第八章 土壤污染监测土壤：陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层，介于大气、岩石、水、生物圈之间污染来源：农药、污灌等后果：土壤质量下降，生产能力降低；污染农作物进而影响人类生命健康安全；污染水源（地下水、地表水等）
第一节 土壤组成与背景值一、组成母质的形成——风化作用形成的矿物颗粒成土因素——母质、生物、气候、地形、时间等
1.1 矿物质矿物组成：
原生～：硅酸盐、氟化物、硫化物、磷酸盐类矿物等此生～：原生～风化后形成的新矿物，简单盐类；易于淋失；此生粘土矿物，如高岭土等
1.2 化学组成与岩石圈类似，八大元素：O Si Al Fe Ga Na K Mg
1.3 机械组成粒径——吸附，解吸土壤中各粒级含量的相对百分比作为标准国际：三级法，砂粒、粉砂粒、粘粒在土壤中的相对含量分为四大类十二级我国：三组十一种
1.2 有机质表层——来自于各种植物的茎杆、根茬、落叶、土壤质的动物残骸以及有机肥等——物理、化学、生物等因素作用，形成一种新的性质相当稳定而复杂的有机化合物，即为土壤有机质。
未完全分解的含氮和不含氮的有机物腐殖质：具有多种功能团、芳香族结构及酸性的高分子化合物，含胡敏酸和富里酸。
腐殖质作用：吸附、缓冲、络合
1.3 土壤水和空气土壤：疏松矿物颗粒空隙中充填空气或者水土壤水：各种形态水分的总称，复杂溶质的稀溶液
土壤溶液：土壤水及其所含溶质称为土壤溶液
来源——大气降水、降雪和地表径流，浅层地下水土壤空气：存在于土壤中气体的总称。
来源——大气为主，氮、氧、二氧化碳等，还有特殊气体如甲烷等大气污染物质/土壤生物化学作用产生的特殊气体。
二、土壤背景值土壤本底值background：未受和少受人类活动影响因而少污染和无污染的土壤中元素的含量。
背景值：地质学意义上的名词，正常地质地理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中的正常含量。
表达：算术/几何平均值加减算术/几何标准偏差
土壤中各元素与生命活动的密切关系，是通过食物链(网)组建起来的。根据土壤元素含量及其对生物的作用，可将土壤元素分为二大类：必需元素与非必需元素。在必需元素中，有的对所有生物（如动、植物和人类)都必需，有的只对植物必需，如硼；有的只对动物和人类必需如钴、硒。不过，必需与非必需元素之间的界限，是随着生物与环境之间相互作用的发展而转变的，也随着科学技术水平提高而逐渐被发现的，从现有必需元素的确定历史过程可以说明这一点。例如就植物必需的元素来说，最早只认为碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、镁、钙、铁等10种元素是必需的，后来才逐渐认识了锰、硼、锌、铜、钼、氯对植物的必需性。必需元素含量过低时，生命活动不能正常进行：过高时，对生命活动又不利，它们只能维持在一定浓度范围之内，才能使生命活动正常运行。非必需元素在土壤环境中含量较低时，对生命尚无明显不利作用，但稍稍升高就可导致严重的后果，例如汞、锡等。
第二节 土壤污染物的测定
优先监测物PPs——人类健康，世界环境监测系统草案，SCOPE（网站）
第一类：汞铅镉DDT及其代谢产物，多氯联苯第二类：石油产品，DDT以外的某些物质等等，活性物质（内分泌干扰物质、三致物质）
常规监测项目：金属；非金属；有机化合物特点：不流动性，污染物质不均匀，难有代表性调研：特殊性包括土壤的类型及性状特性
一、样品采集
（一） 污染土壤样品采集
1,采样点布设——平面考虑污染来源（气、水），选择采样单元，布设采样点方式：对角线法、梅花形布点法、棋盘式布点法、蛇行布点法
趋势：面积增大、地势变化更明显、土壤更加不均匀、采样点数增多
2,采样深度表层采样——0-15或20cm表层（耕层）土壤污染深度——剖面分层采样——立体1×1.5×2（宽×长×高）——底部为母质或潜水层
A：表层，淋溶层
B：亚层、淀积层
C：风化母岩层、母质层
D：底岩层记录特征、从下至上逐层采样、采样位于各层中部——分层试样或混合样注意：重金属样品则应避免与金属接触部分土样
3,采样时间随时——注意与水体和大气区别作物污染——季节变化和作物收获期，对照（2次/年）
4,采样量四分法取得1-2kg样品
5,注意事项代表性，非边记录详细标签记号等
（二） 土壤背景值样品采集类似，但具体有所不同如采样剖面为ABC三层，过渡层不采，某些地区只采AC层样剖面规格不同0.8×1.5×1（宽×长×高）
二、土壤样品制备与保存——联系固体废物
（一）风干除某些不稳定项目外，均需此步骤避免：化学物质、物理作用（太阳曝晒）、生物作用（及时风干、去除杂物）
（二）磨碎与过筛网筛规格：孔径大小或每英寸长度上的孔数（目，号）孔数愈多，孔径愈小。
物理分析：全部过2mm孔径筛子，1927年规定化学分析：根据不同项目不同要求
有机质、总氮：已过2mm筛的再全部过0.25mm筛（60号筛、60目筛）
重金属（AAS）：100号筛（尼龙筛）
三、土壤样品测定测定方法与其他类似，重量法、容量法、分光光度法、发射光谱法、气相色谱法等土壤用品溶解碱溶法：碳酸钠碱溶法和偏硼酸锂熔融法
盐的介入影响测定结果；熔融高温损失部分重金属如Cd Cr
酸溶法：消化，有机物、溶解固体物质、合多形态为同形态方便测定
氧化剂或还原剂王水：1盐酸——3硝酸硝酸——硫酸：注意硫酸后加且温度逐步升温，否则易于出现碳化现象硝酸——高氯酸：注意高氯酸易于爆炸，因此升温更需缓慢，且先硝酸后硫酸。无水高氯酸会爆炸，因此不可蒸干硫酸——磷酸，络合性磷酸
高沸点、高氧化性土壤监测实例含水量测定百分之一精度的天平，铝盒中，20-30g样品，105摄氏度烘4-5h至恒重，计算与固体废物测定类似
Zn、Cu、Cd测定标准溶液的制备光谱纯试剂（化学纯、分析纯、色谱纯、光谱纯）、去离子水注意：使用浓度低于0.1mg/mL的标液时，需临用前配置或稀释。
土样预处理土样0.5-1g于聚四氟乙烯坩锅中，用少许水润湿，加入盐酸在电热板上加热硝化（<450摄氏度，防止Cd挥发），加入硝酸继续加热，再加入HF加热分解二氧化硅和胶态硅酸盐，最后加入高氯酸加热（<200摄氏度）蒸至近干，冷却，用稀硝酸浸取残渣、定容。同时做全程空白实验。
标准系列混合溶液的配制，测定标准曲线或工作曲线测定样品结果计算
Cr的测定——二苯碳酰二阱分光光度法标准曲线绘制土样消化：类似0.5-2g
硝酸——硫酸——加热至反应冒白烟——冷却——硝酸、氢氟酸继续加热至白烟没有，加水浸取定容，空白显色及比色
酸性介质中加入高锰酸钾，过量，用NaN3出去多余的，加二苯碳酰二阱显色，并比色，54nm；原理：Cr3+——Cr6+
3.4 计算
第一节 土壤组成与背景值一、组成母质的形成——风化作用形成的矿物颗粒成土因素——母质、生物、气候、地形、时间等
1.1 矿物质矿物组成：
原生～：硅酸盐、氟化物、硫化物、磷酸盐类矿物等此生～：原生～风化后形成的新矿物，简单盐类；易于淋失；此生粘土矿物，如高岭土等
1.2 化学组成与岩石圈类似，八大元素：O Si Al Fe Ga Na K Mg
1.3 机械组成粒径——吸附，解吸土壤中各粒级含量的相对百分比作为标准国际：三级法，砂粒、粉砂粒、粘粒在土壤中的相对含量分为四大类十二级我国：三组十一种
1.2 有机质表层——来自于各种植物的茎杆、根茬、落叶、土壤质的动物残骸以及有机肥等——物理、化学、生物等因素作用，形成一种新的性质相当稳定而复杂的有机化合物，即为土壤有机质。
未完全分解的含氮和不含氮的有机物腐殖质：具有多种功能团、芳香族结构及酸性的高分子化合物，含胡敏酸和富里酸。
腐殖质作用：吸附、缓冲、络合
1.3 土壤水和空气土壤：疏松矿物颗粒空隙中充填空气或者水土壤水：各种形态水分的总称，复杂溶质的稀溶液
土壤溶液：土壤水及其所含溶质称为土壤溶液
来源——大气降水、降雪和地表径流，浅层地下水土壤空气：存在于土壤中气体的总称。
来源——大气为主，氮、氧、二氧化碳等，还有特殊气体如甲烷等大气污染物质/土壤生物化学作用产生的特殊气体。
二、土壤背景值土壤本底值background：未受和少受人类活动影响因而少污染和无污染的土壤中元素的含量。
背景值：地质学意义上的名词，正常地质地理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中的正常含量。
表达：算术/几何平均值加减算术/几何标准偏差
土壤中各元素与生命活动的密切关系，是通过食物链(网)组建起来的。根据土壤元素含量及其对生物的作用，可将土壤元素分为二大类：必需元素与非必需元素。在必需元素中，有的对所有生物（如动、植物和人类)都必需，有的只对植物必需，如硼；有的只对动物和人类必需如钴、硒。不过，必需与非必需元素之间的界限，是随着生物与环境之间相互作用的发展而转变的，也随着科学技术水平提高而逐渐被发现的，从现有必需元素的确定历史过程可以说明这一点。例如就植物必需的元素来说，最早只认为碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、镁、钙、铁等10种元素是必需的，后来才逐渐认识了锰、硼、锌、铜、钼、氯对植物的必需性。必需元素含量过低时，生命活动不能正常进行：过高时，对生命活动又不利，它们只能维持在一定浓度范围之内，才能使生命活动正常运行。非必需元素在土壤环境中含量较低时，对生命尚无明显不利作用，但稍稍升高就可导致严重的后果，例如汞、锡等。
第二节 土壤污染物的测定
优先监测物PPs——人类健康，世界环境监测系统草案，SCOPE（网站）
第一类：汞铅镉DDT及其代谢产物，多氯联苯第二类：石油产品，DDT以外的某些物质等等，活性物质（内分泌干扰物质、三致物质）
常规监测项目：金属；非金属；有机化合物特点：不流动性，污染物质不均匀，难有代表性调研：特殊性包括土壤的类型及性状特性
一、样品采集
（一） 污染土壤样品采集
1,采样点布设——平面考虑污染来源（气、水），选择采样单元，布设采样点方式：对角线法、梅花形布点法、棋盘式布点法、蛇行布点法
趋势：面积增大、地势变化更明显、土壤更加不均匀、采样点数增多
2,采样深度表层采样——0-15或20cm表层（耕层）土壤污染深度——剖面分层采样——立体1×1.5×2（宽×长×高）——底部为母质或潜水层
A：表层，淋溶层
B：亚层、淀积层
C：风化母岩层、母质层
D：底岩层记录特征、从下至上逐层采样、采样位于各层中部——分层试样或混合样注意：重金属样品则应避免与金属接触部分土样
3,采样时间随时——注意与水体和大气区别作物污染——季节变化和作物收获期，对照（2次/年）
4,采样量四分法取得1-2kg样品
5,注意事项代表性，非边记录详细标签记号等
（二） 土壤背景值样品采集类似，但具体有所不同如采样剖面为ABC三层，过渡层不采，某些地区只采AC层样剖面规格不同0.8×1.5×1（宽×长×高）
二、土壤样品制备与保存——联系固体废物
（一）风干除某些不稳定项目外，均需此步骤避免：化学物质、物理作用（太阳曝晒）、生物作用（及时风干、去除杂物）
（二）磨碎与过筛网筛规格：孔径大小或每英寸长度上的孔数（目，号）孔数愈多，孔径愈小。
物理分析：全部过2mm孔径筛子，1927年规定化学分析：根据不同项目不同要求
有机质、总氮：已过2mm筛的再全部过0.25mm筛（60号筛、60目筛）
重金属（AAS）：100号筛（尼龙筛）
三、土壤样品测定测定方法与其他类似，重量法、容量法、分光光度法、发射光谱法、气相色谱法等土壤用品溶解碱溶法：碳酸钠碱溶法和偏硼酸锂熔融法
盐的介入影响测定结果；熔融高温损失部分重金属如Cd Cr
酸溶法：消化，有机物、溶解固体物质、合多形态为同形态方便测定
氧化剂或还原剂王水：1盐酸——3硝酸硝酸——硫酸：注意硫酸后加且温度逐步升温，否则易于出现碳化现象硝酸——高氯酸：注意高氯酸易于爆炸，因此升温更需缓慢，且先硝酸后硫酸。无水高氯酸会爆炸，因此不可蒸干硫酸——磷酸，络合性磷酸
高沸点、高氧化性土壤监测实例含水量测定百分之一精度的天平，铝盒中，20-30g样品，105摄氏度烘4-5h至恒重，计算与固体废物测定类似
Zn、Cu、Cd测定标准溶液的制备光谱纯试剂（化学纯、分析纯、色谱纯、光谱纯）、去离子水注意：使用浓度低于0.1mg/mL的标液时，需临用前配置或稀释。
土样预处理土样0.5-1g于聚四氟乙烯坩锅中，用少许水润湿，加入盐酸在电热板上加热硝化（<450摄氏度，防止Cd挥发），加入硝酸继续加热，再加入HF加热分解二氧化硅和胶态硅酸盐，最后加入高氯酸加热（<200摄氏度）蒸至近干，冷却，用稀硝酸浸取残渣、定容。同时做全程空白实验。
标准系列混合溶液的配制，测定标准曲线或工作曲线测定样品结果计算
Cr的测定——二苯碳酰二阱分光光度法标准曲线绘制土样消化：类似0.5-2g
硝酸——硫酸——加热至反应冒白烟——冷却——硝酸、氢氟酸继续加热至白烟没有，加水浸取定容，空白显色及比色
酸性介质中加入高锰酸钾，过量，用NaN3出去多余的，加二苯碳酰二阱显色，并比色，54nm；原理：Cr3+——Cr6+
3.4 计算
