土壤樣品的采集與制備電子教案

1、單 元 教 學(xué) 計(jì) 劃教師姓名學(xué)時(shí)數(shù)日期班級(jí)上課地點(diǎn)課程（學(xué)習(xí)領(lǐng)域）名稱環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目十土壤與固體廢物監(jiān)測(cè)單元主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)2 土壤樣品的采集與制備教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.依據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，完成土壤樣品采集和制備；2.能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)的目的，正確選擇樣品的類型；3.能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目，正確選擇樣品的制備方法；4.能在監(jiān)測(cè)全過(guò)程注意采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施。1.土壤采樣的布點(diǎn)方法；2.采樣量、采樣深度、采樣時(shí)間的確定；3.土壤樣品的制備程序；4.質(zhì)量保證與質(zhì)量控制。1. 培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；2.樹(shù)立實(shí)事求是的職業(yè)素養(yǎng)。能力訓(xùn)練任務(wù)校園綠化帶土樣的采集與制備教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)

2、重點(diǎn)：1.樣品類型和采樣深度的確定；2.采樣時(shí)間的確定；3.樣品制備的流程。難點(diǎn)：1.土壤剖面樣品的采集2.樣品制備的操作技能。教學(xué)方法、手段任務(wù)驅(qū)動(dòng)，講授、討論和現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練相結(jié)合教學(xué)組織形式各組根據(jù)各自確定的任務(wù)，確定樣品的要求，對(duì)校園綠化帶中土壤如何采樣進(jìn)行分析討論，并分組采集，實(shí)驗(yàn)室中完成樣品的制備，分組總結(jié)本組在任務(wù)完成中遇到的問(wèn)題。作 業(yè)1.校園綠化帶土樣的采集與制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告；2.預(yù)習(xí)固體廢物浸出液的制備。備 注項(xiàng)目十 土壤與固體廢物監(jiān)測(cè)任務(wù)2 土壤樣品的采集與制備 土壤樣品的采集和處理是土壤分析工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，采集有代表性的樣品，是測(cè)定結(jié)果能如實(shí)反映土壤環(huán)境狀況的先決條件。實(shí)驗(yàn)室

3、工作者只能對(duì)來(lái)樣的分析結(jié)果負(fù)責(zé)，如果送來(lái)的樣品不符合要求，那么任何精密儀器和熟練的分析技術(shù)都將毫無(wú)意義。因此，分析結(jié)果能否說(shuō)明問(wèn)題，關(guān)鍵在于樣品的采集和處理。1 土壤樣品的采集1.1進(jìn)行調(diào)研，收集資料為了采集的樣品具有代表性，首先必須對(duì)監(jiān)測(cè)的地區(qū)進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查的內(nèi)容包括：自然條件：如成土母質(zhì)、地形、植被、水文、氣候等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況：如土地利用情況，作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量、耕作、水利、肥料、農(nóng)藥等。土壤性狀：如土壤類型、層次特征、分布及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特征等。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。 1.2布設(shè)采樣點(diǎn)由于土壤本身在空間分布上具有一定的不均勻性，所以應(yīng)多點(diǎn)采樣并均勻混合成

4、為具有代表性的土壤樣品。 采樣點(diǎn)布設(shè)、布點(diǎn)方法（見(jiàn)任務(wù)1） 1.3確定采樣類型及采樣深度1）土壤樣品的類型混合樣品一般了解土壤污染狀況時(shí)采集混合樣品：將一個(gè)采樣單元內(nèi)各采樣分點(diǎn)采集的土樣混合均勻制成。對(duì)種植一般農(nóng)作物的耕地，只需采集020 cm耕作層土壤；對(duì)于種植果林類農(nóng)作物的耕地，采集060cm耕作層土壤。剖面樣品了解土壤污染深度時(shí)采集剖面樣品：按土壤剖面層次分層采樣。2）采樣深度采樣深度視監(jiān)測(cè)目的而定。一般了解土壤污染狀況，只需取15cm左右的表層(或耕層)土壤。使用土鏟采樣。如果了解土壤污染深度，則應(yīng)按土壤剖面層次分層采樣。土壤剖面是指地面向下的垂直土體的切面。典型的自然土壤剖面分為A層

5、（表層，腐殖質(zhì)淋溶層）、B層（亞層，沉積層）、C層（風(fēng)化母巖層、母質(zhì)層）和底巖層。見(jiàn)圖10.2.1 采樣土壤剖面樣品時(shí)，需在特定采樣地點(diǎn)挖掘一個(gè)1×1.5m左右的長(zhǎng)方形土坑，深度約在2m以內(nèi)，一般要求達(dá)到母質(zhì)或潛水處即可。見(jiàn)圖10.2.2。根據(jù)土壤剖面顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、植物根系分布等劃分土層，并進(jìn)行仔細(xì)觀察，將剖面形態(tài)、特征自上而下逐一記錄。隨后在各層最典型的中部自下而上逐層采樣，在各層內(nèi)分別用小土鏟切取一片片土壤樣，每個(gè)采樣點(diǎn)的取土深度和取樣量應(yīng)一致。根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和要求可獲得分層試樣或混合樣，用于重金屬分析的樣品，應(yīng)將與金屬采樣器接觸部分的土樣棄去。 圖10.2.1土壤剖面

6、土層示意圖 圖10.2.2土壤剖面挖掘示意圖1.4確定采樣時(shí)間和頻率采樣時(shí)間隨測(cè)定項(xiàng)目而定。如果只了解土壤污染情況，并隨時(shí)采集土壤測(cè)定。有時(shí)需要了解土壤上生長(zhǎng)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(diǎn)采集兩次進(jìn)行對(duì)照。表10.2.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和頻次項(xiàng)目類別監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)頻次常規(guī)項(xiàng)目基本項(xiàng)目pH 、陽(yáng)離子交換量每3 年一次，農(nóng)田在夏收或秋收后采樣重點(diǎn)項(xiàng)目鎘、鉻、汞、砷、鉛、銅、鋅、鎳 六六六、滴滴涕特定項(xiàng)目(污染事故)特征項(xiàng)目及時(shí)采樣，根據(jù)污染物變化趨勢(shì)決定監(jiān)測(cè)頻次選測(cè)項(xiàng)目影響產(chǎn)量項(xiàng)目全鹽量、硼、氟、氮、磷、鉀等每3 年監(jiān)測(cè)一次，農(nóng)田在夏收或秋收后采樣污水灌溉

7、項(xiàng)目氰化物、六價(jià)鉻、揮發(fā)酚、烷基汞、苯并a 芘、有機(jī)質(zhì)、硫化物、石油類等POPs 與高毒類農(nóng)藥苯、揮發(fā)性鹵代烴、有機(jī)磷農(nóng)藥、PCB 、PAH 等其他項(xiàng)目結(jié)合態(tài)鋁（酸雨區(qū)）、硒、釩、氧化稀土總量、鉬、鐵、錳、鎂、鈣、鈉、鋁、硅、放射性比活度等1.5確定采樣方法采樣筒取樣、土鉆取樣、挖坑取樣1.6確定采樣量具體需要多少土壤數(shù)量視分析測(cè)定項(xiàng)目而定，一般只要12kg即可。對(duì)多點(diǎn)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。1.7采樣注意事項(xiàng)采樣點(diǎn)不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊；將現(xiàn)場(chǎng)采樣點(diǎn)的具體情況，如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細(xì)記錄；見(jiàn)表10.2.2現(xiàn)場(chǎng)填寫兩張標(biāo)簽（見(jiàn)表1

8、0.2.3），寫上地點(diǎn)、土壤深度、日期、采樣人姓名等，一張放入樣品袋內(nèi)，一張?jiān)跇悠房诖?。?0.2.2 土壤現(xiàn)場(chǎng)記錄表采用地點(diǎn)東經(jīng) 北緯樣品編號(hào)采樣日期樣品類別采樣人員采樣層次采樣深度（cm ）樣品描述土壤顏色植物根系土壤質(zhì)地砂礫含量土壤濕度其它異物采樣點(diǎn)示意圖自下而上植被描述表10.2.3 土壤樣品標(biāo)簽樣式樣品編號(hào)：采用地點(diǎn)： 東經(jīng) 北緯采樣層次：特征描述：采樣深度：監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：采樣日期：采樣人員：1.8樣品編碼全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)土樣編碼方法采用12位碼，具體編碼方法和各位編碼的含義如下： XXXX XX X XX XX 取樣深度碼省市代碼時(shí)間碼樣品序號(hào)碼區(qū)域類型碼說(shuō)明：第1-4位數(shù)

9、字： 代表省市代碼，其中省2位，市2位；第5-6位數(shù)字： 代表取樣時(shí)間，取年份的后兩位數(shù)計(jì)；第7位數(shù)字： 代表取樣點(diǎn)位布設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域類型，以一位數(shù)計(jì)，本次取數(shù)值1。1代表糧食生產(chǎn)基地、2代表菜籃子種植基地、3代表大中型企業(yè)周邊和廢棄地、4代表重要飲用水源地周邊、5代表規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)周邊及污水灌溉區(qū)等重要敏感區(qū)域；第8-9位數(shù)字： 代表樣品序號(hào)，連續(xù)排列。以兩位數(shù)計(jì)，不足兩位的在前面加零補(bǔ)足兩位。第10-12位數(shù)字: 代表取樣深度，以三位數(shù)計(jì)，不足三位的在前面加零補(bǔ)足三位。2.樣品的制備2.1風(fēng)干：除測(cè)定游離揮發(fā)酚、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、低價(jià)鐵等不穩(wěn)定項(xiàng)目需要新鮮土樣外，多數(shù)項(xiàng)目需用風(fēng)干土樣。土壤樣品一

10、般采取自然陰干的方法。土壤樣品一般采取自然陰干的方法。野外采集樣品運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室在塑料薄膜上或瓷盤內(nèi)風(fēng)干達(dá)半干狀態(tài)壓碎，除石塊、植物根、莖、葉等雜物鋪成薄層，在室溫下經(jīng)常翻動(dòng)，陰涼處風(fēng)干。應(yīng)注意的是，樣品在風(fēng)干過(guò)程中，應(yīng)防止陽(yáng)光直射和塵埃落入，并防止酸、堿等氣體的污染。2.2磨碎進(jìn)行物理分析時(shí)，取風(fēng)干樣品100200g，放在木板上用圓木棍輾碎，并用四分法取壓碎樣，經(jīng)反復(fù)處理使土樣全部通過(guò)2mm孔徑的篩子，將土樣混均儲(chǔ)于廣口瓶?jī)?nèi)，作為土壤顆粒分析及物理性質(zhì)測(cè)定。2.3過(guò)篩作化學(xué)分析時(shí)，一般常根據(jù)所測(cè)組分及稱樣量決定樣品細(xì)度。分析有機(jī)質(zhì)、全氮項(xiàng)目，應(yīng)取一部分已過(guò)2mm篩的土，用瑪瑙或有機(jī)玻璃研缽繼續(xù)研細(xì)，使其全部通過(guò)60號(hào)篩(0.25mm)。用原子吸收光度法測(cè)Cd、Cu、Ni等重金屬時(shí)，土樣必須全部通過(guò)100號(hào)篩(尼龍篩0.15mm)。研磨過(guò)篩后的樣品混勻、裝瓶、貼標(biāo)簽、編號(hào)、儲(chǔ)存。2.4分裝研磨混勻后的樣品，分別裝于樣品袋或樣品瓶，填寫土壤標(biāo)簽一式兩份，瓶?jī)?nèi)或袋內(nèi)一份，瓶外或袋外貼一份。3.樣品管理土壤保存原則：一般土壤樣品需保存半年至一年，以備必要時(shí)查核之用。儲(chǔ)存樣品應(yīng)盡量避免日光、潮濕、高溫和酸堿氣體等的影響。玻璃材質(zhì)容器是常用的優(yōu)質(zhì)貯器，聚