土壤樣品的采集與制備電子教案

1、單 元 教 學(xué) 計 劃教師姓名學(xué)時數(shù)日期班級上課地點課程（學(xué)習(xí)領(lǐng)域）名稱環(huán)境監(jiān)測項目十土壤與固體廢物監(jiān)測單元主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)2 土壤樣品的采集與制備教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.依據(jù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，完成土壤樣品采集和制備；2.能夠根據(jù)監(jiān)測的目的，正確選擇樣品的類型；3.能夠根據(jù)監(jiān)測的項目，正確選擇樣品的制備方法；4.能在監(jiān)測全過程注意采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施。1.土壤采樣的布點方法；2.采樣量、采樣深度、采樣時間的確定；3.土壤樣品的制備程序；4.質(zhì)量保證與質(zhì)量控制。1. 培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力；2.樹立實事求是的職業(yè)素養(yǎng)。能力訓(xùn)練任務(wù)校園綠化帶土樣的采集與制備教學(xué)重點教學(xué)難點

2、重點：1.樣品類型和采樣深度的確定；2.采樣時間的確定；3.樣品制備的流程。難點：1.土壤剖面樣品的采集2.樣品制備的操作技能。教學(xué)方法、手段任務(wù)驅(qū)動，講授、討論和現(xiàn)場訓(xùn)練相結(jié)合教學(xué)組織形式各組根據(jù)各自確定的任務(wù)，確定樣品的要求，對校園綠化帶中土壤如何采樣進(jìn)行分析討論，并分組采集，實驗室中完成樣品的制備，分組總結(jié)本組在任務(wù)完成中遇到的問題。作 業(yè)1.校園綠化帶土樣的采集與制備實驗報告；2.預(yù)習(xí)固體廢物浸出液的制備。備 注項目十 土壤與固體廢物監(jiān)測任務(wù)2 土壤樣品的采集與制備 土壤樣品的采集和處理是土壤分析工作的一個重要環(huán)節(jié)，采集有代表性的樣品，是測定結(jié)果能如實反映土壤環(huán)境狀況的先決條件。實驗室

3、工作者只能對來樣的分析結(jié)果負(fù)責(zé)，如果送來的樣品不符合要求，那么任何精密儀器和熟練的分析技術(shù)都將毫無意義。因此，分析結(jié)果能否說明問題，關(guān)鍵在于樣品的采集和處理。1 土壤樣品的采集1.1進(jìn)行調(diào)研，收集資料為了采集的樣品具有代表性，首先必須對監(jiān)測的地區(qū)進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查的內(nèi)容包括：自然條件：如成土母質(zhì)、地形、植被、水文、氣候等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況：如土地利用情況，作物生長和產(chǎn)量、耕作、水利、肥料、農(nóng)藥等。土壤性狀：如土壤類型、層次特征、分布及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特征等。污染歷史與現(xiàn)狀：如水、氣、農(nóng)藥、肥料等途徑的影響，以及礦床的影響。 1.2布設(shè)采樣點由于土壤本身在空間分布上具有一定的不均勻性，所以應(yīng)多點采樣并均勻混合成

4、為具有代表性的土壤樣品。 采樣點布設(shè)、布點方法（見任務(wù)1） 1.3確定采樣類型及采樣深度1）土壤樣品的類型混合樣品一般了解土壤污染狀況時采集混合樣品：將一個采樣單元內(nèi)各采樣分點采集的土樣混合均勻制成。對種植一般農(nóng)作物的耕地，只需采集020 cm耕作層土壤；對于種植果林類農(nóng)作物的耕地，采集060cm耕作層土壤。剖面樣品了解土壤污染深度時采集剖面樣品：按土壤剖面層次分層采樣。2）采樣深度采樣深度視監(jiān)測目的而定。一般了解土壤污染狀況，只需取15cm左右的表層(或耕層)土壤。使用土鏟采樣。如果了解土壤污染深度，則應(yīng)按土壤剖面層次分層采樣。土壤剖面是指地面向下的垂直土體的切面。典型的自然土壤剖面分為A層

5、（表層，腐殖質(zhì)淋溶層）、B層（亞層，沉積層）、C層（風(fēng)化母巖層、母質(zhì)層）和底巖層。見圖10.2.1 采樣土壤剖面樣品時，需在特定采樣地點挖掘一個1×1.5m左右的長方形土坑，深度約在2m以內(nèi)，一般要求達(dá)到母質(zhì)或潛水處即可。見圖10.2.2。根據(jù)土壤剖面顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、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。隨后在各層最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片土壤樣，每個采樣點的取土深度和取樣量應(yīng)一致。根據(jù)監(jiān)測目的和要求可獲得分層試樣或混合樣，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。 圖10.2.1土壤剖面

6、土層示意圖 圖10.2.2土壤剖面挖掘示意圖1.4確定采樣時間和頻率采樣時間隨測定項目而定。如果只了解土壤污染情況，并隨時采集土壤測定。有時需要了解土壤上生長的植物受污染的情況，則可依季節(jié)變化或作物收獲期采集土壤和植物樣品。一年中在同一地點采集兩次進(jìn)行對照。表10.2.1監(jiān)測項目和頻次項目類別監(jiān)測項目監(jiān)測頻次常規(guī)項目基本項目pH 、陽離子交換量每3 年一次，農(nóng)田在夏收或秋收后采樣重點項目鎘、鉻、汞、砷、鉛、銅、鋅、鎳 六六六、滴滴涕特定項目(污染事故)特征項目及時采樣，根據(jù)污染物變化趨勢決定監(jiān)測頻次選測項目影響產(chǎn)量項目全鹽量、硼、氟、氮、磷、鉀等每3 年監(jiān)測一次，農(nóng)田在夏收或秋收后采樣污水灌溉

7、項目氰化物、六價鉻、揮發(fā)酚、烷基汞、苯并a 芘、有機(jī)質(zhì)、硫化物、石油類等POPs 與高毒類農(nóng)藥苯、揮發(fā)性鹵代烴、有機(jī)磷農(nóng)藥、PCB 、PAH 等其他項目結(jié)合態(tài)鋁（酸雨區(qū)）、硒、釩、氧化稀土總量、鉬、鐵、錳、鎂、鈣、鈉、鋁、硅、放射性比活度等1.5確定采樣方法采樣筒取樣、土鉆取樣、挖坑取樣1.6確定采樣量具體需要多少土壤數(shù)量視分析測定項目而定，一般只要12kg即可。對多點均量混合的樣品可反復(fù)按四分法棄取，最后留下所需的土量，裝入塑料袋或布袋中。1.7采樣注意事項采樣點不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊；將現(xiàn)場采樣點的具體情況，如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細(xì)記錄；見表10.2.2現(xiàn)場填寫兩張標(biāo)簽（見表1

8、0.2.3），寫上地點、土壤深度、日期、采樣人姓名等，一張放入樣品袋內(nèi)，一張扎在樣品口袋上。表10.2.2 土壤現(xiàn)場記錄表采用地點東經(jīng) 北緯樣品編號采樣日期樣品類別采樣人員采樣層次采樣深度（cm ）樣品描述土壤顏色植物根系土壤質(zhì)地砂礫含量土壤濕度其它異物采樣點示意圖自下而上植被描述表10.2.3 土壤樣品標(biāo)簽樣式樣品編號：采用地點： 東經(jīng) 北緯采樣層次：特征描述：采樣深度：監(jiān)測項目：采樣日期：采樣人員：1.8樣品編碼全國土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測土樣編碼方法采用12位碼，具體編碼方法和各位編碼的含義如下： XXXX XX X XX XX 取樣深度碼省市代碼時間碼樣品序號碼區(qū)域類型碼說明：第1-4位數(shù)

9、字： 代表省市代碼，其中省2位，市2位；第5-6位數(shù)字： 代表取樣時間，取年份的后兩位數(shù)計；第7位數(shù)字： 代表取樣點位布設(shè)的重點區(qū)域類型，以一位數(shù)計，本次取數(shù)值1。1代表糧食生產(chǎn)基地、2代表菜籃子種植基地、3代表大中型企業(yè)周邊和廢棄地、4代表重要飲用水源地周邊、5代表規(guī)?；B(yǎng)殖場周邊及污水灌溉區(qū)等重要敏感區(qū)域；第8-9位數(shù)字： 代表樣品序號，連續(xù)排列。以兩位數(shù)計，不足兩位的在前面加零補(bǔ)足兩位。第10-12位數(shù)字: 代表取樣深度，以三位數(shù)計，不足三位的在前面加零補(bǔ)足三位。2.樣品的制備2.1風(fēng)干：除測定游離揮發(fā)酚、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、低價鐵等不穩(wěn)定項目需要新鮮土樣外，多數(shù)項目需用風(fēng)干土樣。土壤樣品一

10、般采取自然陰干的方法。土壤樣品一般采取自然陰干的方法。野外采集樣品運到實驗室在塑料薄膜上或瓷盤內(nèi)風(fēng)干達(dá)半干狀態(tài)壓碎，除石塊、植物根、莖、葉等雜物鋪成薄層，在室溫下經(jīng)常翻動，陰涼處風(fēng)干。應(yīng)注意的是，樣品在風(fēng)干過程中，應(yīng)防止陽光直射和塵埃落入，并防止酸、堿等氣體的污染。2.2磨碎進(jìn)行物理分析時，取風(fēng)干樣品100200g，放在木板上用圓木棍輾碎，并用四分法取壓碎樣，經(jīng)反復(fù)處理使土樣全部通過2mm孔徑的篩子，將土樣混均儲于廣口瓶內(nèi)，作為土壤顆粒分析及物理性質(zhì)測定。2.3過篩作化學(xué)分析時，一般常根據(jù)所測組分及稱樣量決定樣品細(xì)度。分析有機(jī)質(zhì)、全氮項目，應(yīng)取一部分已過2mm篩的土，用瑪瑙或有機(jī)玻璃研缽繼續(xù)研細(xì)，使其全部通過60號篩(0.25mm)。用原子吸收光度法測Cd、Cu、Ni等重金屬時，土樣必須全部通過100號篩(尼龍篩0.15mm)。研磨過篩后的樣品混勻、裝瓶、貼標(biāo)簽、編號、儲存。2.4分裝研磨混勻后的樣品，分別裝于樣品袋或樣品瓶，填寫土壤標(biāo)簽一式兩份，瓶內(nèi)或袋內(nèi)一份，瓶外或袋外貼一份。3.樣品管理土壤保存原則：一般土壤樣品需保存半年至一年，以備必要時查核之用。儲存樣品應(yīng)盡量避免日光、潮濕、高溫和酸堿氣體等的影響。玻璃材質(zhì)容器是常用的優(yōu)質(zhì)貯器，聚