土壤環境對農業生產、农用人類健康和土壤資源的地土安全性具有重要而深遠的影響,隨著土壤農業資源的壤环持續開發,土壤環境受到的境监農藥、化肥、测现场采石油等汙染日益惡化。样制闡述了農用地土壤環境監測現場采樣和製備過程,备及同時提出了注意事項,注意並對土壤環境監測麵臨的事项問題提出對策與建議。
1 引言
過去數十年,农用我國經濟實現了快速發展,地土國力不斷增強,壤环人們的境监生活水平隨之不斷提高。但是测现场采,很多地方過度重視經濟發展而忽略環境的样制可持續發展,引發了嚴重的環境問題。尤其是土壤汙染,對人類的長遠發展影響巨大。隨著現代工業和農業生產的發展,化肥、農藥、工業廢水、城市汙水及廢物不斷排入土壤,當環境汙染物的數量和汙染速度超過土壤承受容量和淨化速度時,土壤的自然動態平衡一旦受到破壞,將導致土壤汙染及土壤質量下降,而且土壤汙染比大氣汙染和水體汙染更為持久、更為複雜、更不易淨化。土壤安全是農產品安全的重要基礎,土壤環境質量狀況直接影響到國民經濟發展。保護土壤環境,已經成為我國推進生態文明建設的重要內容,通過土壤環境監測能夠準確了解土壤的汙染程度,分析土壤中各類汙染物的濃度水平,從而為土壤汙染的預防和提出有效治理措施提供科學依據。
2 土壤環境監測概況
我國在土壤環境監測方麵起步較晚,但近年來發展迅速,土壤環境監測技術不斷進步與完善。中國環境監測總站於《中國環境監測技術路線研究》中提出了以“農田土壤環境監測為主”的土壤環境監測的技術路線。目前已發布的標準規範主要有《土壤環境監測技術規範》(HJ/T 166—2004)、《農田土壤環境質量監測技術規範》(NY/T 395—2000)等。環境保護部在“十一五”期間組織完成了全國土壤汙染狀況調查,首次獲得了較為完整的全國土壤環境質量狀況數據,並編製了一係列土壤監測的相關技術文件,同時在這項工作中培訓了一批土壤環境監測技術人才,為進一步開展全國土壤環境質量例行監測打下了堅實的基礎[2]。本文主要闡述農用地土壤環境現場采樣、製備及注意事項。
3 監測點位確認
按照《國家環境監測“十二五”規劃》中“在全國開展土壤環境質量標準項目和特征汙染物的監測,有條件的逐步開展固體廢物、危險廢物和汙染場地監測”的要求,在土壤環境汙染狀況調查的基礎上,堅持科學性、代表性、可比性、連續性的布點原則,重點選擇基本農田、重金屬汙染防治重點區域、汙染行業企業周邊、工業園區周邊、油田采礦區周邊地區、固廢處置場周邊地區、曆史汙染區域及周邊、規模化畜禽養殖場及周邊、集中式飲用水水源地保護區、果蔬菜種植基地等需要重點關注的風險區域布設國家土壤環境質量監測點位。首先是製定每年的采樣計劃,采樣人員到達計劃監測點位後,觀察監測點位是否符合土壤采樣的代表性要求,在允許範圍內優選采樣點,位移距離一般不超過50 m,陡坡地、低窪積水地、住宅、道路、溝渠、糞坑附近等不宜設采樣點。
4 采樣方法
采樣方法分為表層土壤采樣、深層土壤采樣。
4.1 表層土壤采樣
土壤有機汙染物測試采集表層單獨樣品;土壤無機物測試和理化性質測試采集表層混合樣品(采用雙對角線法5點混合采樣)。
4.1.1 單獨樣品
先用鐵鏟切割一個20 cm深的土方,再用木(竹)鏟去掉鐵鏟表麵土樣後裝入250 m L棕色密封樣品瓶。不能斜向挖土,要做到采樣量上下一致。為防止樣品沾汙瓶口,可用光潔硬紙板圍成漏鬥狀,將樣品裝入樣品瓶中;樣品要裝滿樣品瓶;采集的樣品要及時放入冷藏箱,在4℃以下避光保存並運輸。
4.1.2 混合樣品
以確定采樣點位為中心劃定采樣區域,一般為20 m×20 m;采用雙對角線法5點采樣,每個分樣點采樣方法與單獨樣品采集方法相同,5點采樣量基本一致,共計采樣量不少於1 500 g。5點土壤樣品混合至一大張牛皮紙上,進行充分混合,然後采用四分法進行分割,取對角線土樣。若采樣量不夠,剩下土壤再進行混合並進行四分法分割取樣。當土壤中砂石、草根等雜質較多或含水量較高時,可視情況增加樣品采樣量。
4.2 深層土壤采樣
深層土壤采樣使用專門的土鑽等采樣工具單點采樣,采集過程中應防止上層土壤的混入。樣品應自規定的起始深度往下連續采10~50 cm長的土柱。應避免采集基岩風化層,若符合要求的土層太薄或達不到規定深度時,應同點位多次采樣,土壤樣品總量應不少於1 000 g。
4.3 采樣注意事項
土壤樣品應避免在肥料、農藥施用時以及北方凍土季節采集。每完成一個點位采樣工作後,必須及時清理采樣工具,避免交叉汙染。采樣人應現場記錄樣品采集信息,包括土壤樣品信息、實際采樣點經緯度、采樣現場照片等。農用地土壤的采樣點要避開田埂、地頭及堆肥處,有壟的農田要在壟間采樣。采樣時首先清除土壤表層的植物殘骸和石塊等雜物,有植物生長的點位應除去土壤中植物根係。測定重金屬的樣品,盡量用木鏟、竹片直接采集樣品。如用鐵鏟、土鑽時,必須用木鏟刮去與金屬采樣器接觸的部分,再用木鏟收取樣品。采集土壤無機樣品裝入塑料袋,在塑料袋外粘貼1份樣品標簽,再將裝有土壤樣品的塑料袋放入布袋,在布袋封口處係上另1份樣品標簽。采集土壤有機樣品裝入棕色密封樣品瓶,在瓶外粘貼1份樣品標簽,再將樣品瓶放入塑料袋內,在樣品瓶與塑料袋之間放入另1份標簽。
5 樣品製備
5.1 製樣場所
應設置風幹室和製樣室。風幹室應通風良好、整潔、無易揮發性化學物質,並避免陽光直射;製樣室應通風良好,每個製樣工位應做適當隔離。
5.2 樣品製備
5.2.1 土壤無機樣品
5.2.1. 1 風幹(烘幹)
在風幹室將土樣放置於盛樣用器皿中,除去土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結核、動植物殘體等,攤成2~3 cm的薄層,經常翻動。半幹狀態時,用木棍壓碎或用2個木鏟搓碎土樣,置陰涼處自然風幹。土壤樣品也可以采用土壤樣品烘幹機烘幹,溫度控製在35±5℃。
5.2.1. 2 粗磨
在製樣室將風幹的樣品倒在有機玻璃板上,用木錘碾壓,用木棒或有機玻璃棒再次壓碎,揀出雜質,細小已斷的植物須根可采用靜電吸附的方法清除。將全部土樣手工研磨後混勻,過孔徑2 mm尼龍篩,去除2 mm以上的砂粒(若砂粒含量較多,應計算它占整個土樣的百分數),大於2 mm的土團要反複研磨、過篩,直至全部通過。過篩後的樣品充分攪拌、混合直至均勻。
5.2.1. 3 細磨
用瑪瑙球磨機(或手工)研磨到土樣全部通過孔徑1 mm(14目)的尼龍篩,四分法棄取,保留足夠量的土樣、稱重、裝瓶備分析用;剩餘樣品繼續研磨至全部通過孔徑0.15 mm(100目)的尼龍篩,四分法棄取,裝瓶備分析用。
5.2.2 土壤有機樣品
土壤有機樣品一般采用鮮樣或冷凍幹燥樣分析,應按分析方法的時間要求進行前處理和樣品測定。
5.3 注意事項
樣品風幹(烘幹)、磨細、分裝過程中樣品編碼必須始終保持一致。製樣所用工具每處理1份樣品後清理幹淨,嚴防交叉汙染。定期檢查樣品標簽,嚴防樣品標簽模糊不清或丟失。對嚴重汙染樣品應另設風幹室,且不能與其他樣品在同一製樣室同時過篩研磨。
6 質量保證
完善的質量保證是保障監測數據準確、可溯源的根本,是保證土壤環境質量報告科學可信的前提。監測工作必須按有關技術要求,采集樣品必須采集平行樣,必須做到采樣記錄、樣品交接記錄、前處理記錄、分析記錄、數據處理、報告等記錄齊全;實驗室預留樣品要造冊保存;分析取用後的剩餘樣品待測定全部完成數據報出後,移交到實驗室儲存(櫃)室保存,分析取用後的剩餘樣品一般保留半年,預留樣品一般保留2年,有機樣品分析任務完成後無需保存。同時,建立土壤樣品檔案,保證每個樣品都可以進行再現性的樣品複測。
7 我國土壤監測技術方麵存在的問題、對策及建議
我國土壤環境監測技術、管理水平與國際先進技術存在一定差距。第一,土壤環境監測工作起步晚,技術落後,缺乏完整的技術方法和評價體係。第二,土壤環境質量監測從“十一五”才開始進行,監測人員的能力水平較弱。第三,缺乏統一的完整的質量保證體係。
為提高我國土壤監測能力,改善傳統的土壤監測技術,必須采取相應措施。首先,在引入國外先進技術的同時,不斷提高自主創新能力,創新土壤監測方法和技術,建立完善的監測評價體係,提升我國土壤環境監測和分析能力[3];其次,各地要建立經費保障機製,加強土壤環境監測儀器設備等基礎能力建設,按照標準化實驗室要求,重點解決人員和實驗場所不足等問題,每年定期開展技術培訓,擴寬人才培訓途徑,做好土壤監測人才的培養和儲備工作,擴大土壤環境監測技術隊伍,培養土壤環境監測學科帶頭人,促進土壤環境監測技術隊伍專業化、標準化。再次,全國土壤環境監測必須建立在統一的質量保證體係之上,保證布點、采樣、製備、分析全過程質量控製,質量控製工作一定要高標準、嚴要求,提高監測人員持證上崗率、儀器設備合格率,定期開展土壤環境質量監測數據監督檢查等工作。
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