《土壤污染監(jiān)測(cè)》PPT課件.ppt

土壤污染監(jiān)測(cè) 土壤的組成及性狀土壤污染的類(lèi)型及特點(diǎn)土壤污染的監(jiān)測(cè) 土壤概念 土壤是陸地地表具有肥力并能生長(zhǎng)植物的疏松表層 土壤形成過(guò)程是地表巖石風(fēng)化過(guò)程及母質(zhì)成土過(guò)程 是在母質(zhì) 生物 氣候 地形 時(shí)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(lèi) 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(chēng) 組分與大氣基本相同 土壤中各種形態(tài)水分的總稱(chēng) 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)受不同程度的物理風(fēng)化 仍遺留在土壤中 化學(xué)組成沒(méi)有改變的一類(lèi)礦物 包括硅酸鹽類(lèi)礦物 硫化物類(lèi)礦物等 次生礦物質(zhì) 由原生礦物質(zhì)經(jīng)風(fēng)化后形成的新礦物 包括各種簡(jiǎn)單鹽類(lèi) 如碳酸鹽 硫酸鹽等 土壤礦物質(zhì)元素的相對(duì)含量及化學(xué)組成與地球表面巖石圈元素的平均含量及化學(xué)組成相似 土壤有機(jī)質(zhì) 以腐殖質(zhì)為主 未完全分解的植物與動(dòng)物殘骸 包括含氮與不含氮的有機(jī)物腐殖質(zhì) 具有多種功能團(tuán) 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(jī)質(zhì)能改善土壤的物理 化學(xué)和生物學(xué)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(lèi)活動(dòng)影響下 尚未受或少受污染和破壞的土壤中元素的含量 是一個(gè)相對(duì)概念 判斷土壤的污染程度是用相對(duì)的方法 即污染區(qū)某物質(zhì)含量與本底值進(jìn)行比較 全國(guó)土壤背景值 土壤污染的類(lèi)型及特點(diǎn) 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(shí)行排放總量控制 保護(hù)土壤正常功能 達(dá)到最大累積量的依據(jù) 1 對(duì)作物生育發(fā)生障礙 2 作物可食部分達(dá)到中等殘留濃度 即相當(dāng)于食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定指標(biāo)的一半濃度 2 土壤污染 無(wú)統(tǒng)一定義 我國(guó)學(xué)者認(rèn)為 土壤污染指污染物進(jìn)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)積累 從食物鏈進(jìn)入人體影響人體健康 概念 土壤污染的類(lèi)型 水污染型 污灌引起 有害金屬和有機(jī)污染物進(jìn)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(jī)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(diǎn) 土壤污染的監(jiān)測(cè) 1 采樣點(diǎn)的選擇 根據(jù)土壤污染的不均勻性 在采樣前必須對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)進(jìn)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(zhǎng)與產(chǎn)量情況 化肥農(nóng)藥使用情況等 土壤性狀 土壤類(lèi)型及性狀等污染歷史與現(xiàn)狀 包括污染源 固體廢棄物等 一 土樣的采集 2 采樣點(diǎn)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(diǎn) 1 對(duì)角線法適用于污灌區(qū) 由田塊進(jìn)水口向?qū)且恍本€ 將對(duì)角線三等分 以每等分中間點(diǎn)作取樣點(diǎn) 2 梅花形布點(diǎn)法 適用于面積較小 地勢(shì)平坦 土壤較均勻的田塊 中心點(diǎn)設(shè)在兩對(duì)角線相交處 一般設(shè)5 10個(gè)點(diǎn) 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(gè)以上采樣點(diǎn) 3 棋盤(pán)式布點(diǎn)法 適用于面積較大 地勢(shì)不平坦 土壤不均勻的田塊 采樣點(diǎn)數(shù)目較多 4 蛇形布點(diǎn)法 3 采樣深度 視監(jiān)測(cè)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(shí)間 視分析目的而定 采樣時(shí)間 分析目的 了解土壤污染狀況 隨時(shí)采集 同時(shí)掌握作物受污染狀況 依季節(jié)變化或作物收獲期采集 對(duì)所得混合樣反復(fù)按四分法棄取 最后只需1 2kg 5 采樣量 采樣點(diǎn)不能設(shè)在田邊 溝邊 路邊或肥堆邊詳細(xì)記錄現(xiàn)場(chǎng)采樣點(diǎn)的具體情況現(xiàn)場(chǎng)填寫(xiě)標(biāo)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(xiàng) 注意土壤類(lèi)型和母質(zhì)成土過(guò)程的相似性在水土流失嚴(yán)重或表土被破壞處不設(shè)采樣點(diǎn)遠(yuǎn)離污染源 離公路 鐵路300m以上選擇土壤類(lèi)型特征明顯的地點(diǎn)挖掘土壤剖面在耕地上采樣 選擇人為活動(dòng)少的為采樣單元 7 土壤背景值樣品采集 采樣方法有單點(diǎn)采樣和多點(diǎn)混合樣每個(gè)采樣點(diǎn)均需挖掘土壤剖面進(jìn)行采樣要有3 5個(gè)重復(fù)采樣點(diǎn) 以檢驗(yàn)背景值的可靠性 土壤背景值樣品采集 除測(cè)定揮發(fā)酚等之類(lèi)樣品用鮮樣外 一般都用風(fēng)干樣品 風(fēng)干方法 把土樣倒在塑膜上或瓷盤(pán)內(nèi) 陰涼處涼干 經(jīng)常翻動(dòng) 及時(shí)壓碎 挑去雜物 切忌陽(yáng)光直接曝曬 二 土樣的制備與保存 1 土樣的風(fēng)干 初碎 風(fēng)干土樣用木棒碾細(xì) 過(guò)2mm 20目 尼龍篩 用作物理分析 縮分 細(xì)碎 四分法縮分 碾缽磨細(xì) 要求不同過(guò)不同規(guī)格的網(wǎng)篩 如用AAS法測(cè)定重金屬時(shí) 土樣必須全部通過(guò)100目篩 2 磨碎與過(guò)篩 保存于玻璃或聚乙烯醇容器內(nèi)在常溫 陰涼 干燥 避陽(yáng)光 密封 石蠟涂封 條件下可保存30個(gè)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(yù)處理 1 土壤樣品的溶解 目的 1 破壞除去土壤中的有機(jī)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(cè)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(cè)定 水鹽溶液 中性離子鹽溶液 如1MNaCl 1MNH4Ac酸溶液 一定pH的緩沖體系 如NH4Ac 0 1MHCl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(xiàn) 用栽培試驗(yàn)進(jìn)行校驗(yàn) 植物中污染物的含量與提取液中含量相對(duì)照 獲得相關(guān)性 如0 1MHCl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(jī)氯農(nóng)藥 多環(huán)芳烴 有機(jī)污染物的提取方法 四 土壤污染物的測(cè)定 土壤中鋅 銅 鎘的測(cè)定 AAS法 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液 土樣預(yù)處理 配制標(biāo)準(zhǔn)系列混合溶液 AAS法測(cè)定 結(jié)果計(jì)算 推薦使用光譜純?cè)噭?蒸餾去離子水 稱(chēng)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?jiān)?定容 作全過(guò)程空白實(shí)驗(yàn) 稀釋標(biāo)準(zhǔn)貯備液至合適測(cè)定濃度范圍 空氣 乙炔火焰 主要元素標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法 土壤中鉻的測(cè)定 二苯碳酰二肼分光光度法 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 土樣預(yù)處理 顯色與測(cè)定 結(jié)果計(jì)算 稱(chēng)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(guò)程空白實(shí)驗(yàn) 在酸性介質(zhì)中加KMnO4氧化Cr3 為Cr6 用NaN3除去過(guò)量KMnO4 加二苯碳酰二肼顯色劑比色測(cè)定 土壤中砷的測(cè)定 DDTC Ag法 1 樣品預(yù)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(cè)定 1 有機(jī)氯農(nóng)藥的測(cè)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(cè)定 電子捕獲檢測(cè)器 2 三氯乙醛的測(cè)定 新鮮土樣 用水提取GC測(cè)定 3 油份的測(cè)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(cè)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(cè)定 TheEnd