DB46T-農(nóng)用地土壤微塑料監(jiān)測技術規(guī)程

Q/LB.□XXXXX-XXXXDB46/TXXXX—XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"標準文件_一級條標題,2,標準文件_附錄一級條標題,2,"前言 II1范圍 32規(guī)范性引用文件 33術語和定義 34基本原則和工作程序 35資料收集及現(xiàn)場踏勘 46監(jiān)測范圍 57監(jiān)測網(wǎng)格 58點位布設 59采樣準備 510樣品采集 611實驗儀器和設備 612試劑和材料 713土壤樣品制備 714試樣制備與分析 715結果計算與統(tǒng)計 1016結果統(tǒng)計 1017質量保證和質量控制 1018注意事項 11附錄A 12附錄B 13附錄C 14附錄D 18附錄E 19前言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本文件由海南省生態(tài)環(huán)境廳提出并歸口。本文件起草單位：海南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心。本文件主要起草人：謝福武、何書海、吳思怡、田毓婷、莫孫偉、楊大順、岳林、黃薇、顏為軍、陳表娟。本標準于20XX年XX月XX日首次發(fā)布，自20XX年XX月XX日實施。農(nóng)用地土壤微塑料監(jiān)測技術規(guī)程范圍本文件規(guī)定了農(nóng)用地土壤微塑料監(jiān)測調查、樣品采集、鑒定分析、數(shù)據(jù)處理、質量保證與質量控制的基本要求。本文件適用于農(nóng)用地土壤微塑料的調查監(jiān)測工作。本文件適用于農(nóng)用地土壤中粒徑范圍為0.1mm~5mm微塑料的測定。規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T15608中國顏色體系GB/T25413農(nóng)田地膜殘留量限值及測定HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范HJ613土壤干物質和水分的測定重量法NY/T395農(nóng)田土壤環(huán)境質量監(jiān)測技術規(guī)范海洋微塑料監(jiān)測技術規(guī)程（試行）（海環(huán)字〔2016〕13號）。術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1微塑料Microplasticfarmlandsoildebris環(huán)境中最大尺寸小于5mm的塑料。［來源：海洋微塑料監(jiān)測技術規(guī)程（試行）（海環(huán)字〔2016〕13號），3.1］3.2農(nóng)用地土壤Farmlandsoil用于種植各種糧食作物、蔬菜、水果和糖料作物、油料作物、花卉、藥材、草料等作物的農(nóng)用地土壤。［來源：NY/T395-2012，3.1］基本原則和工作程序基本原則代表性根據(jù)農(nóng)用地實際情況進行差異化布點，綜合考慮農(nóng)用地類型、地形地貌及農(nóng)膜的種類/使用量/使用面積/覆膜年限等情況，采用對角線5點混合法采集農(nóng)用地土壤微塑料樣品，確保樣品的代表性和均勻性。規(guī)范性采用程序化和系統(tǒng)化的方式規(guī)范農(nóng)用地土壤微塑料的調查過程，保證調查結果的科學性和客觀性。針對性根據(jù)不同區(qū)域土壤的覆膜特征和使用分布狀況，確定調查精度。對調查區(qū)域進行差異化布點監(jiān)測，重點關注農(nóng)用地土壤農(nóng)膜微塑料的賦存特征與分布狀況，為農(nóng)用地土壤中的農(nóng)膜塑料的管控提供數(shù)據(jù)支撐。工作程序農(nóng)用地土壤微塑料監(jiān)測工作啟動后，先進行資料收集和現(xiàn)場踏勘，對收集的文獻資料進行整理與分析，根據(jù)農(nóng)用地實際情況制定土壤微塑料監(jiān)測工作方案。監(jiān)測工作方案包括確定監(jiān)測范圍、劃定監(jiān)測網(wǎng)絡、布設監(jiān)測點位、樣品采集和微塑料鑒定分析，重點掌握農(nóng)用地土壤中微塑料的賦存特征和分布狀況。農(nóng)用地土壤微塑料監(jiān)測工作程序圖（圖1）。微塑料監(jiān)測微塑料監(jiān)測資料整理與分析資料收集確定監(jiān)測范圍劃定監(jiān)測網(wǎng)格布設監(jiān)測點位樣品采集微塑料鑒定分析圖1農(nóng)用地土壤微塑料監(jiān)測工作程序圖現(xiàn)場踏勘資料收集及現(xiàn)場踏勘資料收集收集目標地塊的相關資料。主要調查要素包括地塊環(huán)境資料、農(nóng)用地塊利用變遷資料、覆膜種植/污水灌溉/污泥農(nóng)用的情況、地塊所在區(qū)域的自然和社會信息。對資料進行匯總和統(tǒng)計分析。現(xiàn)場踏勘踏勘方法通過拍照、錄像、記錄等方式記錄踏勘情況，并根據(jù)現(xiàn)場情況確定監(jiān)測區(qū)域?，F(xiàn)場踏勘的主要內容核實監(jiān)測區(qū)域的種植規(guī)模、農(nóng)膜用量和持續(xù)時間、歷史情況、交通狀況、地形地貌與自然環(huán)境等，結合衛(wèi)星遙感影像資料進行對比，篩選出一些農(nóng)膜使用時間相對較長、土地面積相對較大、代表性強的區(qū)域，開展農(nóng)用地土壤微塑料監(jiān)測調查工作?，F(xiàn)場踏勘的重點現(xiàn)場踏勘的重點包括監(jiān)測區(qū)域的農(nóng)膜使用量、使用年限、使用面積、回收情況、作物種類、種植面積、種植時間、種植方式等內容。資料整理與分析對調查資料、現(xiàn)場踏勘等內容進行整理，分析塑料來源和分布情況。監(jiān)測范圍根據(jù)農(nóng)膜種類、使用量、分布狀況、傳輸途徑等確定監(jiān)測范圍，可根據(jù)需要進行調整。監(jiān)測網(wǎng)格按照農(nóng)用地土壤類型、農(nóng)作物種類、耕作制度、行政區(qū)劃、地形地貌等因素進行劃定，將監(jiān)測網(wǎng)絡按2km×2km網(wǎng)格劃分，可根據(jù)現(xiàn)場情況調整網(wǎng)格大小。點位布設點位布設方法點位布設通常采用系統(tǒng)布點與分層（分塊）布點相結合的方式，確保監(jiān)測點位的覆膜類型和覆膜時間。若調查區(qū)域覆膜種類、覆膜年限基本一致，可采用系統(tǒng)布點法；若調查區(qū)域內涉及不同覆膜種類和覆膜時間，可采用分層布點法，保證點位覆蓋不同覆膜類型和覆膜時間；若以上兩種情況同時存在，可采用系統(tǒng)布點與分層（分塊）布點相結合的方式。點位數(shù)量每10hm2（100000m2）布設一個點位，每個點位代表的面積大致在10hm2-100hm2的范圍內，調查區(qū)域點位布設數(shù)量依調查情況而定。根據(jù)調查監(jiān)測需求，確定分層土壤監(jiān)測點位數(shù)量。采樣準備監(jiān)測計劃編制監(jiān)測計劃應包括：采樣點位圖和表、采集樣品數(shù)量、采樣質量保證與質量控制措施、采樣時間和路線、采樣人員和分工、采樣器具清單及現(xiàn)場采樣安全保證等。采樣設備手持式GPS裝置、攝像機、不銹鋼篩網(wǎng)（5mm）、不銹鋼桶、金屬鏟、2.5L廣口玻璃瓶、卷尺等現(xiàn)場采樣工具。樣品采集采樣區(qū)域現(xiàn)場確定采樣點位后，以確定點位為中心采用5點法劃定采樣區(qū)域，一般為20m×20m；當?shù)匦蔚孛布巴寥览梅绞綇碗s，樣點代表性差時，可視具體情況擴大至100m×100m。采樣深度農(nóng)用地土壤微塑料的環(huán)境監(jiān)測樣品采集耕作層土樣，樣品采集深度為0～20cm；根據(jù)土壤環(huán)境監(jiān)測目的的不同，剖面土壤微塑料分層樣品的采集深度分別為0~20cm，20~40cm、40~60cm、60~100cm。采樣方法現(xiàn)場確定采樣點位后，以確定點位為中心，采用對角線5點混合法采樣，每個分樣點采樣面積為50cm×50cm，每個分樣點的采樣量不少于2kg，5個分樣點的土壤樣品混勻后采用四分法取樣。采樣量土壤混勻后的取樣量不少于2kg。若采集密碼平行樣的樣點，總量不少于2.5kg；若土壤中砂石、草根等雜質較多或含水量較高時，可視情況增加樣品量。樣品保存采集的樣品應裝入廣口玻璃瓶中常溫下保存。采樣記錄采樣人員應及時記錄樣品采集信息，包括樣品信息、實際采樣點經(jīng)緯度、采樣深度和土壤狀況等信息，記錄于附錄A。實驗儀器和設備傅立葉變換顯微紅外光譜儀：光譜測量范圍4000~400cm-1；體視顯微鏡：最大放大倍數(shù)不低于40倍，配備成像分析軟件；分析天平：分度值分別為0.01g和0.1mg；恒溫干燥箱：帶恒溫控制器；冷凍干燥儀：空載真空度達到13Pa以下；電動機械攪拌器：0rpm～3000rpm，配不銹鋼攪拌棒；恒溫水浴鍋：控溫范圍為室溫～100℃；不銹鋼篩網(wǎng)：孔徑分別為5mm和0.02mm，篩網(wǎng)直徑110mm；不銹鋼微孔濾膜：孔徑不大于0.02mm，濾膜直徑50mm；浮選裝置：將硅膠管連接至短頸玻璃漏斗底部，液體流速用止水夾控制，上覆鋁箔或表面皿。亦可選用其他等效裝置；廣口玻璃瓶：容積不小于2.5L；實驗室其他常用設備。試劑和材料除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑，實驗用水為去離子水或等效純水。七水合硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）：分析純。碘化鈉（NaI）：分析純。過氧化氫溶液（H2O2）：濃度為30%的過氧化氫，分析純。濃硫酸（H2SO4）：分析純。七水合硫酸亞鐵溶液（c=0.05mol/L）。3mL濃硫酸（12.4）加入到500mL水中，再加入7.5g七水合硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）（12.1），用水稀釋定容至標線，混勻。碘化鈉溶液：ρ=1.5g/mL。稱取800g碘化鈉（12.2）溶于水并稀釋至1L，用水稀釋定容至標線，混勻，于棕色試劑瓶保存。注1：在滿足本方法原理和質量控制要求的前提下，經(jīng)驗證后可使用其他密度在1.5g/mL以上的浮選液，如氯化鋅溶液、甲酸鉀溶液等?？瞻淄寥劳寥腊凑赵嚇痈∵x（14.1.1）流程處理后，55℃下烘干備用。土壤樣品制備樣品制備去除樣品中的異物，樣品可自然風干，也可置于非塑料材質的樣品盤中使用恒溫干燥箱或冷凍干燥儀干燥。土壤樣品干燥過程中均須用鋁箔紙覆蓋表面，鋁箔紙表面扎若干小孔便于水分蒸發(fā)。干燥后的樣品，用木錘輕輕壓碎，過孔徑為5mm不銹鋼篩網(wǎng)（11.8），將過篩的樣品混勻后于潔凈的廣口玻璃瓶或鋁箔袋（11.11）中常溫保存。樣品制備過程中，應避免使用塑料材質的工具、容器。注2：恒溫干燥箱若有鼓風功能，在干燥過程中應關閉。干燥溫度不高于55℃。干物質的測定土壤樣品干物質含量的測定按照HJ613執(zhí)行。試樣制備與分析試樣制備浮選稱取試樣（30～50g）置于高型燒杯（或直筒型塑料離心杯）中，加入碘化鈉溶液（12.6），沒過底質樣品，固液比為1:6～1:10。手動或機械攪拌器（11.6）充分攪拌4～6min后，靜置24h以上（或6000r/min-8000r/min離心10min），使微塑料與土壤充分分離。注3：如果雜質過多，可加入碘化鈉溶液進行重復浮選。過濾將0.02mm孔徑的不銹鋼篩網(wǎng)（11.8）置于燒杯口上，浮選的上清液全部倒入篩網(wǎng)過濾，用碘化鈉溶液（12.6）少量多次沖洗燒杯內壁，一并轉入0.02mm不銹鋼篩網(wǎng)中。用純水反復沖洗篩網(wǎng)的截留物，洗去碘化鈉溶液，直至過濾液澄清無明顯雜質，將截留物沖至篩網(wǎng)邊緣，再篩網(wǎng)中的截留物沖洗入500mL燒杯中。用鋁箔紙覆蓋燒杯口，鋁箔紙表面扎若干小孔便于水分蒸發(fā)，并將燒杯置于55℃恒溫干燥箱烘干。消解在通風櫥中，向裝有樣品的燒杯分批次加入20mL硫酸亞鐵溶液（12.5）和20mL過氧化氫（12.3），用表面皿或鋁箔紙密封燒杯口，觀察反應情況，消解靜置時間不少于24h。將消解后的樣品過孔徑0.02mm不銹鋼篩網(wǎng)（11.8），用水反復沖洗，除去消解液，用碘化鈉溶液（12.6）沖洗篩網(wǎng)上截留物于干凈燒杯中。注4：若消解反應過程劇烈，可加入適量純水或將燒杯放入水浴降溫。注5：若消解不完全，可補加20ml過氧化氫（12.3）繼續(xù)消解，直至消解完全。二次浮選向裝有截留物的燒杯中加入100mL碘化鈉溶液（12.6），將燒杯中的混合溶液倒入浮選裝置（11.10），用碘化鈉溶液少量多次潤洗燒杯，全量轉移至浮選裝置（11.10）中，用鋁箔紙封蓋浮選裝置（11.10）上表面，靜置2h～6h，棄去下層沉淀物，保留上清液。圖2浮選裝置示意圖過濾收集將二次浮選后的上清液過孔徑不大于0.02mm不銹鋼濾膜（11.9），用純水多次沖洗浮選裝置（11.10），沖洗液一并過濾，用鑷子將不銹鋼濾膜轉移至干凈的培養(yǎng)皿中，貼好樣品標簽，放入55℃恒溫干燥箱（11.4）進行烘干，待測。試樣分析與鑒定將烘干后的微塑料濾膜置于體視顯微鏡下觀察并挑揀出疑似微塑料的物質，按物理特征進行測量和記錄，選用傅立葉變換顯微紅外光譜儀對挑揀的疑似塑料物質的化學成分進行鑒定分析。試樣物理特征分析將盛有不銹鋼濾膜的培養(yǎng)皿放于顯微鏡下進行觀察，用鑷子將濾膜上疑似微塑料的物質揀出，放置于干凈的背景板上。通過使用顯微鏡對微塑料物體進行拍照保存，將疑似微塑料物質的尺寸、形態(tài)、顏色進行記錄。（1）尺寸：在顯微鏡10×下使用系統(tǒng)軟件測定樣品尺寸。自然彎曲的線狀樣品沿線段測量最大尺寸，最大長度不是很明顯的樣品，應測量多個對角線，取最大值進行記錄。圖3樣品尺寸的測量示意圖（2）形態(tài)：采用目視法或在顯微鏡10×下觀測樣品的形態(tài)。將微塑料形態(tài)按線、纖維、薄膜、顆粒、片和泡沫記錄。泡沫片狀顆粒圖4不同形態(tài)的微塑料（3）顏色：采用目視法或在顯微鏡10×下觀測樣品的顏色。微塑料的顏色按照GB/T15608中規(guī)定記錄，即：紅、黃、綠、藍、紫、黑、白、灰和無色。樣品的尺寸、形態(tài)、顏色信息記錄于附錄B。宜保留樣品圖像電子文件。試樣化學成分鑒定儀器參考條件傅立葉變換紅外顯微光譜儀參考條件：——儀器光譜掃描范圍設置為4000cm-1~400cm-1。——分辨率設置為8cm-1；——選擇光譜格式，“透光率/吸光度”；——掃描次數(shù)設置為16次；具體參數(shù)也可根據(jù)現(xiàn)有儀器本身可選擇的測試條件進行調整。分析鑒定使用傅立葉變換顯微紅外光譜儀對試樣中的微塑料進行成分鑒定，通過樣品圖譜和儀器自帶的分析軟件圖庫進行比對。若與對應塑料成分匹配度≥75%，判定為塑料；若匹配度＜75%且≥50%，結合特征峰的峰位、峰形和峰強進行鑒定（見附錄C）；若匹配度＜50%，判定為非塑料。對鑒定出成分為塑料的物質進行光譜保存和統(tǒng)計，記錄于附錄B。結果計算與統(tǒng)計結果計算按公式（1）計算土壤樣品中微塑料豐度：（1）式中：A——土壤樣品中微塑料豐度，單位為個/千克（個/kg）；N——土壤試樣中微塑料總數(shù)量，單位為個；M——土壤試樣重量，單位為克（g）；Wdm——土壤試樣干物質含量，%。結果表示微塑料豐度結果宜保留小數(shù)點后兩位。結果統(tǒng)計根據(jù)附錄B的結果分別統(tǒng)計土壤樣品中微塑料粒徑、形態(tài)、顏色和成分的數(shù)量及其占比，記錄于附錄D。質量保證和質量控制空白試驗每批次至少分析2個實驗室空白樣，結果不得檢出（纖維狀微塑料除外），若纖維狀微塑料檢出超過2個，應查明原因后再進行樣品分析。注6：實驗室空白不參與結果計算。空白加標實驗室應每50個樣品或每批次至少分析2個空白土壤加標樣，回收率在60%~100%之間。注7：空白土壤加標應包含不同成分、尺寸、形態(tài)的微塑料，建議添加數(shù)量不低于20個/類。人員比對實驗室每50個樣品或每批次開展一次人員比對，從試樣分析與鑒定過程開展人員比對，評估結果的一致性。一致性判定：以種類差異百分比（Percenttaxonomicdisagreement，PTD）來評估鑒定結果的準確性，以數(shù)量差異百分比（Percentdifferenceinenumeration，PDE）以評估計數(shù)精密度，一般種類差異百分比PTD≤60%，數(shù)量差異百分比PDE≤60%，則認為結果一致。種類差異百分比PTD和數(shù)量差異百分比PDE按照公式（2）和（3）計算：（2）式中：PTD——種類差異百分比（%）；COMPPOS（n1,n2）——兩名人員鑒定結果一致的種類數(shù)，單位為個；MAX（n1,n2）——兩名人員鑒定結果中種類較多一方的種類數(shù)，單位為個。（3）式中：PDE——數(shù)量差異百分比（%）；N1——比對計數(shù)結果1的數(shù)量，單位為個；N2——比對計數(shù)結果2的數(shù)量，單位為個。人員比對信息記錄于附錄E。注意事項分析人員在整個實驗過程中應穿戴純棉質的衣物和手套。實驗過程盡量關閉實驗室門窗，減少實驗室內的空氣流動。實驗前使用蘸取無水乙醇的脫脂棉球或純棉紗布擦拭試驗臺。所有玻璃器皿使用前應用超純水沖洗3遍以上，烘干后備用，并用玻璃表面皿或鋁箔紙覆蓋。所有培養(yǎng)皿、濾膜和鑷子在使用前應用顯微鏡檢查，以確認無微塑料沾污。實驗室中使用的溶液應經(jīng)孔徑0.02mm不銹鋼濾膜（11.9）過濾后使用。

（資料性附錄）

采樣記錄表采樣地點省市縣（區(qū)）鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）村采樣時間年月日天氣情況□晴天□陰天樣品編號采樣深度（cm）布點經(jīng)緯度東經(jīng)（゜）：北緯（゜）：海拔（m）實采經(jīng)緯度東經(jīng)（゜）：北緯（゜）：作物類型□小麥□水稻□玉米□豆類□蔬菜□其他灌溉水類型□地表水□地下水□污水□其他地形地貌□山地□平原□丘陵□溝谷□崗地□其他土壤類型□紅壤□黃壤□黃棕壤□山地黃棕壤□棕壤□暗棕壤□草甸土□紫色土□石灰土□潮土□水稻土□其他土壤質地□砂土□壤土□黏土土壤顏色□黑□暗栗□暗棕□暗灰□栗□棕□灰□紅棕□黃棕□淺棕□紅□橙□黃□淺黃□其他土壤濕度□干□潮□濕采樣點周邊信息（1km范圍內）東：□居民點□工礦企業(yè)□耕地□林地□草地□水域□其他南：□居民點□工礦企業(yè)□耕地□林地□草地□水域□其他西：□居民點□工礦企業(yè)□耕地□林地□草地□水域□其他北：□居民點□工礦企業(yè)□耕地□林地□草地□水域□其他采樣點照片□樣點采樣前□樣點采樣后□東側□西側□南側□北側□GPS截圖照片□負責人現(xiàn)場照片樣品重量（kg）采樣器具工具：□鐵鏟□土鉆□木鏟□竹片□其他容器：□鋁箔袋口棕色廣口玻璃瓶□其他備注經(jīng)緯度：用帶小數(shù)點經(jīng)緯度表示，精確到小數(shù)點后5位（如：東經(jīng)119°16′50″轉換為119.28056°表示；北緯37°39′53″轉換為37.66472°表示）

（資料性附錄）土壤微塑料分析記錄任務名稱：采樣日期：分析日期：樣品編號最大尺寸（mm）形態(tài)顏色成分線纖維顆粒片泡沫薄膜紅黃綠藍紫白黑灰透明無色分析人：______________校對人：____________________審核人：_______________

（資料性）

常見微塑料的紅外主要特征峰及圖譜名稱特征峰（cm-1）PE291928521463720PS30813060302630001601158514931452PVC142613441254EVA29191738137110441021720PET171716141579150614541017973873727圖C.1聚乙烯（PE）標準樣品圖譜圖C.2聚丙烯（PP）標準樣品圖譜圖C.3聚苯乙烯（PS）標準樣品圖譜圖C.4聚氯乙烯（PVC）標準樣品圖譜圖C.5聚乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）標準樣品圖譜圖C.6聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）標準樣品圖譜

（資料性附錄）

土壤微塑料結果統(tǒng)計記錄任務