第8章土壤污染監(jiān)測△本章教學(xué)目的、要求 1．了解土壤組成和背景值； 2．掌握土壤污染的測定方法。

△本章重點土壤背景值、腐殖質(zhì)、采樣點布設(shè)、土壤樣品采集、土壤樣品測定

△本章難點土壤樣品的制備與保存、土壤樣品測定

土壤樣品的測定方法與水質(zhì)課件1本章教學(xué)內(nèi)容8.1概述8.2土壤污染物的測定本章教學(xué)內(nèi)容8.1概述28.1概述

土壤是指地球陸地表面具有一定肥力能生長作物的疏松表層，是由巖石風化以及大氣、水，特別是動植物和微生物對于地殼表層長期作用而形成的；它介于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間，是環(huán)境中獨特的組成部分，是人類一項寶貴的自然資源。

土壤是由固、液、氣三相物質(zhì)組成的疏松多孔體。固相物質(zhì)是指礦物質(zhì)、有機質(zhì)和土壤生物。固相物質(zhì)之間形成不同形狀的孔隙，孔隙中存在水分和空氣。8.1概述土壤是指地球陸地表面具有一定3土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)的礦物組成:原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)。土壤機械組成：土壤是由不同粒級的土壤顆粒組成的。土壤礦物質(zhì)4土壤有機質(zhì)

①土壤有機質(zhì)主要包括動植物殘骸和腐殖質(zhì)等。土壤有機質(zhì)絕大部分集中于土壤表層。②土壤有機質(zhì)能改善土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性狀。

土壤有機質(zhì)①土壤有機質(zhì)主要包括動植物殘骸和腐殖質(zhì)等。土壤有5土壤水和空氣

①土壤水是土壤中各種形態(tài)水分的總稱。②土壤空氣是存在于土壤孔隙中氣體的總稱。

土壤水和空氣①土壤水是土壤中各種形態(tài)水分的總稱。6土壤的特性

土壤的我主要是:肥力（自然肥力和人工肥力）緩沖性凈化作用土壤的特性7土壤的污染源

施肥引起的污染污水灌溉引起的污染金屬污染農(nóng)藥污染其他原因造成的污染（工業(yè)固體廢物、生活垃圾等堆積在土壤上）土壤的污染源8土壤污染的特點

①隱蔽性和潛伏性②不可逆性和長期性返回目錄土壤污染的特點①隱蔽性和潛伏性98.2土壤污染物的測定

監(jiān)測項目：

我國土壤常規(guī)監(jiān)測項目，

金屬化合物有鎘、鉻、銅、汞、鉛、鋅；

非金屬無機化合物有砷、氰化物、氟化物、硫化物等；

有機化合物有苯并(a)芘、三氯乙醛、油類、揮發(fā)酚、DDT、六六六等。

8.2土壤污染物的測定10土壤中優(yōu)先監(jiān)測物

第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其代謝產(chǎn)物與分解產(chǎn)物，多氯聯(lián)苯；第二類：石油產(chǎn)品，DDT以外的長效性有機氯、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、鋅、硒、鉻、鎳、錳、釩，有機磷化合物及其它活性物質(zhì)(抗菌素、激素、致畸性物質(zhì)、催畸性物質(zhì)和誘變物質(zhì))等。

土壤中優(yōu)先監(jiān)測物第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其11土壤樣品的采集

污染調(diào)查

采集污染土壤樣品之前，首先要進行污染調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括：①自然條件，如成土母質(zhì)、地形、植被水文、氣候等。②農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，如土地利用情況，作物生長與產(chǎn)量、耕作、水利、肥料、農(nóng)藥等。③土壤性狀，如土壤類型、層次特征、分布及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特性等。④污染歷史與現(xiàn)狀，如水、氣、農(nóng)藥、肥料等途徑的影響，以及礦床的影響等。

土壤樣品的采集污染調(diào)查12土壤樣品的采集

圖8.1土壤采樣布點法①對角線布點法[圖8.1(a)]②梅花形布點法[圖8.1(b)]③棋盤式布點法[圖8.1(c)]④蛇形布點法[圖8.1(d)]土壤樣品的采集圖8.1土壤采樣布點法13采樣深度

如果只是一般了解土壤污染情況，采樣深度只需取20cm的耕層土壤和耕層以下的土層(20～40cm)土樣。如果了解土壤污染深度，則應(yīng)按土壤剖面層次分層取樣。

采樣深度如果只是一般了解土壤污染情況，采樣深度只需14采樣時間

采樣時間隨測定項目而定。如果只了解土壤污染情況，并隨時采集土壤測定。有時需要了解土壤上生長的植物受污染的情況，則可依季節(jié)變化或作物收獲期采集土壤和植物樣品。一年中在同一地點采集兩次進行對照。

采樣時間采樣時間隨測定項目而定。15采樣量

具體需要多少土壤數(shù)量視分析測定項目而定，一般只要1～2kg即可。對多點均量混合的樣品可反復(fù)按四分法棄取，最后留下所需的土量，裝入塑料袋或布袋中。

采樣量16采樣注意事項

①采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。②將現(xiàn)場采樣點的具體情況，如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細記錄。③現(xiàn)場填寫標鑒兩張(地點、土壤深度、日期、采樣人姓名)，一張放入樣品袋內(nèi)，一張扎在樣品口袋上。采樣注意事項①采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。17土壤背景值樣品采集

選取發(fā)育典型、代表性強的土壤采樣。采樣深度一般采集1m以內(nèi)的表土和心土，對于發(fā)育完好的典型剖面，應(yīng)按發(fā)生層分別采樣，以研究各種元素在土體內(nèi)的分配。

土壤背景值樣品采集選取發(fā)育典型、代表性強的土壤采樣18土壤樣品制備與保存

（1）土樣的風干

忌陽光直接曝曬

（2）磨碎與過篩

進行物理分析時，取風干樣品100～200g，放在木板上用圓木棍輾碎，經(jīng)反復(fù)處理使土樣全部通過2mm孔徑的篩子，作為土壤顆粒分析及物理性質(zhì)測定。作化學(xué)分析時，一般常根據(jù)所測組分及稱樣量決定樣品細度。分析有機質(zhì)、全氮項目，應(yīng)取一部分已過2mm篩的土，用瑪瑙或有機玻璃研缽繼續(xù)研細，使其全部通過60號篩(0.25mm)。用原子吸收光度法測Cd、Cu、Ni等重金屬時，土樣必須全部通過100號篩(尼龍篩)。

土壤樣品制備與保存（1）土樣的風干19（3）土樣保存

將風干土樣、沉積物或標準土樣等貯存于潔凈的玻璃或聚乙烯容器之內(nèi)，在常溫、陰涼、干燥、避陽光、密封(石膜涂封)條件下保存。（3）土樣保存20土壤樣品測定

土壤中污染項目的測定，屬痕量分析和超痕量分析。土壤分析結(jié)果以mg/kg(烘干土)表示。

土壤樣品測定土壤中污染項目的測定，屬痕量分析和超痕量21測定方法:

土壤樣品的測定方法與水質(zhì)、大氣的測定方法基本一樣。下面介紹幾種常用分析方法：（1）重量法：測定土壤水分；（2）容量法：浸出物中含量較高的成分測定，如Ca2+

、Mg2+、Cl-、SO42-等；

（3）原子吸收分光光度；（4）氣相色譜法：有機氯、有機磷、有機汞等農(nóng)藥的測定。

測定方法:22土壤樣品的預(yù)處理

(1)堿熔

堿熔法是利用堿性熔劑在高溫下易試樣發(fā)生真分解反應(yīng)，將測組分轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹芙獾姆磻?yīng)產(chǎn)物。常用的有碳酸鈉堿熔法和偏硼酸鋰(LiBO2)熔融法。

土壤樣品的預(yù)處理(1)堿熔23(2)酸溶溶解固體物質(zhì)、破壞和除去土壤中的有機物，將各種形態(tài)的金屬變?yōu)橥环N可測態(tài)。

(3)溶劑萃取分離測定土壤中可溶性組分、有機物、農(nóng)藥時，避免用強酸、強堿處理樣品，常用溶劑萃取分離法。

(2)酸溶24土壤監(jiān)測實例

（1）土壤含水量的測定測定方法：用百分之一精度的天平稱取土樣20～30g，置于鋁盒中，在105℃下烘4～5h至恒重。按下式計算水分重量占烘干土重的百分數(shù)：

水分(%)=(烘干前土重-烘干后土重)/烘干后土重×100

土壤監(jiān)測實例（1）土壤含水量的測定25（2）土壤中鋅、銅、鎘的測定—AAS法①標準溶液制備②土樣預(yù)處理稱取0.5～1g土樣于聚四氟乙烯坩堝中，用少許水潤濕，加入HCl在電熱板上加熱消化（＜450℃，防止Cd揮發(fā)〕，加入HNO3繼續(xù)加熱，再加入HF加熱分解SiO2及膠態(tài)硅酸鹽。最后加入HClO4加熱(＜200℃)蒸至近干，冷卻，用稀HNO3浸取殘渣、定容同時做試劑空白試驗。③Cu、Zn、Cd標準系列混合溶液的配制④采用AAS法測定Cu、Zn、Cd

（2）土壤中鋅、銅、鎘的測定—AAS法26（3）土壤中鉻的測定—二苯碳酰二肼分光光度法

①標準曲線繪制②土樣消化稱取土樣0.5～2g于聚四氟乙烯坩堝中，加水潤濕，加H3PO4及H2SO4，待劇烈反應(yīng)停止后，置于電熱板上加熱到冒白煙。冷卻，加入HNO3、HF繼續(xù)加熱至冒濃白煙除盡HF，加水浸取，定容。同時做試劑空白試驗。③顯色與測定工在酸性介質(zhì)中加KMnO4將Cr3+氧化為Cr6+，并用NaN3除去KMnO4。加二苯碳酰二肼顯色劑，于波長540nm處比色測定。

（3）土壤中鉻的測定—二苯碳酰二肼分光光度法27(4)土壤中苯并(a)芘的測定圖8.2苯并(a)芘分析流程圖取5～10g土樣(40目)進行乙酰化層析紙分離，然后用熒光法進行測定。其分析流程見圖8.2。

(4)土壤中苯并(a)芘的測定圖8.2苯并(a)芘分析28（5）土壤甲基汞的測定

土壤→HCl浸→苯萃取→反萃取→HCl酸化→苯萃取→相分離→GC檢測

返回目錄甲基汞分析流程

（5）土壤甲基汞的測定甲基汞分析流程29第八章小結(jié)1.基本概念:土壤,堿熔法，酸溶法

2.基本方法:采樣點布設(shè)、土壤樣品溶解與測定方法

返回總目錄第八章小結(jié)1.基本概念:土壤,堿熔法，酸溶法30第8章土壤污染監(jiān)測△本章教學(xué)目的、要求 1．了解土壤組成和背景值； 2．掌握土壤污染的測定方法。

△本章重點土壤背景值、腐殖質(zhì)、采樣點布設(shè)、土壤樣品采集、土壤樣品測定

△本章難點土壤樣品的制備與保存、土壤樣品測定

土壤樣品的測定方法與水質(zhì)課件31本章教學(xué)內(nèi)容8.1概述8.2土壤污染物的測定本章教學(xué)內(nèi)容8.1概述328.1概述

土壤是指地球陸地表面具有一定肥力能生長作物的疏松表層，是由巖石風化以及大氣、水，特別是動植物和微生物對于地殼表層長期作用而形成的；它介于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間，是環(huán)境中獨特的組成部分，是人類一項寶貴的自然資源。

土壤是由固、液、氣三相物質(zhì)組成的疏松多孔體。固相物質(zhì)是指礦物質(zhì)、有機質(zhì)和土壤生物。固相物質(zhì)之間形成不同形狀的孔隙，孔隙中存在水分和空氣。8.1概述土壤是指地球陸地表面具有一定33土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)的礦物組成:原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)。土壤機械組成：土壤是由不同粒級的土壤顆粒組成的。土壤礦物質(zhì)34土壤有機質(zhì)

①土壤有機質(zhì)主要包括動植物殘骸和腐殖質(zhì)等。土壤有機質(zhì)絕大部分集中于土壤表層。②土壤有機質(zhì)能改善土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性狀。

土壤有機質(zhì)①土壤有機質(zhì)主要包括動植物殘骸和腐殖質(zhì)等。土壤有35土壤水和空氣

①土壤水是土壤中各種形態(tài)水分的總稱。②土壤空氣是存在于土壤孔隙中氣體的總稱。

土壤水和空氣①土壤水是土壤中各種形態(tài)水分的總稱。36土壤的特性

土壤的我主要是:肥力（自然肥力和人工肥力）緩沖性凈化作用土壤的特性37土壤的污染源

施肥引起的污染污水灌溉引起的污染金屬污染農(nóng)藥污染其他原因造成的污染（工業(yè)固體廢物、生活垃圾等堆積在土壤上）土壤的污染源38土壤污染的特點

①隱蔽性和潛伏性②不可逆性和長期性返回目錄土壤污染的特點①隱蔽性和潛伏性398.2土壤污染物的測定

監(jiān)測項目：

我國土壤常規(guī)監(jiān)測項目，

金屬化合物有鎘、鉻、銅、汞、鉛、鋅；

非金屬無機化合物有砷、氰化物、氟化物、硫化物等；

有機化合物有苯并(a)芘、三氯乙醛、油類、揮發(fā)酚、DDT、六六六等。

8.2土壤污染物的測定40土壤中優(yōu)先監(jiān)測物

第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其代謝產(chǎn)物與分解產(chǎn)物，多氯聯(lián)苯；第二類：石油產(chǎn)品，DDT以外的長效性有機氯、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、鋅、硒、鉻、鎳、錳、釩，有機磷化合物及其它活性物質(zhì)(抗菌素、激素、致畸性物質(zhì)、催畸性物質(zhì)和誘變物質(zhì))等。

土壤中優(yōu)先監(jiān)測物第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其41土壤樣品的采集

污染調(diào)查

采集污染土壤樣品之前，首先要進行污染調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括：①自然條件，如成土母質(zhì)、地形、植被水文、氣候等。②農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，如土地利用情況，作物生長與產(chǎn)量、耕作、水利、肥料、農(nóng)藥等。③土壤性狀，如土壤類型、層次特征、分布及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特性等。④污染歷史與現(xiàn)狀，如水、氣、農(nóng)藥、肥料等途徑的影響，以及礦床的影響等。

土壤樣品的采集污染調(diào)查42土壤樣品的采集

圖8.1土壤采樣布點法①對角線布點法[圖8.1(a)]②梅花形布點法[圖8.1(b)]③棋盤式布點法[圖8.1(c)]④蛇形布點法[圖8.1(d)]土壤樣品的采集圖8.1土壤采樣布點法43采樣深度

如果只是一般了解土壤污染情況，采樣深度只需取20cm的耕層土壤和耕層以下的土層(20～40cm)土樣。如果了解土壤污染深度，則應(yīng)按土壤剖面層次分層取樣。

采樣深度如果只是一般了解土壤污染情況，采樣深度只需44采樣時間

采樣時間隨測定項目而定。如果只了解土壤污染情況，并隨時采集土壤測定。有時需要了解土壤上生長的植物受污染的情況，則可依季節(jié)變化或作物收獲期采集土壤和植物樣品。一年中在同一地點采集兩次進行對照。

采樣時間采樣時間隨測定項目而定。45采樣量

具體需要多少土壤數(shù)量視分析測定項目而定，一般只要1～2kg即可。對多點均量混合的樣品可反復(fù)按四分法棄取，最后留下所需的土量，裝入塑料袋或布袋中。

采樣量46采樣注意事項

①采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。②將現(xiàn)場采樣點的具體情況，如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細記錄。③現(xiàn)場填寫標鑒兩張(地點、土壤深度、日期、采樣人姓名)，一張放入樣品袋內(nèi)，一張扎在樣品口袋上。采樣注意事項①采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。47土壤背景值樣品采集

選取發(fā)育典型、代表性強的土壤采樣。采樣深度一般采集1m以內(nèi)的表土和心土，對于發(fā)育完好的典型剖面，應(yīng)按發(fā)生層分別采樣，以研究各種元素在土體內(nèi)的分配。

土壤背景值樣品采集選取發(fā)育典型、代表性強的土壤采樣48土壤樣品制備與保存

（1）土樣的風干

忌陽光直接曝曬

（2）磨碎與過篩

進行物理分析時，取風干樣品100～200g，放在木板上用圓木棍輾碎，經(jīng)反復(fù)處理使土樣全部通過2mm孔徑的篩子，作為土壤顆粒分析及物理性質(zhì)測定。作化學(xué)分析時，一般常根據(jù)所測組分及稱樣量決定樣品細度。分析有機質(zhì)、全氮項目，應(yīng)取一部分已過2mm篩的土，用瑪瑙或有機玻璃研缽繼續(xù)研細，使其全部通過60號篩(0.25mm)。用原子吸收光度法測Cd、Cu、Ni等重金屬時，土樣必須全部通過100號篩(尼龍篩)。

土壤樣品制備與保存（1）土樣的風干49（3）土樣保存

將風干土樣、沉積物或標準土樣等貯存于潔凈的玻璃或聚乙烯容器之內(nèi)，在常溫、陰涼、干燥、避陽光、密封(石膜涂封)條件下保存。（3）土樣保存50土壤樣品測定

土壤中污染項目的測定，屬痕量分析和超痕量分析。土壤分析結(jié)果以mg/kg(烘干土)表示。

土壤樣品測定土壤中污染項目的測定，屬痕量分析和超痕量51測定方法:

土壤樣品的測定方法與水質(zhì)、大氣的測定方法基本一樣。下面介紹幾種常用分析方法：（1）重量法：測定土壤水分；（2）容量法：浸出物中含量較高的成分測定，如Ca2+

、Mg2+、Cl-、SO42-等；

（3）原子吸收分光光度；（4）氣相色譜法：有機氯、有機磷、有機汞等農(nóng)藥的測定。

測定方法:52土壤樣品的預(yù)處理

(1)堿熔

堿熔法是利用堿性熔劑在高溫下易試樣發(fā)生真分解反應(yīng)，將測組分轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹芙獾姆磻?yīng)產(chǎn)物。常用的有碳酸鈉堿熔法和偏硼酸鋰(LiBO2)熔融法。

土壤樣品的預(yù)處理(1)堿熔53(2)酸溶溶解固體物質(zhì)、破壞和除去土壤中的有機物，將各種形態(tài)的金屬變?yōu)橥环N可測態(tài)。

(3)溶劑萃取分離測定土壤中可溶性組分、有機物、農(nóng)藥時，避免用強酸、強堿處理樣品，常用溶劑萃取分離法。

(2)酸溶54土壤監(jiān)測實例

（1）土壤含水量的測定測定方法：用百分之一精度的天平稱取土樣20～30g，置于鋁盒中，在105℃下烘4～5h至恒重。按下式計算水分重量占烘干土重的百分數(shù)：

水分(%)=(烘干前土重-烘干后土重)/烘干后土重×100

土壤監(jiān)測實例（1）土壤含水量的測定55（2）土壤中鋅、銅、鎘的測定—AAS法①標準溶液