1、課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱環(huán)境監(jiān)測(cè)題目名稱蚌埠市大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)專業(yè)班級(jí)2010級(jí)環(huán)境科學(xué)（1）班學(xué)生姓名張純學(xué) 號(hào)51010021038指導(dǎo)教師朱蘭保二一三年六月五日目 錄2.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和目的：22.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)22.2課程設(shè)計(jì)的目的23.土壤監(jiān)測(cè)方案的制定23.1監(jiān)測(cè)的目的23.2. 調(diào)查研究和資料收集23.3監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和頻率33.4大學(xué)城區(qū)土樣的采樣33.41采樣點(diǎn)的布設(shè)原則43.42采樣點(diǎn)的布設(shè)方法43.43土壤樣品的采集53.5土壤樣品的制備73.51樣品的風(fēng)干73.52土樣的保存74.樣品的預(yù)處理74.1樣品消解的方法84.2樣品消解的步驟：85.標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制及

2、重金屬的測(cè)定85.51樣品中鋅的測(cè)定85.52樣品中鉛的的測(cè)定95.53樣品中銅的測(cè)定95.54樣品中鉻的測(cè)定106.大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)106.1評(píng)價(jià)的方法與標(biāo)準(zhǔn)106.2大學(xué)城區(qū)土壤的評(píng)價(jià)136.3土壤重金屬污染的主要影響因素157.總結(jié)16參考文獻(xiàn)21引言 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)是指對(duì)土壤各種金屬、有機(jī)污染物、農(nóng)藥與病原菌的來(lái)源、污染水平及積累、轉(zhuǎn)移或降解途徑進(jìn)行的監(jiān)測(cè)活動(dòng)。土壤污染的優(yōu)先監(jiān)測(cè)應(yīng)是對(duì)人群健康和維持生態(tài)平衡有重要影響的物質(zhì)。如汞、鎘、鉛、砷、銅、鋁、鎳、鋅、硒、鉻、釩、錳、硫酸鹽、硝酸鹽、鹵化物、碳酸鹽等元素或無(wú)機(jī)污染物；石油、有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、三氯乙醛及其

3、他生物活性物質(zhì)；由糞便、垃圾和生活污水引入的傳染性細(xì)菌和病毒等。土壤中的有機(jī)類和無(wú)機(jī)類污染物在實(shí)驗(yàn)室用重量法、容量法、化學(xué)法和儀器法進(jìn)行測(cè)定；細(xì)菌和病毒用生物檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)定。土壤污染監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)掌握土壤質(zhì)量狀況，實(shí)施土壤污染控制防治途徑和質(zhì)量管理有重要意義。2.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和目的：2.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)蚌埠市大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方案，并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果分別采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。2.2課程設(shè)計(jì)的目的: 通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握調(diào)查研究、查閱文件、進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方案的設(shè)計(jì)，土壤污染物的監(jiān)測(cè)的方法，環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法在土壤評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，提高使用

4、資料、設(shè)計(jì)計(jì)算和編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書的能力。3.土壤監(jiān)測(cè)方案的制定3.1監(jiān)測(cè)的目的（1）監(jiān)測(cè)的目的是判斷土壤是否被污染以及污染狀況，并預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)國(guó)家對(duì)土壤質(zhì)量的三個(gè)等級(jí)的劃分和PH的范圍，知道大學(xué)城區(qū)的土壤執(zhí)行哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。（2）通過(guò)分析測(cè)定土壤中重金屬元素的背景值和變化，判斷污染的來(lái)源。（3）掌握土壤樣品的采集和配制方法，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的方法。3.2. 調(diào)查研究和資料收集污染土壤的重金屬主要包括汞（Hg）、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來(lái)自農(nóng)藥、廢水、污泥和大氣沉降等，如汞主要來(lái)自含汞廢水

5、，鎘、鉛污染主要來(lái)自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過(guò)量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，鎘、汞等元素在作物籽實(shí)中富集系數(shù)較高，即使超過(guò)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，也不影響作物生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細(xì)菌活動(dòng)，影響氮素供應(yīng)。重金屬污染物在土壤中移動(dòng)性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體后，潛在危害極大，應(yīng)特別注意防止重金屬對(duì)土壤污染。一些礦山在開采中尚未建立石排場(chǎng)和尾礦庫(kù)，廢石和尾礦隨意堆放，致使尾礦中富含難解的重金屬進(jìn)入土壤，加之礦石加工后余下的金屬?gòu)U渣隨雨水進(jìn)入地下水系統(tǒng)，造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染。在實(shí)施監(jiān)測(cè)方

6、案時(shí)，首先必須對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行調(diào)查研究，收集相關(guān)資料，有利于優(yōu)化采樣點(diǎn)的布設(shè)和后續(xù)監(jiān)測(cè)工作。 蚌埠市地處北亞熱帶北緣,屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū),主要?dú)夂蛱卣魇嵌拈L(zhǎng)、春秋短、雨季降水集中,光照充足,熱量豐富,無(wú)霜期長(zhǎng)。冬季受西北利亞高壓控制，盛行西北風(fēng)，氣候干寒少雨；夏季受太平洋副熱帶高壓影響，東南風(fēng)盛行，氣候炎熱潮濕，雨量集中。 本次監(jiān)測(cè)點(diǎn)蚌埠大學(xué)城位于蚌埠市龍子湖區(qū)同時(shí)也屬于蚌埠經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，在濱湖新區(qū)與高鐵新區(qū)之間，全境位于龍子湖東岸北依濱湖高鐵大學(xué)科技園區(qū)龍子湖國(guó)家4A級(jí)風(fēng)景區(qū)境內(nèi)，三面環(huán)山，一面臨水。離蚌埠市中心老商業(yè)區(qū)約10公里，離新城區(qū)廣場(chǎng)約6公里，離市政府約2公里，比鄰京滬京福高速鐵路蚌

7、埠南站（全國(guó)最大的地市高鐵站，兩站合一）。大學(xué)城共占地10000畝，共投資2000億，建筑面積670萬(wàn)m2。目前一期工程基本完工，已經(jīng)有4所大學(xué)入住，分別為：安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)和安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院。蚌埠醫(yī)學(xué)院和蚌埠學(xué)院。公交115，117，122，207，217，126,128路公交以及沃爾瑪免費(fèi)6號(hào)線，家樂(lè)福01大學(xué)城周末專線，樂(lè)購(gòu)全周大學(xué)城免費(fèi)專線，華海3C周末免費(fèi)專線分別經(jīng)過(guò)大學(xué)城，到市中心乘公交約15-30分鐘，大學(xué)城中央建龍湖春天西班牙風(fēng)情商業(yè)街，美食休閑廣場(chǎng)，大學(xué)城東建有蚌埠鳥巢龍湖體育館和在建的大明皇家旅游世界。3.3監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和頻率(1)土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要為pH、鎘、鉛、汞、砷，鋅

8、，銅和六六六、滴滴涕等有機(jī)氯農(nóng)藥。監(jiān)測(cè)分析方法根據(jù)國(guó)家調(diào)查方案采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家環(huán)保總局認(rèn)可的行業(yè)技術(shù)規(guī)范，部分項(xiàng)目分析方法參照美國(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)。(2)對(duì)于本次常規(guī)監(jiān)測(cè)中的銅，鋅，鉛，鉻這幾個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，采樣時(shí)間為一天，采樣頻率為一次。3.4大學(xué)城區(qū)土樣的采樣3.41采樣點(diǎn)的布設(shè)原則（1）合理的劃分采樣單元。在進(jìn)行土壤監(jiān)測(cè)時(shí)往往面積比較大，需要?jiǎng)澐殖扇舾蓚€(gè)采樣單元，同時(shí)在不受污染源影響的地方選擇對(duì)照采樣單元，同一單元的差別要盡量減少（2）對(duì)于土壤污染監(jiān)測(cè)堅(jiān)持哪里有污染就在哪布點(diǎn)，優(yōu)先布置在污染嚴(yán)重、影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的地方。（3）采樣點(diǎn)不應(yīng)設(shè)在田邊、溝邊、路邊、肥堆邊、及水土流失嚴(yán)重和表層土被破壞的

9、地方。3.42采樣點(diǎn)的布設(shè)方法采樣方法適用條件布點(diǎn)數(shù)量對(duì)角線布點(diǎn)法 適用于面積較小、地勢(shì)平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田塊。一般采樣點(diǎn)不少于5個(gè)梅花形布點(diǎn)法適用于面積較小、地勢(shì)平坦、土壤 污染程度較均勻的地塊。一般設(shè)5-10個(gè)采樣點(diǎn)棋盤式布點(diǎn)法適用于中等面積、地勢(shì)平坦、地形完整開闊， 但土壤污染程度較不均勻的地塊， 該法也適用于受固體廢物污染的土壤一般設(shè)10個(gè)以上采樣點(diǎn)，因?yàn)楣腆w廢物分布不均勻，應(yīng)設(shè)20個(gè)以上采樣點(diǎn)蛇形布點(diǎn)法適用于面積較大、地勢(shì)不很平坦、土壤污染程 度不夠均勻的田塊。布設(shè)采樣點(diǎn)數(shù)目較多。放射狀布點(diǎn)法大氣污染型，主導(dǎo)風(fēng)向明顯主導(dǎo)風(fēng)向明顯處網(wǎng)格布點(diǎn)法地形平緩的地塊網(wǎng)格兩直線的交點(diǎn)處

10、采樣地圖：說(shuō)明：采樣點(diǎn)1設(shè)置在蚌埠學(xué)院，采樣點(diǎn)2設(shè)置在龍湖春天，采樣點(diǎn)3設(shè)置在高鐵蚌埠南站，采樣點(diǎn)4設(shè)置在安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)。3.43土壤樣品的采集1、土壤剖面樣品的采集：在研究土壤發(fā)生分類和剖面理化性狀時(shí)，常按土壤剖面的發(fā)生層采樣，先挖好11.5m（或12m）土壤剖面，然后根據(jù)土壤剖面顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、濕度、植物根系分布等自上而下劃分層次進(jìn)行觀察記載，觀察記載后，在發(fā)生層的典型部位采集樣品。為了避免上下層混雜，應(yīng)自下而上逐層采集，分層裝袋，每袋土重約1kg，填好標(biāo)簽，土袋內(nèi)外各掛一個(gè)，該土樣備作常規(guī)分析用。2、土壤物理性質(zhì)樣品的采集：若進(jìn)行土壤物理性質(zhì)的測(cè)定，須采集原狀樣品。如測(cè)定土壤容重

11、、孔隙度、其樣品可直接用環(huán)刀在各層土層中取樣。對(duì)于研究土壤結(jié)構(gòu)性的樣品，采集時(shí)須注意土壤濕度不宜過(guò)干、過(guò)濕，最好在不粘鏟的情況下采取。在采集過(guò)程中必須保持土塊不受擠壓，不使樣品變形，保留原狀土樣，然后攜帶回室內(nèi)進(jìn)行處理。3、土壤鹽分動(dòng)態(tài)樣品的采集：在研究鹽分動(dòng)狀態(tài)變化時(shí)應(yīng)定位、定點(diǎn)、定期取樣，上密下稀，但取樣層次厚度不得超過(guò)50cm，通常為05，510，1020，2040，4060，60100，100150cm。在研究作物耐鹽能力時(shí)，應(yīng)緊靠作物根系鉆取土樣，其深度應(yīng)考慮作物根系活動(dòng)層及鹽分在土體中的分布情況，一般應(yīng)按02，25，510，1020，2040，406 0 cm取土，在作物的各個(gè)生育

12、期分次采樣。4、混合土樣的采集：為了解某地區(qū)或地塊耕地土壤肥力狀況需要采集混合土樣。采樣時(shí)間在施肥前或收獲后一星期，土壤養(yǎng)分變動(dòng)比小，相對(duì)穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行采土。大約每3050畝面積可采一個(gè)土樣，每個(gè)土樣至少九個(gè)以上樣點(diǎn)（一般采奇數(shù)點(diǎn)）。每個(gè)樣點(diǎn)的取土深度、重量要盡量保持均勻一致，上下層的比例大致相同，采樣器應(yīng)垂直地面入土，深度一般為020，2040cm。每個(gè)土壤樣品約取1kg裝入布土袋中，用鋼筆寫標(biāo)簽，注明采集地點(diǎn)，日期、編號(hào)、土類名稱、采樣者姓名等，土袋內(nèi)外各掛一個(gè)標(biāo)簽。5、養(yǎng)分動(dòng)態(tài)土樣的采集：可根據(jù)研究養(yǎng)分動(dòng)態(tài)問(wèn)題的要求進(jìn)行布點(diǎn)取樣，如研究條施磷肥的水平方向移動(dòng)距離時(shí)，可以施肥溝為中心，在溝的一

13、側(cè)或兩側(cè)按水平方向每隔一定距離同一深度所取的相應(yīng)同位土樣進(jìn)行多點(diǎn)混合。同樣在研究氮肥的垂直方向移動(dòng)時(shí)，應(yīng)以施肥層為起點(diǎn)，向下每隔一定距離深度取樣，將不同樣點(diǎn)相同深度采集的土樣混合成混合土樣。6、其他特殊樣品的采集：測(cè)定土壤微量元素的土樣采集，采樣工具要用不銹鋼土鉆，土刀、塑料布、塑料袋等，忌用報(bào)紙包土樣，以防污染。剖面土壤：7.采樣深度：一般的農(nóng)作物耕地在0-20為耕作層土壤，種植果林類-60CM為耕作層，所以大學(xué)城區(qū)土壤的采樣深度在20。.采樣注意事項(xiàng)不同土壤類型都要布點(diǎn)。 在一定區(qū)域面積內(nèi)，要有一個(gè)采樣點(diǎn)，污染較重的地區(qū)布點(diǎn)要密區(qū)。 要在非污染區(qū)的同類土壤中布設(shè)一個(gè)或幾個(gè)對(duì)照采樣點(diǎn)。3.5

14、土壤樣品的制備3.51樣品的風(fēng)干：即將取回的土壤樣品置于陰涼、通風(fēng)且無(wú)陽(yáng)光直射的房間內(nèi)，并將樣品平鋪于晾土架、油布、牛皮紙或塑料布上，鋪成薄薄的一層自然風(fēng)干。風(fēng)干供微量元素分析用的土壤樣品時(shí)，要特別注意不能用含鉛的舊報(bào)紙或含鐵的器皿襯墊。干燥過(guò)程也可以在低于40度并有空氣流通的條件下進(jìn)行（如鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)）。當(dāng)土壤樣品達(dá)到半干狀態(tài)時(shí)，需將大土塊（尤其是黏性土壤）捏碎，以免完全風(fēng)干后結(jié)成硬塊，不易壓碎。此外，土壤樣品的風(fēng)干場(chǎng)所要求能防止酸、堿等氣體及灰塵污染。3.52土樣的保存：對(duì)于易分解或易揮發(fā)等不穩(wěn)定組分的樣品要采取低溫保存的運(yùn)輸方法，并盡快送到實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試。測(cè)試項(xiàng)目需要新鮮樣品的土樣，采集

15、后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4以下避光保存，樣品要充滿容器。避免用含有待測(cè)組分或?qū)y(cè)試有干擾的材料制成的容器盛裝保存樣品，測(cè)定有機(jī)污染物用的土壤樣品要選用玻璃容器保存。4.樣品的預(yù)處理4.1樣品消解的方法：在分析土壤的組成和受污染的狀況時(shí)，根據(jù)分析項(xiàng)目的不同，需要將樣品進(jìn)行溶解處理工作，即是將樣品配制成溶液再進(jìn)行分析測(cè)定，常用的溶解方法有分解和提取法。其中，分解法包括酸分解法，堿熔分解法，密封容器消解法和微波爐消解法。分解法的作用是破壞土壤中的礦物質(zhì)晶格。4.2樣品消解的步驟：（）精確稱取0.20g 土壤樣品（100目以上）于聚四氟乙烯消解罐中，加入5mL HNO3 、2mL HCl ，混勻

16、并靜置10分鐘使之初步反應(yīng)結(jié)束，再加入2mL HF，混勻，加蓋密封。（）將消解罐置于WX-4000微波快速消解系統(tǒng)中，功率設(shè)定為500W（3個(gè)消解罐同時(shí)運(yùn)行）；溫度設(shè)定為200；壓力設(shè)定為25 atm ；時(shí)間設(shè)定為15分鐘。待冷卻后取出消解罐，打開并在其中加入12 mL 硼酸或少量高氯酸于加熱器上繼續(xù)加熱至蒸干。5.標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制及重金屬的測(cè)定5.51樣品中鋅的測(cè)定土壤中的鋅一般以下列幾種形態(tài)存在：(1)以游離態(tài)或復(fù)合態(tài)離子形式存在于土壤溶液中的水溶態(tài)；(2)以非專性(交換態(tài))或?qū)Ｐ晕皆谕寥勒沉５年?yáng)離子；(3)主要與碳酸鹽和鋁、鐵、錳水化氧化物結(jié)合的閉蓄態(tài)陽(yáng)離子；(4)存在于生物殘?bào)w和活的有

17、機(jī)體中有機(jī)態(tài)；(5)存在于原生和次生礦物晶格結(jié)構(gòu)中的礦物態(tài)。溶液中鋅的定量常用比色法、極譜法、AAS法和ICP-AES法。比色法測(cè)定鋅的顯色劑常用的有二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC），它稱作鋅試劑(Zincon)。但是由于這顯色劑的專一性差，能與多種金屬離子配合，對(duì)測(cè)定產(chǎn)生干擾，需要經(jīng)過(guò)多次分離后才能測(cè)定鋅，操作繁瑣冗長(zhǎng)，不能滿足大批量分析工作的要求。極譜法測(cè)定鋅也有許多離子的干擾，ICP-AES法雖然是較理想的測(cè)定鋅的方法，但受儀器普及程度的限制。原子吸收光譜儀的使用較普及，故溶液中鋅的定量目前一般都采用快速準(zhǔn)確的AAS法。用AAS法測(cè)定土壤中的鋅的原理：測(cè)量對(duì)象是呈原子狀態(tài)的金屬元素和部

18、分非金屬元素，是由待測(cè)元素?zé)舭l(fā)出的特征譜線通過(guò)供試品經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時(shí)，被蒸氣中待測(cè)元素的基態(tài)原子所吸收，通過(guò)測(cè)定輻射光強(qiáng)度減弱的程度，求出供試品中待測(cè)元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比較對(duì)照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測(cè)元素的含量。5.52樣品中鉛的的測(cè)定方法原理：本方法基于樣品經(jīng)基體改進(jìn)后，所含鉛離子在石墨管內(nèi)，生成難揮發(fā)的化合物，高溫蒸發(fā)離解為原子蒸氣，并吸收鉛空心陰極燈發(fā)射的共振線，其吸收強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與鉛濃度成正比。因此，在其他條件不變的情況下，根據(jù)測(cè)得的吸收值與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。5.53樣品中銅的測(cè)定（1）地殼中銅的平均含量約為70mg

19、/kg；全球土壤中銅的含量范圍一般在2100mg/kg之間，平均含量為20mg/kg；我國(guó)土壤中銅的含量在3300mg/kg之間，平均含量為22mg/kg。土壤的銅含量常常與其母質(zhì)來(lái)源和抗風(fēng)化能力有關(guān)，因此也與土壤質(zhì)地間接相關(guān)。土壤中的銅大部分來(lái)自含銅礦物孔雀石、黃銅礦及含銅砂巖等。一般情況下，基性巖發(fā)育的土壤，其含銅量多于酸性巖發(fā)育的土壤，沉積巖中以砂巖含銅最低。各類土壤的含銅量按多少排列如下：砂姜黑土（25.49mg/kg）潮土（22.48mg/kg）褐土（22.18mg/kg）鹽堿土（18.78mg/kg）棕壤（17.81mg/kg）黃棕壤（15.58mg/kg）風(fēng)沙土（8.44mg/k

20、g）。（2）實(shí)驗(yàn)方法和原理： （一）方法 土壤污染監(jiān)測(cè)的常用方法有： 重量法適用于測(cè)定土壤水分； 容量法適用于浸出物中含量較高的成分如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等測(cè)定； 氣相色譜法適用于有機(jī)氯、有機(jī)磷及有機(jī)汞等農(nóng)藥的測(cè)定； 分光光度法（AAS、AES、AFS）適用于重金屬如Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、Zn等組分的測(cè)定。 （二）原理 土壤樣品用HNO3HFHClO4混酸體系消化后，將消化液直接噴入空氣乙炔火焰。在火焰中形成的銅的基態(tài)原子蒸汽對(duì)光源發(fā)射的特征電磁輻射產(chǎn)生吸收。測(cè)得試液吸光度扣除全程序空白吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得銅的含量。計(jì)算土壤中銅的含量。 注：該方法的檢出限為1mg/

21、kg。（3） 實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)： （一）土壤樣品的預(yù)處理 1.把課前采集的土樣均勻地?cái)傞_在一張比較厚的牛皮紙上； 2.挑出其中的動(dòng)植物殘?jiān)半y以研磨碎的石塊； 3.用四分法棄取土壤（留下四分之一）； 4.用篩子（尼龍篩網(wǎng)為100目）和研缽（白陶瓷制）對(duì)留下的土樣進(jìn)行反復(fù)的過(guò)篩研磨，直至幾乎全部過(guò)篩。 （二）土壤試液的制備 1.稱取約0.5g土樣于25mL聚四氟乙烯坩堝（高溫消化罐）中，用少許水潤(rùn)濕； 2.加入15mLHNO3，在電熱板上加熱消化至溶解物剩余約5mL； 3.再加入5mLHF，加熱分解SiO2及膠態(tài)硅酸鹽； 4.最后加入5mLHClO4，加熱至消解物呈淡黃色； 5.打開蓋，先蒸至

22、近干，然后取下冷卻； 6.加入（1：5）HNO31mL微熱溶解殘?jiān)迫?0mL容量瓶中定容。 注：制備土壤試液的同時(shí)進(jìn)行全程序試劑空白實(shí)驗(yàn)。7.通過(guò)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線從而計(jì)算得到銅的濃度。5.54樣品中鉻的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法測(cè)定土壤中的鉻，基本原理：儀器從光源輻射出具有待測(cè)元素特征譜線的光，通過(guò)試樣蒸氣時(shí)被蒸氣中待測(cè)原素基態(tài)原子所吸收，由輻射特征譜線光被減弱的程度來(lái)測(cè)定試樣中待測(cè)原素的含量?；鹧嬖游辗止夤舛确y(cè)定土壤中的鉻的步驟：（1）0.15mm的風(fēng)干土樣0.5000g至聚四氟乙烯坩堝后用水潤(rùn)濕，加氫氟酸10ml、濃硝酸8ml和1ml高氯酸100度加熱1小時(shí)然后逐漸升溫直至坩堝內(nèi)容物

23、蒸至糊狀再加1:1硝酸溶液2ml，稍微加熱使糊狀物溶解，再用水洗移至25ml容量瓶，定容過(guò)濾，同時(shí)做空白?。?）取2.005.00ml（含鉻25500微克）于50ml容量瓶，再加10ml焦硫酸鉀，定容用原子吸收光譜測(cè)定。6.大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)6.1評(píng)價(jià)的方法與標(biāo)準(zhǔn)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是為貫徹中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)防止土壤污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障農(nóng)林生產(chǎn)，維護(hù)人體健康，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)按土壤應(yīng)用功能、保護(hù)目標(biāo)和土壤主要性質(zhì)，規(guī)定了土壤中污染物的最高允許濃度指標(biāo)值及相應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)、林地、自然保護(hù)區(qū)等地的土壤。土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)一般以單項(xiàng)污染指數(shù)為主。

24、單因子指數(shù)法單因子指數(shù)法的計(jì)算方法如下：PCS （1）式中，P為重金屬元素的單因子評(píng)價(jià)指數(shù)；C為采樣點(diǎn)重金屬的實(shí)測(cè)濃度；S為蚌埠市的土壤環(huán)境背景值。表2-4 污染等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)污染指數(shù)污染等級(jí)1級(jí)P0.7清潔2級(jí)0.7P1.0尚清潔3級(jí)P1.0污染超標(biāo)單因子指數(shù)法可以判斷出環(huán)境中的主要污染因子，但環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的體系，環(huán)境污染往往是有多個(gè)環(huán)境因子復(fù)合污染導(dǎo)致的，因此這種方法僅適用于單一因子污染特定區(qū)域的評(píng)價(jià)；單因子指數(shù)法是其他環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量分級(jí)和綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。尼梅羅綜合指數(shù)法當(dāng)評(píng)定區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)量作為一個(gè)整體與外區(qū)域土壤質(zhì)量比較，或土壤同時(shí)被多種重金屬元素污染時(shí)，需將單因子污染指數(shù)按

25、一定方法綜合起來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，即應(yīng)用綜合污染指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。計(jì)算公式如下： （2）式中，為尼梅羅綜合指數(shù)，為土壤中元素單因子指數(shù)，為所有重金屬元素污染指數(shù)中的最大值。尼梅羅綜合指數(shù)的計(jì)算公式中含有評(píng)價(jià)參數(shù)中最大的單項(xiàng)污染分布指數(shù)突出了污染指數(shù)最大的重金屬元素對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響和作用。表2-5 土壤污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)土壤級(jí)別污染指數(shù)污染等級(jí)污染水平1I0.7清潔清潔20.7I1.0警戒限尚清潔31.0I2.0輕污染土壤污染超過(guò)背景值，作物開始受到污染42.0I3.0中污染土壤、作物均受到中度污染5I3.0重污染土壤、作物受污染已相當(dāng)嚴(yán)重GB15618-1995表1 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值 mg/kg級(jí)別一級(jí)

26、二級(jí)三級(jí)土壤pH值自然背景7.56.5項(xiàng)目鎘 0.200.300.601.0汞 0.150.300.501.01.5砷 水田 1530252030旱地 1540302540銅 農(nóng)田等3550100100400果園 150200200400鉛 35250300350500鉻 水田 90250300350400旱地 90150200250300鋅 100 200250300500鎳 40405060200六六六 0.050.501.0滴滴娣 0.050.501.0土壤環(huán)境質(zhì)量分類：根據(jù)土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo)，劃分為三類： 類主要適用于國(guó)家規(guī)定的自然保護(hù)區(qū)(原有背景重金屬含量高的除外)、集中式生活飲

27、用水源地、茶園、牧場(chǎng)和其他保護(hù)地區(qū)的土壤，土壤質(zhì)量基本 保持自然背景水平。 類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)等土壤，土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。 類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地的農(nóng)田土壤(蔬菜地除外)。土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。 標(biāo)準(zhǔn)分級(jí) 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 為保護(hù)區(qū)域自然生態(tài)，維持自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量的限制值。 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護(hù)人體健康的土壤限制值。 三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長(zhǎng)的土壤臨界值。 各類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)別規(guī)定如下： 類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； 類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；

28、 類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；6.2大學(xué)城區(qū)土壤的評(píng)價(jià)（1）蚌埠市大學(xué)城區(qū)土壤重金屬含量（mg/kg）采樣點(diǎn)PbZnCuCr樣點(diǎn)1254.0181.845.472.1樣點(diǎn)2279.4331.966.387.7樣點(diǎn)3248.3180.848.969.5樣點(diǎn)4148.780.118.229.3（2）蚌埠市土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（mg/kg）CuZnPbCr50200250150數(shù)據(jù)處理：采樣點(diǎn)1:P Cu 45.4/50=0.908 P Zn=181.8/200=0.909 PPb=254/250=1.016 P Cr=72.1/150=0.481 采樣點(diǎn)2：PCu 66.3/50=1.326 P Z

29、n=331.9/200=1.660 PPb=279.4/250=1.118 P Cr=87.7/150=0.585 采樣點(diǎn)3：PCu 48.9/50=0.978 P Zn=180.8/200=0.904 PPb=248.3/250=0.993 P Cr=69.5/150=0.463 采樣點(diǎn)3：PCu 18.2/50=0.364 P Zn=80.1/200=0.401 PPb=148.7/250=0.595 P Cr=29.3/150=0.195由此可以看出，采樣點(diǎn)1中，鉻的單因子指數(shù)小于0.7，屬于清潔。銅，鋅的單因子指數(shù)在0.7和1.0之間，污染等級(jí)屬于尚清潔，而鉛的單因子指數(shù)超過(guò)1.0，屬

30、于污染超標(biāo)。采樣點(diǎn)2中，鉻的單因子指數(shù)小于0.7，屬于清潔。而銅，鋅，鉛的單因子指數(shù)都超過(guò)1.0，屬于污染超標(biāo)。采樣點(diǎn)3中，鉻的單因子指數(shù)小于0.7，屬于清潔。而銅，鋅，鉛的單因子指數(shù)都超過(guò)1.0，屬于污染超標(biāo)。在采樣點(diǎn)4中，所有的重金屬的單因子指數(shù)都小于0.7，屬于清潔。對(duì)于Cu：=(C1+C2+C3+C4)/4=(45.4+66.3+48.9+18.2)/4=44.7（mg/kg） 對(duì)于 Zn: =(C1+C2+C3+C4)/4 =(181.8+331.9+180.8+80.1)/4=193.65（mg/kg）對(duì)于 Pb: =(C1+C2+C3+C4)/4 =(254.0+279.4+24

31、8.3+148.7)/4=232.6（mg/kg）對(duì)于 Cr: =(C1+C2+C3+C4)/4 =(72.1+87.7+69.5+29.3)/4=64.65（mg/kg） 尼梅羅綜合指數(shù)法： 采樣點(diǎn)1： =0.927采樣點(diǎn)2：I=1.437采樣點(diǎn)3：I=0.909采樣點(diǎn)4：I=0.523根據(jù)尼梅羅綜合指數(shù)土壤污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，采樣點(diǎn)1和采樣點(diǎn)3屬于警戒限，污染水平為尚清潔，采樣點(diǎn)4屬于清潔，污染水平為清潔，采樣點(diǎn)2污染等級(jí)為輕污染，污染水平為土壤污染超過(guò)背景值，作物開始受到污染。6.3土壤重金屬污染的主要影響因素1.進(jìn)入土壤中的重金屬的歸宿將由一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理與生物過(guò)程所控制。雖然不同

32、重金屬之間某些化學(xué)行為有相似之處，但它們并不存在完全的一致性。當(dāng)它們加入土壤后，最初的可動(dòng)性將在很大程度上依賴添加重金屬的形態(tài)，也就是說(shuō)這將依賴于金屬的來(lái)源。在消化泥污中，與有機(jī)質(zhì)相締合的金屬占有相當(dāng)大的比例，僅有一小部分以硫化物、磷酸鹽和氧化物而存在。熔煉廠的顆粒排放物含有金屬氧化物；燃燒石油時(shí)，鉛以溴代氯化物形式排出，但在大氣和土壤中容易轉(zhuǎn)化為硫酸鉛和含氧硫酸鉛。由于形態(tài)的不同，進(jìn)入土壤中的金屬離子的形態(tài)和量也很不相同，并直接影響重金屬在土體的遷移、轉(zhuǎn)化及植物效應(yīng)。2.重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。如日本的水俁病是由汞污染污染所引起。其危害程度取決于重金屬在環(huán)境、食品和生物

33、體中存在的濃度和化學(xué)形態(tài)。重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，還有一部分是在大氣和固體廢物中。主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。因人類活動(dòng)導(dǎo)致環(huán)境中的重金屬含量增加，超出正常范圍，并導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化。2011年4月初，我國(guó)首個(gè)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃獲得國(guó)務(wù)院正式批復(fù)，防治規(guī)劃力求控制5種重金屬。3.重金屬的土壤化學(xué)行為一、來(lái)自固體廢物。如亂扔舊電池、電子線路板；工業(yè)選礦垃圾等的堆集二、來(lái)自水污染。如含重金屬的廢水未達(dá)標(biāo)排放，被污染地下或地表水徑流、滲透等三、來(lái)自大氣污染。如重金屬粉塵的沉降。據(jù)說(shuō)早前公路兩側(cè)的鉛污染較重，人們才改換了無(wú)鉛汽油。7

34、.總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)使我更加掌握了對(duì)土壤中重金屬的測(cè)定方法，以及通過(guò)火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法測(cè)定土壤中的重金屬和土壤的消解方法等，也使我對(duì)重金屬的污染危害有了一定的認(rèn)識(shí)。(1)鉛污染鉛污染是可在人體和動(dòng)物組織中積蓄的有毒金屬。主要來(lái)源于各種油漆、涂料、蓄電池、冶煉、五金、機(jī)械、電鍍、化妝品、染發(fā)劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來(lái)水管等。它是通過(guò)皮膚、消化道呼吸道進(jìn)入體內(nèi)與多種器官親和，主要毒性效應(yīng)是貧血癥、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷，易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。鉛對(duì)水生生物的安全濃度為0.16mg/L，用含鉛0.14.4mg/L的水灌溉水稻和小麥時(shí)，作物中鉛含量明顯增加。鉛是

35、人體惟一不需要的微量元素，它是一種穩(wěn)定的不可降解的污染物，在環(huán)境中可長(zhǎng)期積累。據(jù)介紹，長(zhǎng)期接觸微量鉛的人，積蓄的鉛能阻礙血細(xì)胞的形成，導(dǎo)致人的智力下降，學(xué)習(xí)、工作成績(jī)低落；蓄積到一定程度時(shí)會(huì)使人出現(xiàn)精神障礙、噩夢(mèng)、失眠、頭痛等慢性中毒癥狀；嚴(yán)重者還可有乏力、食欲不振、惡心、腹脹、腹痛或腹瀉等。鉛還可通過(guò)血液進(jìn)入腦組織，損害小腦及大腦皮層，干擾代謝活動(dòng)，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)與氧氣供應(yīng)不足，引起腦小毛細(xì)血管內(nèi)皮層細(xì)胞腫脹，進(jìn)而發(fā)展為彌漫性腦損傷。最近，臺(tái)灣學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期鉛暴露會(huì)使工人受孕率降低。鉛毒對(duì)兒童的影響更甚，兒童對(duì)鉛的吸收量比成年人要高幾倍。當(dāng)兒童的血鉛濃度每100毫升達(dá)到60微克時(shí)，就會(huì)由智力

36、障礙引起行為異常。圖片：（2）銅污染土壤中正常含銅量為每公斤2200毫克。中國(guó)土壤含銅量是每公斤3300毫克，平均值為每公斤22毫克。銅可在土壤中富集并被農(nóng)作物吸收。在靠近銅冶煉廠附近的土壤，含有高濃度的銅。巖石風(fēng)化和含銅廢水灌溉均可使銅在土壤中積累并長(zhǎng)期保留。德意志聯(lián)邦共和國(guó)一些銅冶煉廠附近，土壤含銅量為正常土壤的3232倍。在銅污染的土壤生長(zhǎng)的植物，含銅量為正常植物的3350倍。灌溉過(guò)程以及硫酸銅殺蟲劑等農(nóng)藥的施用也使一部分銅進(jìn)入土壤和植物體內(nèi)。 銅在植物各部分的累積分布多數(shù)是根莖、葉果實(shí)，但少數(shù)植物體內(nèi)銅的分布與此相反，如叢樺葉則是果枝葉。水生生物可以富集銅，通過(guò)食物鏈的富集，最終使大量

37、銅進(jìn)入人體；農(nóng)作物可通過(guò)根吸收土壤中的銅，其中一部分也可經(jīng)食物進(jìn)入人體。當(dāng)銅在體內(nèi)蓄積到一定程度后即可對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。圖片： （3）鉻污染 鉻污染主要來(lái)源于劣質(zhì)化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分，工業(yè)顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等；如誤食飲用，可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀，引起過(guò)敏性皮炎或濕疹，呼吸進(jìn)入，對(duì)呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴(yán)重地區(qū)居民，經(jīng)常接觸或過(guò)量攝入者，易得鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。圖片：（4）鋅污染鋅污染是指鋅及化合物所引起的環(huán)境污染。主要污染源有鋅礦開采、冶煉加工、機(jī)械制造以及鍍鋅、儀器儀表、有機(jī)會(huì)合成和造紙等工業(yè)的排放。汽車輪胎

38、磨損以及煤燃燒產(chǎn)生的粉塵、煙塵中均含有鋅及化合物，工業(yè)廢水中鋅常以鋅的羥基絡(luò)合物存在。土壤中的鋅可分為水溶態(tài)鋅、代換態(tài)鋅、難溶態(tài)鋅(礦物中的鋅)以及有機(jī)態(tài)鋅。土壤中的鋅來(lái)自各種成土礦物。風(fēng)化的鋅以 Zn2+形態(tài)進(jìn)入土壤溶液中,也可能成為一價(jià)絡(luò)離子Zn(OH)+、ZnCl+、Zn(NO3)+等，有時(shí)則形成氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽和硫化物沉淀。鋅離子和含鋅絡(luò)離子參與土壤中的代換反應(yīng)，常有吸附固定現(xiàn)象。鋅在土壤中的富集，必然導(dǎo)致在植物體內(nèi)的富集，這種富集不僅對(duì)植物，而且對(duì)食用這種植物的人和動(dòng)物都有危害。 用含鋅污水灌溉農(nóng)田對(duì)農(nóng)作物特別是對(duì)小麥生長(zhǎng)的影響較大，會(huì)造成小麥出苗不齊，分蘗少,植株矮小,葉片發(fā)生萎黃。對(duì)植物起作用的鋅主要是代換態(tài)鋅。過(guò)量的鋅還會(huì)使土壤酶失去活性，細(xì)菌數(shù)目減少，土壤中的微生物作用減弱。圖片：以上大多是人為造成的污染，只有通過(guò)人類自身行為改變這