巖石風(fēng)化過程及母質(zhì)成土過程，是在母質(zhì)、生物、氣候、地形、時(shí)間等多種因素綜合作用下形成的。,承載人為排放的污染物積蓄作用 分解、轉(zhuǎn)化污染物凈化作用 轉(zhuǎn)移致生物體直、間接危及人類,土壤主要作用,土 壤 組 成,占土壤固體總重量的90以上，包括原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì),占土壤干重量的0.5-3，主要以腐殖質(zhì)為主,土壤中氣體的總稱，組分與大氣基本相同,土壤中各種形態(tài)水分的總稱，植物養(yǎng)分的主要供給源,土壤礦物質(zhì),原生礦物質(zhì)：巖石經(jīng)受不同程度的物理風(fēng)化，仍遺留在土壤中，化學(xué)組成沒有改變的一類礦物，包括硅酸鹽類礦物、硫化物類礦物等,次生礦物質(zhì)：由原生礦物質(zhì)經(jīng)風(fēng)化后形成的新礦物，包括各種簡(jiǎn)單鹽類，如碳酸鹽、硫酸鹽等。,土壤礦物質(zhì)元素的相對(duì)含量及化學(xué)組成與地球表面巖石圈元素的平均含量及化學(xué)組成相似。,土壤有機(jī)質(zhì)，以腐殖質(zhì)為主,未完全分解的植物與動(dòng)物殘骸，包括含氮與不含氮的有機(jī)物 腐殖質(zhì)，具有多種功能團(tuán)、芳香族結(jié)構(gòu)及酸性的高分子化合物，主要含有胡敏酸和富里酸,土壤有機(jī)質(zhì)能改善土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性狀，具有吸附性能、緩沖性能、絡(luò)合性能等,土壤環(huán)境背景值(本底值),概念：在未受或少受人類活動(dòng)影響下，尚未受或少受污染和破壞的土壤中元素的含量。,是一個(gè)相對(duì)概念，判斷土壤的污染程度是用相對(duì)的方法，即污染區(qū)某物質(zhì)含量與本底值進(jìn)行比較（全國(guó)土壤背景值）。,土壤污染的類型及特點(diǎn),概 念,1、土壤環(huán)境容量：土壤中某污染物的最大累積 量。研究目的是實(shí)行排放總量控制，保護(hù) 土壤正常功能。,達(dá)到最大累積量的依據(jù)： （1）對(duì)作物生育發(fā)生障礙； （2）作物可食部分達(dá)到中等殘留濃度，即相當(dāng)于食品 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定指標(biāo)的一半濃度。,2、土壤污染(無統(tǒng)一定義)：我國(guó)學(xué)者認(rèn)為，土 壤污染指污染物進(jìn)入土壤，并在土壤中積累： 1）引起土壤的組織、結(jié)構(gòu)和功能的變化； 2）影響植物的生產(chǎn)、發(fā)育，使作物的產(chǎn)量 和質(zhì)量下降； 3）在作物體內(nèi)積累，從食物鏈進(jìn)入人體影 響人體健康。,概 念,土壤污染的類型,水污染型：污灌引起，有害金屬和有機(jī)污染 物進(jìn)入土壤 大氣污染型：降雨、粉塵降落引起 固體廢棄物污染型：垃圾、廢渣等堆放 農(nóng)藥污染型：如砷、汞、有機(jī)氯等 有害微生物、病原菌污染型,隱蔽性和滯后性 累積性 不可逆轉(zhuǎn)性（重金屬污染） 難治理性,土壤污染的特點(diǎn),土壤污染的監(jiān)測(cè),1、采樣點(diǎn)的選擇,根據(jù)土壤污染的不均勻性，在采樣前必須對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)進(jìn)行調(diào)研： 自然條件：包括母質(zhì)、地形、植被、氣候等； 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況：包括土地利用、作物生長(zhǎng)與產(chǎn)量情況，化肥農(nóng)藥使用情況等； 土壤性狀：土壤類型及性狀等 污染歷史與現(xiàn)狀：包括污染源、固體廢棄物等,一、土樣的采集,2、采樣點(diǎn)的布設(shè),在調(diào)研基礎(chǔ)上，選擇采樣單元（0.13-0.2公頃），布設(shè)采樣點(diǎn)：,1）對(duì)角線法 適用于污灌區(qū)。由田塊 進(jìn)水口向?qū)且恍本€， 將對(duì)角線三等分，以每等 分中間點(diǎn)作取樣點(diǎn)。,2）梅花形布點(diǎn)法,適用于面積較小、地勢(shì)平坦、土壤較均勻的田塊； 中心點(diǎn)設(shè)在兩對(duì)角線相交處。 一般設(shè)510個(gè)點(diǎn)。,適用于中等面積、地形平坦、但土壤較不均勻的田塊； 適用于受固體廢棄物污染的土壤； 一般設(shè)10個(gè)以上采樣點(diǎn)。,3）棋盤式布點(diǎn)法,適用于面積較大，地勢(shì)不平坦，土壤不均勻的田塊； 采樣點(diǎn)數(shù)目較多。,4）蛇形布點(diǎn)法,3、采樣深度（視監(jiān)測(cè)目的而定）,采樣深度,土壤污染狀況,一般了解,取0-15cm或0-20cm表層(或耕層)土壤,了解污染深度,按土壤剖面層次分層采樣，混合,4、采樣時(shí)間（視分析目的而定）,采樣時(shí)間,分析目的,了解土壤污染狀況,隨時(shí)采集,同時(shí)掌握作物受污染狀況,依季節(jié)變化或作物收獲期采集,對(duì)所得混合樣反復(fù)按四分法棄取，最后只需1-2kg。,5、采樣量,采樣點(diǎn)不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊 詳細(xì)記錄現(xiàn)場(chǎng)采樣點(diǎn)的具體情況 現(xiàn)場(chǎng)填寫標(biāo)簽兩張，一張放入樣品袋內(nèi)，一張貼在樣品袋上。,6、采樣注意事項(xiàng),注意土壤類型和母質(zhì)成土過程的相似性 在水土流失嚴(yán)重或表土被破壞處不設(shè)采樣點(diǎn) 遠(yuǎn)離污染源，離公路、鐵路300m以上 選擇土壤類型特征明顯的地點(diǎn)挖掘土壤剖面 在耕地上采樣，選擇人為活動(dòng)少的為采樣單元,7、土壤背景值樣品采集,采樣方法有單點(diǎn)采樣和多點(diǎn)混合樣 每個(gè)采樣點(diǎn)均需挖掘土壤剖面進(jìn)行采樣 要有3-5個(gè)重復(fù)采樣點(diǎn)，以檢驗(yàn)背景值的可靠性,土壤背景值樣品采集,除測(cè)定揮發(fā)酚等之類樣品用鮮樣外，一般都用風(fēng)干樣品。 風(fēng)干方法：把土樣倒在塑膜上或瓷盤內(nèi)，陰涼處涼干，經(jīng)常翻動(dòng)，及時(shí)壓碎，挑去雜物，切忌陽(yáng)光直接曝曬。,二、土樣的制備與保存,1、土樣的風(fēng)干,初碎：風(fēng)干土樣用木棒碾細(xì)，過2mm(20目)尼龍篩，用作物理分析。 縮分、細(xì)碎：四分法縮分，碾缽磨細(xì)，要求不同過不同規(guī)格的網(wǎng)篩（如用AAS法測(cè)定重金屬時(shí)，土樣必須全部通過100目篩）,2、磨碎與過篩,保存于玻璃或聚乙烯醇容器內(nèi) 在常溫、陰涼、干燥、避陽(yáng)光、密封(石蠟涂封)條件下可保存30個(gè)月,3、土樣的保存,方法: (1) 酸溶：王水(HCl-HNO3)、HNO3-H2SO4、 HNO3-HClO4、H2SO4-H3PO4 (2) 堿溶：碳酸鈉、偏硼酸鋰 (3) 增壓溶,三、土樣的預(yù)處理,1、土壤樣品的溶解,目的: (1) 破壞除去土壤中的有機(jī)物 (2) 溶解固體物質(zhì) (3) 將各種形態(tài)的金屬變?yōu)橥环N可測(cè)態(tài),1、土壤樣品的溶解,有效態(tài)污染物與植物污染具有一定的相關(guān)性。 有效態(tài)污染物的特性：可溶性、可代換性、與外界環(huán)境有關(guān)，如Cr()與Cr()。,2、土壤有效態(tài)污染物的提取,取土壤樣品在105下烘4-5h至恒重。,3、土壤含水量測(cè)定,水 鹽溶液中性離子鹽溶液，如1M NaCl、 1M NH4Ac 酸溶液一定pH的緩沖體系，如NH4Ac、 0.1 MHCl 螯合劑溶液如EDTA提取金屬離子,有效態(tài)污染物的提取劑,查閱文獻(xiàn)。 用栽培試驗(yàn)進(jìn)行校驗(yàn)，植物中污染物的含量與提取液中含量相對(duì)照，獲得相關(guān)性。(如0.1M HCl提取Zn、Cu、Cd等),提取劑的選擇,萃取酚、三氯乙醛、油 索化提取有機(jī)氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴,有機(jī)污染物的提取方法,四、土壤污染物的測(cè)定,土壤中鋅、銅、鎘的測(cè)定AAS法,配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,土樣預(yù)處理,配制標(biāo)準(zhǔn)系列混合溶液,AAS法測(cè)定,結(jié)果計(jì)算,推薦使用光譜純?cè)噭?、蒸餾去離子水,稱取0.5-1g于聚四氟乙烯坩鍋中，用HCl、HNO3、HF、HClO4加熱消化，用稀HNO3浸取殘?jiān)?、定容。作全過程空白實(shí)驗(yàn),稀釋標(biāo)準(zhǔn)貯備液至合適測(cè)定濃度范圍,空氣-乙炔火焰,主要元素標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法,土壤中鉻的測(cè)定二苯碳酰二肼分光光度法,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,土樣預(yù)處理,顯色與測(cè)定,結(jié)果計(jì)算,稱取0.5-2g于聚四氟乙烯坩鍋中，用HNO3、H2SO4、HF加熱消化，用水浸取、定容。作全過程空白實(shí)驗(yàn),在酸性介質(zhì)中加KMnO4氧化Cr3+為Cr6+,用NaN3除去過量KMnO4，加二苯碳酰二肼顯色劑比色測(cè)定,土壤中砷的測(cè)定DDTC-Ag法,(1) 樣品預(yù)處理,消解法：HNO3-H2SO4法，蒸至冒白煙(SO3),土壤呈灰白色。 提取法：用1MHCl，在30提取30min。,(2) DDTC-Ag法測(cè)定,1、有機(jī)氯農(nóng)藥的測(cè)定,用石油醚-丙酮混