《土壤污染監(jiān)測》PPT課件.ppt

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1、土 壤 污 染 監(jiān) 測,土壤的組成及性狀 土壤污染的類型及特點 土壤污染的監(jiān)測,土壤概念,土壤是陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層。 土壤形成過程是地表巖石風化過程及母質(zhì)成土過程，是在母質(zhì)、生物、氣候、地形、時間等多種因素綜合作用下形成的。,承載人為排放的污染物積蓄作用 分解、轉(zhuǎn)化污染物凈化作用 轉(zhuǎn)移致生物體直、間接危及人類,土壤主要作用,土 壤 組 成,,占土壤固體總重量的90以上，包括原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì),,占土壤干重量的0.5-3，主要以腐殖質(zhì)為主,,土壤中氣體的總稱，組分與大氣基本相同,,土壤中各種形態(tài)水分的總稱，植物養(yǎng)分的主要供給源,,,土壤礦物質(zhì),,原生礦物質(zhì)：巖石經(jīng)受不同程

2、度的物理風化，仍遺留在土壤中，化學組成沒有改變的一類礦物，包括硅酸鹽類礦物、硫化物類礦物等,次生礦物質(zhì)：由原生礦物質(zhì)經(jīng)風化后形成的新礦物，包括各種簡單鹽類，如碳酸鹽、硫酸鹽等。,土壤礦物質(zhì)元素的相對含量及化學組成與地球表面巖石圈元素的平均含量及化學組成相似。,,土壤有機質(zhì)，以腐殖質(zhì)為主,未完全分解的植物與動物殘骸，包括含氮與不含氮的有機物 腐殖質(zhì)，具有多種功能團、芳香族結(jié)構(gòu)及酸性的高分子化合物，主要含有胡敏酸和富里酸,土壤有機質(zhì)能改善土壤的物理、化學和生物學性狀，具有吸附性能、緩沖性能、絡(luò)合性能等,,土壤環(huán)境背景值(本底值),概念：在未受或少受人類活動影響下，尚未受或少受污染和破壞的土壤中元素

3、的含量。,是一個相對概念，判斷土壤的污染程度是用相對的方法，即污染區(qū)某物質(zhì)含量與本底值進行比較（全國土壤背景值）。,土壤污染的類型及特點,概 念,1、土壤環(huán)境容量：土壤中某污染物的最大累積 量。研究目的是實行排放總量控制，保護 土壤正常功能。,達到最大累積量的依據(jù)： （1）對作物生育發(fā)生障礙； （2）作物可食部分達到中等殘留濃度，即相當于食品 衛(wèi)生標準中規(guī)定指標的一半濃度。,2、土壤污染(無統(tǒng)一定義)：我國學者認為，土 壤污染指污染物進入土壤，并在土壤中積累： 1）引起土壤的組織、結(jié)構(gòu)和功能的變化； 2）影響植物的生產(chǎn)、發(fā)育，使作物的產(chǎn)量 和質(zhì)量下降； 3）在作物體內(nèi)積

4、累，從食物鏈進入人體影 響人體健康。,概 念,土壤污染的類型,水污染型：污灌引起，有害金屬和有機污染 物進入土壤 大氣污染型：降雨、粉塵降落引起 固體廢棄物污染型：垃圾、廢渣等堆放 農(nóng)藥污染型：如砷、汞、有機氯等 有害微生物、病原菌污染型,隱蔽性和滯后性 累積性 不可逆轉(zhuǎn)性（重金屬污染） 難治理性,土壤污染的特點,土壤污染的監(jiān)測,1、采樣點的選擇,根據(jù)土壤污染的不均勻性，在采樣前必須對監(jiān)測區(qū)進行調(diào)研： 自然條件：包括母質(zhì)、地形、植被、氣候等； 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況：包括土地利用、作物生長與產(chǎn)量情況，化肥農(nóng)藥使用情況等； 土壤性狀：土壤類型及性狀等 污染歷史與現(xiàn)狀：包括污染源、固體廢

5、棄物等,一、土樣的采集,2、采樣點的布設(shè),在調(diào)研基礎(chǔ)上，選擇采樣單元（0.13-0.2公頃），布設(shè)采樣點：,1）對角線法 適用于污灌區(qū)。由田塊 進水口向?qū)且恍本€， 將對角線三等分，以每等 分中間點作取樣點。,,,,,,,2）梅花形布點法,適用于面積較小、地勢平坦、土壤較均勻的田塊； 中心點設(shè)在兩對角線相交處。 一般設(shè)510個點。,,,,,,適用于中等面積、地形平坦、但土壤較不均勻的田塊； 適用于受固體廢棄物污染的土壤； 一般設(shè)10個以上采樣點。,3）棋盤式布點法,,,,,,,,,,,,,,適用于面積較大，地勢不平坦，土壤不均勻的田塊； 采樣點數(shù)目較多。,4）蛇形布點法,,3、采樣深

6、度（視監(jiān)測目的而定）,采樣深度,土壤污染狀況,一般了解,取0-15cm或0-20cm表層(或耕層)土壤,了解污染深度,按土壤剖面層次分層采樣，混合,,,,4、采樣時間（視分析目的而定）,采樣時間,分析目的,了解土壤污染狀況,隨時采集,同時掌握作物受污染狀況,依季節(jié)變化或作物收獲期采集,,,,對所得混合樣反復按四分法棄取，最后只需1-2kg。,5、采樣量,采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊 詳細記錄現(xiàn)場采樣點的具體情況 現(xiàn)場填寫標簽兩張，一張放入樣品袋內(nèi)，一張貼在樣品袋上。,6、采樣注意事項,注意土壤類型和母質(zhì)成土過程的相似性 在水土流失嚴重或表土被破壞處不設(shè)采樣點 遠離污染源，離公路、鐵路

7、300m以上 選擇土壤類型特征明顯的地點挖掘土壤剖面 在耕地上采樣，選擇人為活動少的為采樣單元,7、土壤背景值樣品采集,采樣方法有單點采樣和多點混合樣 每個采樣點均需挖掘土壤剖面進行采樣 要有3-5個重復采樣點，以檢驗背景值的可靠性,土壤背景值樣品采集,除測定揮發(fā)酚等之類樣品用鮮樣外，一般都用風干樣品。 風干方法：把土樣倒在塑膜上或瓷盤內(nèi)，陰涼處涼干，經(jīng)常翻動，及時壓碎，挑去雜物，切忌陽光直接曝曬。,二、土樣的制備與保存,1、土樣的風干,初碎：風干土樣用木棒碾細，過2mm(20目)尼龍篩，用作物理分析。 縮分、細碎：四分法縮分，碾缽磨細，要求不同過不同規(guī)格的網(wǎng)篩（如用AAS法測定重金屬時，土樣

8、必須全部通過100目篩）,2、磨碎與過篩,保存于玻璃或聚乙烯醇容器內(nèi) 在常溫、陰涼、干燥、避陽光、密封(石蠟涂封)條件下可保存30個月,3、土樣的保存,方法: (1) 酸溶：王水(HCl-HNO3)、HNO3-H2SO4、 HNO3-HClO4、H2SO4-H3PO4 (2) 堿溶：碳酸鈉、偏硼酸鋰 (3) 增壓溶,三、土樣的預處理,1、土壤樣品的溶解,目的: (1) 破壞除去土壤中的有機物 (2) 溶解固體物質(zhì) (3) 將各種形態(tài)的金屬變?yōu)橥环N可測態(tài),1、土壤樣品的溶解,有效態(tài)污染物與植物污染具有一定的相關(guān)性。 有效態(tài)污染物的特性：可溶性、可代換性、與

9、外界環(huán)境有關(guān)，如Cr()與Cr()。,2、土壤有效態(tài)污染物的提取,取土壤樣品在105下烘4-5h至恒重。,3、土壤含水量測定,水 鹽溶液中性離子鹽溶液，如1M NaCl、 1M NH4Ac 酸溶液一定pH的緩沖體系，如NH4Ac、 0.1 MHCl 螯合劑溶液如EDTA提取金屬離子,有效態(tài)污染物的提取劑,查閱文獻。 用栽培試驗進行校驗，植物中污染物的含量與提取液中含量相對照，獲得相關(guān)性。(如0.1M HCl提取Zn、Cu、Cd等),提取劑的選擇,萃取酚、三氯乙醛、油 索化提取有機氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴,有機污染物的提取方法,四、土壤污染物的測定,土壤中鋅、銅、鎘的測定AAS法

10、,配制標準溶液,,土樣預處理,,配制標準系列混合溶液,,AAS法測定,,結(jié)果計算,,推薦使用光譜純試劑、蒸餾去離子水,,稱取0.5-1g于聚四氟乙烯坩鍋中，用HCl、HNO3、HF、HClO4加熱消化，用稀HNO3浸取殘渣、定容。作全過程空白實驗,,稀釋標準貯備液至合適測定濃度范圍,,空氣-乙炔火焰,,主要元素標準溶液配制方法,土壤中鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法,繪制標準曲線,,土樣預處理,,顯色與測定,,結(jié)果計算,,稱取0.5-2g于聚四氟乙烯坩鍋中，用HNO3、H2SO4、HF加熱消化，用水浸取、定容。作全過程空白實驗,,在酸性介質(zhì)中加KMnO4氧化Cr3+為Cr6+,用NaN3除去過量KMnO4，加二苯碳酰二肼顯色劑比色測定,,土壤中砷的測定DDTC-Ag法,(1) 樣品預處理,消解法：HNO3-H2SO4法，蒸至冒白煙(SO3),土壤呈灰白色。 提取法：用1MHCl，在30提取30min。,(2) DDTC-Ag法測定,1、有機氯農(nóng)藥的測定,用石油醚-丙酮混合液提取。 用濃硫酸純化，以除去腐殖質(zhì)。 GC測定(電子捕獲檢測器),2、三氯乙醛的測定,新鮮土樣，用水提取 GC測定,3、油份的測定,總油份：氯仿提取 非皂化物(芳烴烷烴)：用乙醇-NaOH處理，石油醚萃取,4、酚(焦化廢水)的測定,用濃硫酸直接蒸餾、分離 用4-氨基安替比林-氯仿萃取，比色測定,The End！,