第5章土壤污染监测.ppt

第五章第五章 土壤质量监测土壤质量监测 第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识第二节第二节 土壤环境质量监测方案土壤环境质量监测方案 第三节第三节 土壤样品的采集与加工管理土壤样品的采集与加工管理 第四节第四节 土壤样品的预处理土壤样品的预处理 第五节第五节 土壤污染物的测定土壤污染物的测定 第一节第一节 土壤基本知识土壤基本知识 土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。一、土壤的组成 土壤由矿物质、有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成。土壤介于大气圈和岩石圈之间，是环境中特有的组成部分。有机质和生物（占固相总质量的2-5）土壤土壤固相(占容积的50)孔隙矿物质(占固相总质量的95-98)土壤溶液土壤空气土壤溶液和空气占土壤总体积的50，二者之间经常处于彼此消长的状态 土壤矿物质是由岩石经风化而来，占土壤固体质量的90以上。矿物质直接影响土壤性质，是植物矿质养分的主要来源，同土壤肥力有密切关系。原生矿物：次生矿物：(一)土壤矿物质 由岩石经过物理风化而形成，原来的化学组成没有改变。原生矿物质经过化学风化形成新的矿物，化学组成和晶体结构发生了改变。土壤矿物质中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素的含量占96以上，与岩石中各元素的含量相似。土壤矿物质颗粒形状和大小差别较大。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性质有很大差异，对污染物的吸附、解吸和迁移、转化能力，含水量及保水、保温能力等具有影响。表5.1 我国土粒分级标准颗粒名称粒径/mm石块10石砾粗砾103细砾31沙砾粗沙砾10.25细沙砾0.250.05粉粒粗粉粒0.050.01细粉粒0.010.005黏粒粗黏粒0.0050.001细黏粒0.001表5.2 国际制土壤质地分类类别557510550300550350200454575035035254525452545456565100砂质黏土壤质黏土粉砂质黏土黏土重黏土黏土5585305504003020454585152515251525砂质黏壤土黏壤土粉砂质黏壤土黏壤55854055055045354545100015015015砂质壤土壤土粉砂质壤土壤土85100015015砂土壤质砂土砂土沙砾(0.022mm)粉沙砾(0.0020.02mm)黏粒(300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。Eh300mV：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态。氧化氧化-还原性还原性地质学背景值：指在各区域正常地质地理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中的正常含量。环境科学背景值：指在未受或少受人类影响的情况下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量。三、土壤背景值不同土壤的本底值相差很大判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。代表一定环境单元中一个统计量的特征值。全国土壤全国土壤(A层层)背景值背景值 单位：单位：g/kgA层指土壤表层或耕层。层指土壤表层或耕层。元元素素算术算术几何几何95%置信度置信度范围值范围值元素元素算术算术几何几何95%置信度置信度范围值范围值均值均值标准差标准差均值均值标准差标准差均值均值标准差标准差均值均值标准差标准差As 11.27.869.21.912.533.5K1.860.4631.791.3420.942.97Cd 0.0970.0790.0742.1180.0170.333Ag0.1320.0980.1051.9730.0270.409Co 12.76.4011.21.674.031.2Be1.950.7311.821.4660.853.91Cr 61.031.0753.91.6719.3150.2Mg 0.780.4330.632.0800.021.64Cu 22.611.4120.01.667.355.1Ca1.541.6330.714.4090.014.8F478197.74401.501911012Ba469134.74501.30251809Hg 0.0650.0800.0402.6020.0060.272B47.832.5538.71.989.9151.3Mn 583362.84821.901301786Al6.621.6266.411.3073.379.87Ni 26.914.3623.41.747.771.0Ge1.700.301.701.191.202.40Pb 26.012.3723.61.5410.056.1Sn2.601.542.301.710.806.70Se 0.2900.2550.2152.1460.0470.933Sb1.210.6761.061.6760.382.98V82.432.6876.41.4834.8168.2Bi0.370.2110.321.6740.120.88Zn 74.232.7867.71.5428.4161.1Mo 2.02.541.202.860.109.6Li 32.515.4829.11.6211.176.4I3.764.4432.382.4850.3914.71Na 1.020.6260.683.1860.012.27Fe2.940.9842.731.6021.054.84土壤背景值的表达方法：算术平均值 算术平均值标准偏差几何平均值几何标准偏差我国土壤元素背景值的表达方法：元素测定值符合正态分布，用算术平均值 表示95%置信度下数据的范围值。元素测定值呈对数正态分布，用几何平均值 表示95%置信度下数据的范围值。四、土壤污染天然污染源人为污染源 矿物风化后自然扩散、火山爆发等 农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工业废渣）施肥等污染物种类化学污染物生物类污染物放射性污染物金属、硫化物、氟化物、农药 90锶、137铯病原微生物五、土壤质量标准 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。我国颁布了一系列标准。土壤环境质量标准值土壤环境质量标准值土壤环境质量标准值土壤环境质量标准值(GB156181995)(GB156181995)单位：单位：单位：单位：mg/kgmg/kg 级别一级二级三级土壤pH自然背景7.56.5项 目镉 汞 砷水田旱田铜农田果园铅 铬水田旱地0.200.151515353590900.300.303040501502502501500.300.5025301002003003002000.601.020251002003503502501.01.53040400400500400300六六六 滴滴锑 0.050.050.500.501.01.0无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标无公害农产品蔬菜地土壤环境质量指标 (GB/T18407.12001)(GB/T18407.12001)单位：单位：mg/kg项 目指 标p6.5p=6.57.5p分析误差 采样前进行现场勘察和资料收集，根据土壤类型、肥力等级和地形等将监测区划分成若干个土壤尽可能均匀一致的采样单元。根据监测范围、研究对象的复杂程度和试验要求的精密度等合理确定采样点数目，充分代表采样单元的土壤特性。采样点过少采样点过少，增加样品偶然性，缺乏代表性；采样点过多采样点过多，增大采样工作量，浪费人力、物力和财力。控制手段含水量样品在105 烘干、称重、计算。配标液土样预处理(消解)标液及样品测定结果计算分光光度法原子吸收法原子荧光法土壤中金属化合物测定方法同水和废水监测中金属化合物测定方法，仅在预处理方法和测量条件方面有差异。测定程序为：金属化合物部分金属元素原子吸收测定条件方法火焰原子吸收法石墨炉原子吸收法元素铜锌铬镍铅镉测定波长/nm324.8213.8357.9232.0283.3228.8通带宽度/nm1.31.30.70.21.31.3灯电流/mA7.57.512.57.57.5火焰性质氧化性氧化性还原性中性其他可测定波长/nm327.4，225.8307.6359.0，360.5，425.4干燥/(s-1)80100/2080100/20灰化/(s-1)700/20500/20原子化/(s-1)2000/51500/20消除/(s-1)2700/33600/3氩气流量/(mLmin-1)200200原子化阶段是否停气是否进样量/L1010六六六、滴滴涕气相色谱图1.-六六六；2.-六六六；3.-六六六；4.-六六六；5.p,p-DDE、6.o,p-DDT；7.p,p-DDD；8.p,p-DDT紫外分光光度法测定苯并紫外分光光度法测定苯并(a)芘程序芘程序土样50水浴提取滤液测定氧化铝层析柱分离两次提取液水浴蒸发近干氯仿环己烷过滤氯仿土样提取过滤水浴蒸发近干提取液氧化铝层析柱纸层析苯环己烷苯并(a)芘斑甲醇溶出液测定荧光分光光度法测定苯并荧光分光光度法测定苯并(a)芘流程芘流程 本章习题与思考题289页第 2、3、4、6、7、8、11题