第8章土壤污染監測△本章教學目的、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、采樣點布設、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課件1本章教學內容8.1概述8.2土壤污染物的測定本章教學內容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、氣三相物質組成的疏松多孔體。固相物質是指礦物質、有機質和土壤生物。固相物質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土壤礦物質土壤礦物質的礦物組成:原生礦物質和次生礦物質。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4土壤有機質

①土壤有機質主要包括動植物殘骸和腐殖質等。土壤有機質絕大部分集中于土壤表層。②土壤有機質能改善土壤的物理、化學和生物學性狀。

土壤有機質①土壤有機質主要包括動植物殘骸和腐殖質等。土壤有5土壤水和空氣

①土壤水是土壤中各種形態水分的總稱。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藥污染其他原因造成的污染（工業固體廢物、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

監測項目：

我國土壤常規監測項目，

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、揮發酚、DDT、六六六等。

8.2土壤污染物的測定10土壤中優先監測物

第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其代謝產物與分解產物，多氯聯苯；第二類：石油產品，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(抗菌素、激素、致畸性物質、催畸性物質和誘變物質)等。

土壤中優先監測物第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其11土壤樣品的采集

污染調查

采集污染土壤樣品之前，首先要進行污染調查。調查內容包括：①自然條件，如成土母質、地形、植被水文、氣候等。②農業生產情況，如土地利用情況，作物生長與產量、耕作、水利、肥料、農藥等。③土壤性狀，如土壤類型、層次特征、分布及農業生產特性等。④污染歷史與現狀，如水、氣、農藥、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采樣點不能設在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。②將現場采樣點的具體情況，如土壤剖面形態特征等做詳細記錄。③現場填寫標鑒兩張(地點、土壤深度、日期、采樣人姓名)，一張放入樣品袋內，一張扎在樣品口袋上。采樣注意事項①采樣點不能設在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。17土壤背景值樣品采集

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

土壤背景值樣品采集選取發育典型、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，經反復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測定。作化學分析時，一般常根據所測組分及稱樣量決定樣品細度。分析有機質、全氮項目，應取一部分已過2mm篩的土，用瑪瑙或有機玻璃研缽繼續研細，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，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、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、有機汞等農藥的測定。

測定方法:22土壤樣品的預處理

(1)堿熔

堿熔法是利用堿性熔劑在高溫下易試樣發生真分解反應，將測組分轉變為易溶解的反應產物。常用的有碳酸鈉堿熔法和偏硼酸鋰(LiBO2)熔融法。

土壤樣品的預處理(1)堿熔23(2)酸溶溶解固體物質、破壞和除去土壤中的有機物，將各種形態的金屬變為同一種可測態。

(3)溶劑萃取分離測定土壤中可溶性組分、有機物、農藥時，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：

水分(%)=(烘干前土重-烘干后土重)/烘干后土重×100

土壤監測實例（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〕，加入HNO3繼續加熱，再加入HF加熱分解SiO2及膠態硅酸鹽。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，待劇烈反應停止后，置于電熱板上加熱到冒白煙。冷卻，加入HNO3、HF繼續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1.基本概念:土壤,堿熔法，酸溶法

2.基本方法:采樣點布設、土壤樣品溶解與測定方法

返回總目錄第八章小結1.基本概念:土壤,堿熔法，酸溶法30第8章土壤污染監測△本章教學目的、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、采樣點布設、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課件31本章教學內容8.1概述8.2土壤污染物的測定本章教學內容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、氣三相物質組成的疏松多孔體。固相物質是指礦物質、有機質和土壤生物。固相物質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土壤礦物質土壤礦物質的礦物組成:原生礦物質和次生礦物質。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34土壤有機質

①土壤有機質主要包括動植物殘骸和腐殖質等。土壤有機質絕大部分集中于土壤表層。②土壤有機質能改善土壤的物理、化學和生物學性狀。

土壤有機質①土壤有機質主要包括動植物殘骸和腐殖質等。土壤有35土壤水和空氣

①土壤水是土壤中各種形態水分的總稱。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藥污染其他原因造成的污染（工業固體廢物、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

監測項目：

我國土壤常規監測項目，

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、揮發酚、DDT、六六六等。

8.2土壤污染物的測定40土壤中優先監測物

第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其代謝產物與分解產物，多氯聯苯；第二類：石油產品，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(抗菌素、激素、致畸性物質、催畸性物質和誘變物質)等。

土壤中優先監測物第一類：汞、鉛、鎘、DDT及其41土壤樣品的采集

污染調查

采集污染土壤樣品之前，首先要進行污染調查。調查內容包括：①自然條件，如成土母質、地形、植被水文、氣候等。②農業生產情況，如土地利用情況，作物生長與產量、耕作、水利、肥料、農藥等。③土壤性狀，如土壤類型、層次特征、分布及農業生產特性等。④污染歷史與現狀，如水、氣、農藥、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采樣點不能設在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。②將現場采樣點的具體情況，如土壤剖面形態特征等做詳細記錄。③現場填寫標鑒兩張(地點、土壤深度、日期、采樣人姓名)，一張放入樣品袋內，一張扎在樣品口袋上。采樣注意事項①采樣點不能設在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊。47土壤背景值樣品采集

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

土壤背景值樣品采集選取發育典型、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，經反復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測定。作化學分析時，一般常根據所測組分及稱樣量決定樣品細度。分析有機質、全氮項目，應取一部分已過2mm篩的土，用瑪瑙或有機玻璃研缽繼續研細，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，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、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、有機汞等農藥的測定。

測定方法:52土壤樣品的預處理

(1)堿熔

堿熔法是利用堿性熔劑在高溫下易試樣發生真分解反應，將測組分轉變為易溶解的反應產物。常用的有碳酸鈉堿熔法和偏硼酸鋰(LiBO2)熔融法。

土壤樣品的預處理(1)堿熔53(2)酸溶溶解固體物質、破壞和除去土壤中的有機物，將各種形態的金屬變為同一種可測態。

(3)溶劑萃取分離測定土壤中可溶性組分、有機物、農藥時，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：

水分(%)=(烘干前土重-烘干后土重)/烘干后土重×100

土壤監測實例（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