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土壤樣品的采集需要的步驟和注意事項(xiàng)

點(diǎn)擊次數(shù):4057  更新時(shí)間:2020-10-20

一、采樣準(zhǔn)備

1.組織準(zhǔn)備

編寫詳細(xì)的工作方案,由具有野外調(diào)查經(jīng)驗(yàn)且掌握土壤采樣技術(shù)規(guī)程的專業(yè)技術(shù)人員、后勤保障人員、質(zhì)控人員等組成采樣組,明確責(zé)任分工,責(zé)任到人,采樣前需組織培訓(xùn)學(xué)習(xí)有關(guān)技術(shù)文件,了解監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范。

2.資料收集

收集包括監(jiān)測(cè)區(qū)域的交通圖、土壤圖、地質(zhì)圖、大比例尺地形圖、土地利用圖、植被分布圖、本區(qū)域名勝古跡、重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)等方面資料,制作采樣工作圖和標(biāo)注采樣點(diǎn)位用。收集包括監(jiān)測(cè)區(qū)域土類、成土母質(zhì)等土壤信息資料。收集工程建設(shè)或生產(chǎn)過(guò)程對(duì)土壤造成影響的環(huán)境研究資料,造成土壤污染事故的主要污染物的毒性、穩(wěn)定性以及如何消除等資料,土壤歷史資料和相應(yīng)的法律(法規(guī)),監(jiān)測(cè)區(qū)域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及排污、污灌、化肥農(nóng)藥施用情況資料,監(jiān)測(cè)區(qū)域氣候資料(溫度、降水量和蒸發(fā)量)、水文資料以及監(jiān)測(cè)區(qū)域遙感與土壤利用及其演變過(guò)程方面的資料等。

3.布點(diǎn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)勘查

在現(xiàn)場(chǎng)勘查之前,根據(jù)調(diào)查目的進(jìn)行初步設(shè)計(jì),確定調(diào)查區(qū)域內(nèi)理論監(jiān)測(cè)點(diǎn)位集,并且編制方案。然后,通過(guò)必要的現(xiàn)場(chǎng)勘查終對(duì)理論布點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)和優(yōu)化,形成調(diào)查區(qū)域內(nèi)實(shí)際進(jìn)行監(jiān)測(cè)的點(diǎn)位集,并修訂方案?,F(xiàn)場(chǎng)勘查主要包括對(duì)以地圖初步布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)利用GPS進(jìn)行校正、進(jìn)行土樣采集可行性勘查、對(duì)布點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

4.采樣器具準(zhǔn)備

(1) 工具類:鎬頭、鐵鍬、鐵鏟、圓狀取土鉆、螺旋取土鉆、竹片以及適合特殊采樣要求的工具等。

(2)器材類:GPS.羅盤、數(shù)碼照相機(jī)、卷尺、鋁盒、樣品袋、樣品瓶、運(yùn)輸箱等。

(3) 文具類:土壤樣品標(biāo)簽(表3.1)、點(diǎn)位編號(hào)標(biāo)志、土壤比色卡、剖面標(biāo)尺、采樣現(xiàn)場(chǎng)記錄表(表3.2)、鉛筆、資料夾等。

(4) 現(xiàn)場(chǎng)采樣定性試劑等。

(5) 安全防護(hù)用品:工作服、工作鞋、安全帽、藥品箱等。

(6) 采樣用車輛及冷藏箱。

二、樣品采集方法

采樣可分為采表層樣品和采集土壤剖面樣品。

(一)采集土壤表層

一般監(jiān)測(cè)只需采集表層土壤,可用采樣鏟挖取0-20 cm的土壤,采集表層可以采集單獨(dú)樣品也可以采集混合樣品。農(nóng)田種植一般農(nóng)作物采0-20 cm,種植果林類農(nóng)作物采0-60 cm。為了保證樣品的代表性,減低監(jiān)測(cè)費(fèi)用,可以采取采集混合樣的方案。每個(gè)土壤單元設(shè)3-7個(gè)采樣區(qū),單個(gè)采樣區(qū)可以是自然分割的一個(gè)田塊,也可以由多個(gè)田塊所構(gòu)成,其范圍以200 m×200 m為宜。每個(gè)采樣區(qū)的樣品為農(nóng)田土壤混合樣?;旌蠘拥牟杉饕兴姆N方法(圖3.2):

(1) 單角線法:適用于污灌農(nóng)田土壤,對(duì)角線分為5等份,以等分點(diǎn)為采樣分點(diǎn);

(2) 雙對(duì)角線法:適用于面積較小,地勢(shì)平坦,土壤組成和受污染程度相對(duì)比較均勻的地塊,設(shè)分點(diǎn)5個(gè)左右;

(3)棋盤式法:適宜中等面積、地勢(shì)平坦、土壤不夠均勻的地塊,設(shè)分點(diǎn)10個(gè)左右,受污泥、垃圾等固體廢物污染的土壤,分點(diǎn)應(yīng)在20個(gè)以上;

(4) 蛇形法:適宜于面積較大、土壤不夠均勻且地勢(shì)不平坦的地塊,設(shè)分點(diǎn)15個(gè)左右,多用于農(nóng)業(yè)污染型土壤。

各分點(diǎn)混勻后用四分法取1 kg土樣裝入樣品袋,多余部分棄去。如使用土鉆,以采樣點(diǎn)中心畫半徑為1m的圓周,在圓周上等距采集4個(gè)樣品,在中心上采集1個(gè)樣品,將5個(gè)樣品等重量混勻?yàn)?個(gè)單獨(dú)樣品,保留1kg左右,其余用四分法棄去。

(二)采集土壤剖面

特殊要求的監(jiān)測(cè)(土壤背景、環(huán)評(píng)、污染事故等)有必要時(shí)可選擇部分采樣點(diǎn)為剖面采樣。剖面的規(guī)格一般為長(zhǎng)1.5 m,寬0.8 m,深1.2 m。挖掘土壤剖面要使觀察面向陽(yáng),將表土和底土分兩側(cè)放置。一般典型的自然土壤剖面分為A層(表層,腐殖質(zhì)淋溶層)、B層(亞層,淀積層)、C層(風(fēng)化母巖層、母質(zhì)層)和底巖層。地下水位較高時(shí),剖面挖至地下水出露時(shí)為止;山地丘陵土層較薄時(shí),剖面挖至風(fēng)化層。對(duì)B層發(fā)育不完整(不發(fā)育)的山地土壤,只采A、C兩層。水稻土按照A耕作層、P犁底層、C母質(zhì)層(或G潛育層或W漪育層)分層采樣,對(duì)P層太薄的剖面,只采A、C兩層(或A、G層或A、W層)。干旱地區(qū)剖面發(fā)育不完善的土壤,在表層5-20 cm、心土層50 cm、底土層100 cm左右采樣。根據(jù)土壤剖面顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、溫度、植物根系分布等劃分土層,并進(jìn)行仔細(xì)觀察;將剖面形態(tài)、特征自上而下逐一記錄。隨后在各層典型的中部自下而上逐層采樣,在各層內(nèi)分別用小土鏟切取一片土壤樣,每個(gè)采樣點(diǎn)的取土深度和取樣量應(yīng)一致。用于重金屬分析的樣品,應(yīng)將與金屬采樣器接觸部分的土樣棄去。土壤剖面見(jiàn)圖3.3。

(三)新鮮土壤樣品的采集

在測(cè)定土壤揮發(fā)性、半揮發(fā)性物質(zhì)時(shí),需要采集土壤新鮮樣品,新鮮樣品必須采集單獨(dú)樣品。一般用250 ml帶有聚四氟乙烯襯墊的采樣瓶采樣,為防止樣品沾污瓶口,可將硬紙板圍成漏斗狀,將樣品裝入樣品瓶中,樣品要裝滿樣品瓶,低溫保存。

三、采樣時(shí)期

為了解土壤污染狀況,可隨時(shí)采集樣品進(jìn)行測(cè)定。如需同時(shí)掌握在土壤上生長(zhǎng)的作物受污染狀況,可依據(jù)季節(jié)或作物收獲時(shí)期采樣,一般在秋季作物收獲后或春季播種施用前采集,果園在果實(shí)采摘后的*一次施肥前采集。面積較小的土壤污染調(diào)查和突發(fā)性土壤污染事故調(diào)查可隨時(shí)直接采樣。

樣品采集按不同階段又可分為:

(1) 前期采樣:根據(jù)背景資料與現(xiàn)場(chǎng)考察結(jié)果,采集一定數(shù)量的樣品分析測(cè)定,用于初步驗(yàn)證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度,為制定監(jiān)測(cè)方案(選擇布點(diǎn)方式和確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及樣品數(shù)量)提供依據(jù),前期采樣可與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查同時(shí)進(jìn)行。

(2)正式采樣:按照監(jiān)測(cè)方案,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)采樣。

(3) 補(bǔ)充采樣:正式采樣測(cè)試后,發(fā)現(xiàn)布設(shè)的樣點(diǎn)沒(méi)有滿足總體設(shè)計(jì)需要,則要進(jìn)行增設(shè)采樣點(diǎn)補(bǔ)充采樣口

四、采樣量

土壤樣品一般采樣量為1-3 kg,對(duì)混合樣品需反復(fù)按四分法棄取,后留下所需的土樣量,裝入采樣布袋內(nèi)。

五、栗樣記錄

采樣時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行編號(hào)及填寫采樣記錄、樣品標(biāo)簽?,F(xiàn)場(chǎng)必須認(rèn)真填寫栗樣記錄表,拍攝數(shù)碼相片,用GPS衛(wèi)星定位記錄樣點(diǎn)經(jīng)緯度。采樣記錄包括對(duì)樣品的簡(jiǎn)單描述(如土壤質(zhì)地、干濕程度、顏色、植物根系和異物量等),采樣點(diǎn)周圍情況及土地利用歷史等內(nèi)容。按照方案要求編制8-12位土壤樣品號(hào)碼,現(xiàn)場(chǎng)填寫標(biāo)簽兩張,一張放入樣品袋內(nèi),一張?jiān)跇悠反?。采樣結(jié)束,需逐項(xiàng)檢查土壤樣品和樣袋標(biāo)簽、采樣記錄,如有缺項(xiàng)和錯(cuò)誤,及時(shí)補(bǔ)齊更正。將現(xiàn)場(chǎng)采樣點(diǎn)的具體情況,如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細(xì)記錄。

六、農(nóng)田和城市土壤采樣

(一)農(nóng)田土壤采樣

農(nóng)田土壤采樣首先應(yīng)確立土壤監(jiān)測(cè)單元,監(jiān)測(cè)單元?jiǎng)澐忠鶕?jù)調(diào)查目的、調(diào)查精度和調(diào)查區(qū)域環(huán)境狀況等因素確定監(jiān)測(cè)單元。同時(shí)還要參考土壤類型、農(nóng)作物種類、耕作制度、糧食生產(chǎn)基地、保護(hù)區(qū)類型、行政區(qū)劃等要素,同一單元的差別應(yīng)盡可能地縮小,部門專項(xiàng)調(diào)查按其專項(xiàng)監(jiān)測(cè)要求進(jìn)行。

土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)單元按土壤污染途徑可劃分為:

(1) 大氣污染型土壤監(jiān)測(cè)單元;

(2) 灌溉水污染監(jiān)測(cè)單元;

(3) 固體廢物堆污染型土壤監(jiān)測(cè)單元;

(4)%農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)污染型土壤監(jiān)測(cè)單元;

(5)綜合污染型土壤監(jiān)測(cè)單元(污染物來(lái)自上述兩種以上途徑)。

大氣污染型土壤監(jiān)測(cè)單元和固體廢物堆污染型土壤監(jiān)測(cè)單元以污染源為中心放射狀布點(diǎn),在主導(dǎo)風(fēng)向和地表水的徑流方向適當(dāng)增加采樣點(diǎn)(離污染源的距離遠(yuǎn)于其他點(diǎn));灌溉水污染監(jiān)測(cè)單元采用按水流方向帶狀布點(diǎn),采樣點(diǎn)自納污口起由密漸疏;農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)污染型土壤監(jiān)測(cè)單元采用均勻布點(diǎn);綜合污染型土壤監(jiān)測(cè)單元布點(diǎn)采用綜合放射狀、均勻、帶狀布點(diǎn)法。

(二)城市土壤采樣

城區(qū)內(nèi)大部分土壤被道路和建筑物覆蓋,只有小部分土壤栽植草木,由于城市土壤其復(fù)雜性要求分兩層采樣,上層((0-30 cm)可能是回填土或受人為影響大的部分,另一層(30-60 cm)為人為影響相對(duì)較小部分。兩層分別取樣監(jiān)測(cè)。城市土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)以網(wǎng)距2 000 m的網(wǎng)格布設(shè)為主,功能區(qū)布點(diǎn)為輔,每個(gè)網(wǎng)格設(shè)一個(gè)采樣點(diǎn)。對(duì)于專項(xiàng)研究和調(diào)查的采樣點(diǎn)可適當(dāng)加密。

(三)污染事故監(jiān)測(cè)土壤采樣

污染事故不可預(yù)料,接到舉報(bào)后立即組織采樣。首先要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和**,記錄土壤被污染時(shí)間,根據(jù)污染物及其對(duì)土壤的影響確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)日,尤其污染事故的特征行朱物足監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。如果是固體污染物拋灑污染型,等打掃后采集表層5 cm土樣,天樣點(diǎn)數(shù)小少于3個(gè)。如果是液體傾翻污染型,污染物向低洼處流動(dòng)的同時(shí)向深度方向滲適并向兩側(cè)橫向方向擴(kuò)散,每個(gè)點(diǎn)分層采樣,事故發(fā)生點(diǎn)樣品點(diǎn)較密,采樣深度較深,離事故發(fā)生點(diǎn)相對(duì)遠(yuǎn)處樣品點(diǎn)較疏,采樣深度較淺。采樣點(diǎn)不少于5個(gè)。事故土壤監(jiān)測(cè)要設(shè)定2-3個(gè)背景對(duì)照點(diǎn),各點(diǎn)(層)取1 kg土樣裝入樣品袋,有腐蝕性或要測(cè)定揮發(fā)性化合物,改用廣口瓶裝樣。含易分解有機(jī)物的待測(cè)定樣品,采集后置于低溫(冰箱)中,直至運(yùn)送、移交到分析室。

七、土壤樣品的流轉(zhuǎn)

土壤樣品流轉(zhuǎn)包括采樣現(xiàn)場(chǎng)樣品檢查和多次樣品交接保存。在采樣現(xiàn)場(chǎng)必須將樣品逐件與樣品標(biāo)簽和采樣記錄進(jìn)行核對(duì),核對(duì)后分類裝箱。樣品在運(yùn)輸中嚴(yán)防樣品的損失、混淆或沾污,對(duì)光敏感的樣品應(yīng)有避光外包裝,及時(shí)送至實(shí)驗(yàn)室。測(cè)定有機(jī)物的土壤樣品要低溫((4℃)暗處冷藏保存,并盡快將樣品送達(dá)實(shí)驗(yàn)室。采樣者和實(shí)驗(yàn)室樣品管理員雙方同時(shí)清點(diǎn)核實(shí)樣品,并在樣品流轉(zhuǎn)卡上簽字確認(rèn),樣品流轉(zhuǎn)卡一式四份,采樣者一份、樣品管理員存一份、分析人員一份、剩下一份隨數(shù)據(jù)存檔,樣品運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需要確保樣品標(biāo)識(shí)的*一性。

八、采樣注意事項(xiàng)

(1) 采樣點(diǎn)不宜設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊;采樣時(shí)要首先清除表層的枯枝落葉,有植物生長(zhǎng)的點(diǎn)位要首先除去植物及其根系。采樣現(xiàn)場(chǎng)要剔除礫石等異物。要注意及時(shí)清潔采樣工具,避免交叉污染。

(2) 每個(gè)采樣點(diǎn)的取土深度及采樣量應(yīng)均勻一致,土壤上層與下層的比例要相同。取樣器應(yīng)垂直于地面入土,深度相同。用取土鏟取樣應(yīng)先鏟出一個(gè)耕層斷面,再平行于斷面下鏟取土。

(3) 測(cè)定微量元素的樣品必須用不銹鋼取土器采樣。

(4) 測(cè)定重金屬的樣品,盡量用竹鏟、竹片直接采取樣品,或用鐵鏟、土鉆挖掘后,用竹片刮去與金屬采樣器接觸的部分,再用竹片采取樣品。對(duì)于污染土壤的樣品,要根據(jù)污染物的性質(zhì)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,避免與人身體的直接接觸。

(5)采集揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物樣品時(shí),要防止待測(cè)物質(zhì)揮發(fā),注意樣品滿瓶不留空隙,低溫運(yùn)輸和保存。

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