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怎样采集土壤样品并进行土壤质量评价(1)
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4样品采集 样品采集一般按三个阶段进行： 前期采样：根据背景资料与现场考察结果，采集一定数量的样品分析测定，用于初步验证污染物空间分异性和判断土壤污染程度，为制定监测方案（选择布点方式和确定监测项目及样品数量）提供依据，前期采样可与现场调查同时进行。 正式采样：按照监测方案，实施现场采样。 补充采样：正式采样测试后，发现布设的样点没有满足总体设计需要，则要进行增设采样点补充采样。 面积较小的土壤污染调查和突发性土壤污染事故调查可直接采样。 4.1区域环境背景土壤采样 4.1.1采样单元 采样单元的划分，全国土壤环境背景值监测一般以土类为主，省、自治区、直辖市级的土壤环境背景值监测以土类和成土母质母岩类型为主，省级以下或条件许可或特别工作需要的土壤环境背景值监测可划分到亚类或土属。 4.1.2样品数量 各采样单元中的样品数量应符合“5.3基础样品数量”要求。 4.1.3网格布点 网格间距L按下式计算： L=（A/N）1/2 式中：L为网格间距； A为采样单元面积； N为采样点数（同“5.3样品数量”）。 A和L的量纲要相匹配，如A的单位是km2则L的单位就为km。根据实际情况可适当减小网格间距，适当调整网格的起始经纬度，避开过多网格落在道路或河流上，使样品更具代表性。 4.1.4野外选点 首先采样点的自然景观应符合土壤环境背景值研究的要求。采样点选在被采土壤类型特征明显的地方，地形相对平坦、稳定、植被良好的地点；坡脚、洼地等具有从属景观特征的地点不设采样点；城镇、住宅、道路、沟渠、粪坑、坟墓附近等处人为干扰大，失去土壤的代表性，不宜设采样点，采样点离铁路、公路至少300m以上；采样点以剖面发育完整、层次较清楚、无侵入体为准，不在水土流失严重或表土被破坏处设采样点；选择不施或少施化肥、农药的地块作为采样点，以使样品点尽可能少受人为活动的影响；不在多种土类、多种母质母岩交错分布、面积较小的边缘地区布设采样点。 4.1.5采样 采样点可采表层样或土壤剖面。一般监测采集表层土，采样深度0～20cm，特殊要求的监测（土壤背景、环评、污染事故等）必要时选择部分采样点采集剖面样品。剖面的规格一般为长1.5m，宽0.8m，深1.2m。挖掘土壤剖面要使观察面向阳，表土和底土分两侧放置。 一般每个剖面采集A、B、C三层土样。地下水位较高时，剖面挖至地下水出露时为止；山地丘陵土层较薄时，剖面挖至风化层。 对B层发育不完整（不发育）的山地土壤，只采A、C两层； 干旱地区剖面发育不完善的土壤，在表层5～20 cm、心土层50 cm、底土层100 cm左右采样。 水稻土按照A耕作层、P犁底层、C母质层（或G潜育层、W潴育层）分层采样(图4-1)，对P层太薄的剖面，只采A、C两层（或A、G层或A、W层）。 图4-1 水稻土剖面示意图 对A层特别深厚，沉积层不甚发育，一米内见不到母质的土类剖面，按A层5～20 cm、A/B层60～90 cm、B层100～200 cm采集土壤。草甸土和潮土一般在A层5～20 cm、C1层（或B层）50 cm、C2层100～120 cm处采样。 采样次序自下而上，先采剖面的底层样品，再采中层样品，最后采上层样品。测量重金属的样品尽量用竹片或竹刀去除与金属采样器接触的部分土壤，再用其取样。 剖面每层样品采集1kg左右，装入样品袋，样品袋一般由棉布缝制而成，如潮湿样品可内衬塑料袋（供无机化合物测定）或将样品置于玻璃瓶内（供有机化合物测定）。采样的同时，由专人填写样品标签、采样记录；标签一式两份，一份放入袋中，一份系在袋口，标签上标注采样时间、地点、样品编号、监测项目、采样深度和经纬度。采样结束，需逐项检查采样记录、样袋标签和土壤样品，如有缺项和错误，及时补齐更正。将底土和表土按原层回填到采样坑中，方可离开现场,并在采样示意图上标出采样地点,避免下次在相同处采集剖面样。 标签和采样记录格式见表4-1、表4-2和图 4-2 。 表4-1 土壤样品标签样式 表4-1 土壤现场记录表 采用地点 东经 北纬 样品编号 采样日期 样品类别 采样人员 采样层次 采样深度（cm） 样品描述 土壤颜色 植物根系 土壤质地 砂砾含量 土壤湿度 其它异物 采样点示意图 自下而上植被描述 注1：土壤颜色可采用门塞尔比色卡比色，也可按土壤颜色三角表进行描述。颜色描述可采用双名法，主色在 后，副色在前，如黄棕、灰棕等。颜色深浅还可以冠以暗、淡等形容词，如浅棕、暗灰等。 黑 暗栗 暗棕 暗灰 栗 棕 灰 红棕 黄棕 浅棕 红 橙 黄 浅黄 白 图4－2 土壤颜色三角表 注2：土壤质地分为砂土、壤土（砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土）和粘土，野外估测方法为取小块土壤，加水潮润，然后揉搓，搓成细条并弯成直径为2.5～3cm的土环，据土环表现的性状确定质地。 砂土：不能搓成条； 砂壤土：只能搓成短条； 轻壤土：能搓直径为3mm直径的条，但易断裂； 中壤土：能搓成完整的细条，弯曲时容易断裂； 重壤土：能搓成完整的细条，弯曲成圆圈时容易断裂； 粘土：能搓成完整的细条，能弯曲成圆圈。 注3：土壤湿度的野外估测，一般可分为五级： 干：土块放在手中，无潮润感觉； 潮：土块放在手中，有潮润感觉； 湿：手捏土块，在土团上塑有手印； 重潮：手捏土块时，在手指上留有湿印； 极潮：手捏土块时，有水流出。 注4：植物根系含量的估计可分为五级： 无根系：在该土层中无任何根系； 少量：在该土层每50cm2内少于5根； 中量：在该土层每50 cm2内有5～15根； 多量：该土层每50 cm2内多于15根； 根密集：在该土层中根系密集交织。 注5：石砾含量以石砾量占该土层的体积百分数估计。 4.2农田土壤采样 4.2.1监测单元 土壤环境监测单元按土壤主要接纳污染物途径可划分为： (1) 大气污染型土壤监测单元； (2) 灌溉水污染监测单元； (3) 固体废物堆污染型土壤监测单元； (4) 农用固体废物污染型土壤监测单元； (5) 农用化学物质污染型土壤监测单元； (6) 综合污染型土壤监测单元（污染物主要来自上述两种以上途径）。 监测单元划分要参考土壤类型、农作物种类、耕作制度、商品生产基地、保护区类型、行政区划等要素的差异，同一单元的差别应尽可能地缩小。 4.2.2布点 根据调查目的、调查精度和调查区域环境状况等因素确定监测单元。部门专项农业产品生产土壤环境监测布点按其专项监测要求进行。 大气污染型土壤监测单元和固体废物堆污染型土壤监测单元以污染源为中心放射状布点，在主导风向和地表水的径流方向适当增加采样点（离污染源的距离远于其它点）；灌溉水污染 监测单元、农用固体废物污染型土壤监测单元和农用化学物质污染型土壤监测单元采用均匀布点；灌溉水污染监测单元采用按水流方向带状布点，采样点自纳污口起由密渐疏；综合污染型土壤监测单元布点采用综合放射状、均匀、带状布点法。 4.2.3样品采集 4.2.3.1剖面样 特定的调查研究监测需了解污染物在土壤中的垂直分布时采集土壤剖面样，采样方法同4.1.5。 4.2.3.2混合样 一般农田土壤环境监测采集耕作层土样，种植一般农作物采0～20cm，种植果林类农作物采0～60cm。为了保证样品的代表性，减低监测费用，采取采集混合样的方案。每个土壤单元设3～7个采样区，单个采样区可以是自然分割的一个田块，也可以由多个田块所构成，其范围以200m×200m左右为宜。每个采样区的样品为农田土壤混合样。混合样的采集主要有四种方法： （1）对角线法：适用于污灌农田土壤，对角线分5等份，以等分点为采样分点； （2）梅花点法：适用于面积较小，地势平坦，土壤组成和受污染程度相对比较均匀的地块，设分点5个左右； （3）棋盘式法：适宜中等面积、地势平坦、土壤不够均匀的地块，设分点10个左右；受污泥、垃圾等固体废物污染的土壤，分点应在20个以上； （4）蛇形法：适宜于面积较大、土壤不够均匀且地势不平坦的地块，设分点15个左右，多用于农业污染型土壤。各分点混匀后用四分法取1kg土样装入样品袋，多余部分弃去。样品标签和采样记录等要求同6.1.5。 图4-2 混合土壤采样点布设示意图 4.3建设项目土壤环境评价监测采样 每100公顷占地不少于5个且总数不少于5个采样点，其中小型建设项目设1个柱状样采样点,大中型建设项目不少于3个柱状样采样点,特大性建设项目或对土壤环境影响敏感的建设项目不少于5个柱状样采样点。 4.3.1非机械干扰土 如果建设工程或生产没有翻动土层,表层土受污染的可能性最大，但不排除对中下层土壤的影响。生产或者将要生产导致的污染物，以工艺烟雾（尘）、污水、固体废物等形式污染周围土壤环境，采样点以污染源为中心放射状布设为主，在主导风向和地表水的径流方向适当增加采样点（离污染源的距离远于其它点）；以水污染型为主的土壤按水流方向带状布点，采样点自纳污口起由密渐疏；综合污染型土壤监测布点采用综合放射状、均匀、带状布点法。此类监测不采混合样，混合样虽然能降低监测费用，但损失了污染物空间分布的信息，不利于掌握工程及生产对土壤影响状况。 表层土样采集深度0～20cm；每个柱状样取样深度都为100cm，分取三个土样：表层样（0～20cm），中层样（20～60cm），深层样（60～100cm）。 4.3.2机械干扰土 由于建设工程或生产中，土层受到翻动影响,污染物在土壤纵向分布不同于非机械干扰土。 采样点布设同6.3.1。各点取1kg装入样品袋，样品标签和采样记录等要求同4.1.5。采样总深度由实际情况而定，一般同剖面样的采样深度，确定采样深度有3种方法可供参考。 4.3.2.1随机深度采样 本方法适合土壤污染物水平方向变化不大的土壤监测单元，采样深度由下列公式计算： 深度=剖面土壤总深×RN 式中RN=0～1之间的随机数。RN由随机数骰子法产生，GB10111推荐的随机数骰子是由均匀材料制成的正20面体，在20个面上，0～9各数字都出现两次，使用时根据需产生的随机数的位数选取相应的骰子数，并规定好每种颜色的骰子各代表的位数。对于本规范用一个骰子，其出现的数字除以10即为RN，当骰子出现的数为0时规定此时的RN为1。 示例： 土壤剖面深度（H）1.2m，用一个骰子决定随机数。 若第一次掷骰子得随机数（n1）6，则 RN1= （n1）/10=0.6 采样深度（H1）= H*RN1=1.2×0.6=0.72（m） 即第一个点的采样深度离地面0.72m； 若第二次掷骰子得随机数（n2）3，则 RN2=（n2）/10=0.3 采样深度（H2）= H*RN2=1.2×0.3=0.36（m） 即第二个点的采样深度离地面0.36m； 若第三次掷骰子得随机数（n3）8，同理可得第三个点的采样深度离地面0.96m； 若第四次掷骰子得随机数（n4）0，则 RN4=1（规定当随机数为0时RN取1） 采样深度（H4）= H*RN4=1.2×1=1.2（m） 即第四个点的采样深度离地面1.2m； 以此类推，直至决定所有点采样深度为止。 4.3.2.2分层随机深度采样 本采样方法适合绝大多数的土壤采样，土壤纵向（深度）分成三层，每层采一样品，每层的采样深度由下列公式计算： 深度=每层土壤深×RN 式中RN=0～1之间的随机数，取值方法同6.3.2.1中的RN取值。 4.3.2.3规定深度采样 本采样适合预采样（为初步了解土壤污染随深度的变化，制定土壤采样方案）和挥发性有机物的监测采样，表层多采，中下层等间距采样。 图43机械干扰土采样方式示意图 4.4城市土壤采样 城市土壤是城市生态的重要组成部分，虽然城市土壤不用于农业生产，但其环境质量对城市生态系统影响极大。城区内大部分土壤被道路和建筑物覆盖，只有小部分土壤栽植草木，本规范中城市土壤主要是指后者，由于其复杂性分两层采样，上层（0～30 cm）可能是回填土或受人为影响大的部分，另一层（30～60 cm）为人为影响相对较小部分。两层分别取样监测。 城市土壤监测点以网距2000 m的网格布设为主，功能区布点为辅，每个网格设一个采样点。对于专项研究和调查的采样点可适当加密。 4.5污染事故监测土壤采样 污染事故不可预料，接到举报后立即组织采样。现场调查和观察，取证土壤被污染时间，根据污染物及其对土壤的影响确定监测项目，尤其是污染事故的特征污染物是监测的重点。据污染物的颜色、印渍和气味以及结合考虑地势、风向等因素初步界定污染事故对土壤的污染范围。 如果是固体污染物抛洒污染型，等打扫后采集表层5 cm土样，采样点数不少于3个。 如果是液体倾翻污染型，污染物向低洼处流动的同时向深度方向渗透并向两侧横向方向扩散，每个点分层采样，事故发生点样品点较密，采样深度较深，离事故发生点相对远处样品点较疏，采样深度较浅。采样点不少于5个。 如果是爆炸污染型，以放射性同心圆方式布点，采样点不少于5个，爆炸中心采分层样，周围采表层土（0～20 cm）。 事故土壤监测要设定2～3个背景对照点，各点（层）取1kg土样装入样品袋，有腐蚀性或要测定挥发性化合物，改用广口瓶装样。含易分解有机物的待测定样品，采集后置于低温（冰箱）中，直至运送、移交到分析室。 |
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