土壤監(jiān)測方案的制定演示文稿PPT課件

1、土壤環(huán)境監(jiān)測方案的制定土壤環(huán)境監(jiān)測方案的制定1土壤樣品的采集和制備2固體廢物浸出液的制備 3 3土壤中銅、鋅的測定4 4土壤中銅、鋅的測定4 4土壤中農(nóng)藥殘留的測定4 5工業(yè)鉻渣中總鉻的測定4 6第1頁/共34頁任務(wù)1：土壤環(huán)境監(jiān)測方案的制定土壤是指陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層。它介于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間，是環(huán)境中特有的組成部分。土壤是人類環(huán)境的重要組成部分。由于污染物可以在大氣、水體、土壤各部分進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化運(yùn)動，所以不論哪一部分受到污染都必然影響到整個環(huán)境。因此，土壤污染監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測不可缺少的重要內(nèi)容。 第2頁/共34頁1.土壤的組成土壤圈：巖石圈最外面一層的疏松部分

2、特征：提供植物生長所需的營養(yǎng)條件（水分和養(yǎng)分）和環(huán)境條件（溫度和透氣）內(nèi)部是生物棲息地功能：聯(lián)系有機(jī)界和無機(jī)界的中心環(huán)節(jié)（通過植物的光合作用）同化外界輸入的其他物質(zhì)（有機(jī)化合物）第3頁/共34頁土壤土壤固相(占容積的50)空隙礦物質(zhì)(質(zhì)量占固相總質(zhì)量的9598)有機(jī)質(zhì)和生物（質(zhì)量占固相總質(zhì)量的25）土壤溶液空氣 土壤溶液和空氣占土壤總體積的50，且二者之間經(jīng)常處于彼此消長的狀態(tài)。 第4頁/共34頁礦物質(zhì)礦物質(zhì)占土壤固體部分總量的占土壤固體部分總量的9090以上。土壤的以上。土壤的“骨骼骨骼”、植物營養(yǎng)元素的供給源。碳酸鹽、磷酸鹽、鋁硅、植物營養(yǎng)元素的供給源。碳酸鹽、磷酸鹽、鋁硅酸鹽、鐵硅酸鹽酸

3、鹽、鐵硅酸鹽土壤有土壤有機(jī)質(zhì)機(jī)質(zhì)土壤形成的基礎(chǔ)。來源有動物和植物殘體，有機(jī)肥土壤形成的基礎(chǔ)。來源有動物和植物殘體，有機(jī)肥料、微生物及經(jīng)微生物作用形成的腐殖質(zhì)等料、微生物及經(jīng)微生物作用形成的腐殖質(zhì)等 土壤水土壤水和空氣和空氣水來源于降水、雪、灌溉及地下水水來源于降水、雪、灌溉及地下水空氣以氮氣、氧氣、二氧化碳為主空氣以氮氣、氧氣、二氧化碳為主 第5頁/共34頁 土壤礦物質(zhì)是由巖石經(jīng)風(fēng)化而來的，一般占土壤固體部分質(zhì)量的9598。礦物質(zhì)直接影響土壤性質(zhì)，又是植物礦質(zhì)養(yǎng)分的主要來源，故同土壤肥力有密切關(guān)系。 （1）原生礦物質(zhì)：巖石經(jīng)過物理風(fēng)化作用被破碎形成的碎屑，其原來的化學(xué)組成沒有改變。 （2）次生

4、礦物質(zhì)：原生礦物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)風(fēng)化后形成的新礦物，其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)均有所改變。第6頁/共34頁第7頁/共34頁 非腐殖物質(zhì)：非腐殖物質(zhì)：包括糖類化合物(如淀粉、纖維素等)、含氮有機(jī)合物及有機(jī)磷和有機(jī)硫化合物。 腐殖物質(zhì)腐殖物質(zhì)：是植物殘體中穩(wěn)定性較大的木質(zhì)素及其類似物在微生物作用下，部分被氧化形成的一類特殊的高分子聚合物，具有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，苯環(huán)周圍連有多種官能團(tuán)，如羧基、羥基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、離子交換、絡(luò)合、緩沖、氧化還原作用及生理活性等性能。 第8頁/共34頁 土壤中生活的微生物(細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類等)及動物(原生動物、蚯蚓、線蟲類等) 對進(jìn)入土壤的有機(jī)污染物的降解及無機(jī)

5、污染物(如重金屬)的形態(tài)轉(zhuǎn)化起著主導(dǎo)作用，是土壤凈化功能的主要貢獻(xiàn)者。細(xì)菌放線菌蚯蚓線蟲土壤微生物和動物第9頁/共34頁第10頁/共34頁 土壤空氣存在于未被水分占據(jù)的土壤孔隙中，土壤空氣存在于未被水分占據(jù)的土壤孔隙中，來源于大氣、生物化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生來源于大氣、生物化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的氣體(如甲烷、硫化氫、氫氣、氮氧化物、如甲烷、硫化氫、氫氣、氮氧化物、二氧化碳等二氧化碳等)。 積水的土壤通氣不良，導(dǎo)致對植物的危害，積水的土壤通氣不良，導(dǎo)致對植物的危害，茶樹最忌積水，積水的土壤不應(yīng)用于種茶樹。茶樹最忌積水，積水的土壤不應(yīng)用于種茶樹。第11頁/共34頁 土壤作為人類社會賴以生存

6、和發(fā)展的重要資源，其最特性之一就是具有肥力。依照產(chǎn)生的原因土壤肥力可分為自然肥力和人工肥力。此外，土壤具有緩沖性和凈化作用。但是土壤的自凈能力是有限的，外在污染物超過自凈能力，破壞了物質(zhì)原有的平衡，則造成了土壤污染。 2、土壤特性第12頁/共34頁 土壤污染土壤污染：由于人類生活和生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的對人體有害的污染物質(zhì)，通過各種途徑進(jìn)入土壤，并不斷積累，當(dāng)其數(shù)量和速度超過了土壤的自凈能力，引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，從而影響農(nóng)作物(或植物)的正常生長和發(fā)育，甚至某些污染物質(zhì)在植物體內(nèi)積累，降低產(chǎn)量和質(zhì)量，最終影響人體健康。3.土壤污染第13頁/共34頁 與大氣污染和水污染相比的特點a水、

7、氣通過飲食、呼吸道直接進(jìn)入人體，一旦受污染，直接影響人類健康，危害較明顯，而土壤污染對人體的影響則往往是通過農(nóng)作物慢慢反應(yīng)的。a土壤污染的判定比較復(fù)雜難以制定“土壤中有害物質(zhì)最高允許濃度”之類的標(biāo)準(zhǔn)，與背景值對照土壤中污染物質(zhì)的含量與農(nóng)作物生長發(fā)育之間的關(guān)系復(fù)雜，是否抑制？是否人食用后有危害？a土壤一旦被污染，因波及范圍廣，難以期待自然凈化。第14頁/共34頁土壤污染源生活污水和工業(yè)廢水的任意排放，特別是灌溉農(nóng)田(Wastewater irrigation)化肥（fertilizer)、農(nóng)藥(pesticide)的使用，殘留于土壤。第15頁/共34頁 垃圾、廢渣、污泥等各種廢棄物的堆放(Sol

8、id waste disposal，Mining and smelting） 城市及工礦廢氣中大量污染物沉降到土壤（Atmospheric deposition ） 土壤中重金屬污染物移動第16頁/共34頁 第17頁/共34頁土壤污染的危害土壤污染的危害（1）導(dǎo)致作物減產(chǎn) 致使許多地方的作物明顯減產(chǎn)，甚至引起 污染糾紛。山東省淄博污染事件保定市污灌區(qū)北京市大興西瓜地污染事件第18頁/共34頁 日本神通川居民因長期食用“ 鎘米”而導(dǎo)致“痛痛病”。 到1979年為止，導(dǎo)致80多人死亡，直接受害者則人數(shù)更多，賠償經(jīng)濟(jì)損失20多億日元。第19頁/共34頁（2）導(dǎo)致食品質(zhì)量下降 我國大多數(shù)城郊土壤都受到

9、不同程度的污染，許多地方的蔬菜、水果中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)或接近臨界值。張士灌區(qū)稻米含鎘高達(dá)0.41.0 mg/kg污灌使蔬菜味道變差，甚至有異味使大白菜儲藏品質(zhì)不能滿足要求第20頁/共34頁（3）導(dǎo)致水環(huán)境質(zhì)量退化 污染土壤中重金屬隨在水力的作用下分別進(jìn)入到水體中，導(dǎo)致其他次生環(huán)境問題 上海川沙污灌區(qū)的地下水檢測出氟、汞、鎘和砷等重金屬 成都市郊農(nóng)村水井因土壤污染使汞、鉻等污染物超標(biāo)（4）導(dǎo)致大氣環(huán)境質(zhì)量退化 北京市的大氣揚(yáng)塵中，有一半來源于地表。表土的污染物質(zhì)可能在風(fēng)的作用下，作為揚(yáng)塵進(jìn)入大氣中，并進(jìn)一步通過呼吸作用進(jìn)入人體第21頁/共34頁4.土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(G

10、B15618-1995)）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)、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護(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、牧場等土壤，土壤質(zhì)量基本上對植物和環(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)量基本上對植物和環(huán)境不造成危害和污染。第22頁/共34頁二、確定土壤監(jiān)測目的二、確定土壤監(jiān)測目的能充分利用土地的凈化能力，又可防止土壤污染。4.土壤背景值調(diào)查通過分析測定土壤中某些元素

11、的含量，確定這些元素的背景值水平和變化。第23頁/共34頁三、調(diào)研收集資料三、調(diào)研收集資料 自然環(huán)境方面的資料：土壤類型、植被、區(qū)域土壤元素背景值、土地利用、水土流失、自然災(zāi)害、水系、地下水、地質(zhì)、地形地貌、氣象等。 社會環(huán)境方面的資料：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、工業(yè)污染源種類及分布、污染物種類及排放途徑和排放量、農(nóng)藥和化肥使用狀況、污水灌溉及污泥施用狀況、人口分布、地方病等。第24頁/共34頁四、確定監(jiān)測項目四、確定監(jiān)測項目根據(jù)監(jiān)測目的確定：背景值要求測定土壤中各種元素的含量；污染事故監(jiān)測僅測定可能造成土壤污染的項目；土壤質(zhì)量監(jiān)測測定影響自然生態(tài)和植物正常生長及危害人體健康的項目。土壤監(jiān)測主要項目：重

12、金屬和有毒非金屬 Cd, Cr, Cu, Hg, Zn, Pb, As, F, CN等有機(jī)污染物DDT、六六六、酚、苯并(a)芘、三氯乙醛等石油及其產(chǎn)品第25頁/共34頁五、布點五、布點 不同土壤類型都要布點 由大氣污染造成的，以大氣源為中心，呈橢圓狀或帶狀，長軸沿主導(dǎo)風(fēng)向延長 由廢水引起時，沿河流或干渠呈樹枝或片狀 由化肥和農(nóng)藥引起時，分布較均勻，呈面狀 要在非污染區(qū)的同類土壤中布置一個對照點第26頁/共34頁 采樣點布設(shè)方法 1.對角線布點法 適用于面積較小、地勢平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田塊。 2. 梅花形布點法 適用于面積較小、地勢平坦、土壤物質(zhì)和污染程度較均勻的地塊。 3. 棋盤

13、式布點法 適用于中等面積、地勢平坦、地形完整開闊的地塊，一般設(shè)10個以上分點。該法也適用于受固體廢物污染的土壤，應(yīng)設(shè)20個以上分點。第27頁/共34頁 4. 蛇形布點法 適用于面積較大、地勢不很平坦、土壤不夠均勻的田塊。 5. 放射狀布點法 適用于大氣污染型土壤。 6. 網(wǎng)格布點法 適用于地形平緩的地塊。農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)污染型土壤、土壤背景值調(diào)查常用這種方法。 對于綜合污染型土壤，還可以采用兩種以上布點方法相結(jié)合的方法。第28頁/共34頁六、樣品的采集與制備詳見任務(wù)2七、分析測試土壤樣品七、分析測試土壤樣品過濾消解提取分析（1）預(yù)處理 溶解（測金屬時） 萃?。y有機(jī)物）2）消解：HNO3-H2SO

14、4, HNO3-HClO4 我國土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為總量值,土壤樣品要全消解,所以一般要過100目篩； ISO的土樣制備要求過60目篩，測金屬元素用王水浸提。第29頁/共34頁幾種常用分析方法：（1）重量法：適用于測定土壤水分；（2）容量法：適用于浸出物中含量較高的成分測定，如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等；（3）原子吸收分光光度法：適用于金屬如銅、鉛、鋅、鎘、汞等組分的測定；（4）氣相色譜法：適用于有機(jī)氯、有機(jī)磷、有機(jī)汞等農(nóng)藥的測定。第30頁/共34頁八、數(shù)據(jù)處理八、數(shù)據(jù)處理 土壤中污染項目的測定，屬痕量分析和超痕量分析，尤其是土壤環(huán)境的特殊性，所以更須注意監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。土壤與大氣、水體不同，大氣和水皆為流體，污染物進(jìn)入后易混合，在一定條件及范圍內(nèi)，污染物分布比較均勻，相比之下，比較容易采集具有代表性的樣品。而土壤是固、氣、液三相組成的分散體系，污染物進(jìn)入土壤后流動、遷移、混合較難，所以不同采樣點的分布往往差別很大。因此其監(jiān)測中采樣誤差對結(jié)果的影響往往大于分析誤差，一般監(jiān)測值相差10%20%