土壤质量的监测方案(有机氯农药工厂).doc
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环境监测论文
有机氯农药工厂土壤质量的监测方案
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二○一年月日
有机氯农药工厂土壤质量的监测方案
摘要结合《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)与《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)对有机氯农药厂进行土壤质量监测,根据检测目的进行调查研究,收集相关资料,在综合分析的基础上,合理布置采样点,确定监测项目和采样方法,选择检测方案,建立质量保证程序和措施,提出监测数据处理要求,并安排实施计划[1]。
关键词土壤监测方案气相色谱法
有机氯农药曾在一段时间内,在农业生产上防治农作物的病虫害起着积极的作用,在一些经济发达地区历史上有机氯农药使用量相当大[2],现对有机磷农药厂进行土壤中有机氯含量及其他物质的监测,首先要根据检测目的进行调查研究,收集相关资料,在综合分析的基础上,合理布置采样点,确定监测项目和采样方法,选择检测方案,建立质量保证程序和措施,提出监测数据处理要求,并安排实施计划。
下面结合《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)
一、监测目的
监测土壤质量现状的目的是判断土壤是否被污染及污染状况,并预测发展变化趋势。
二、资料的收集
1、自然环境
收集该土地土壤类型、植被、区域土壤元素背景值、土地利用、水土流失、自然灾害、水系、地下水、地质、地形地貌、气象等。
2、社会环境
该土地周围工农业生产布局、工业污染源种类及分布、污染物种类及排放途径和排放量、农药和化肥使用状况、污水灌溉及污泥施用状况、人口分布、地方病等。
三、监测项目
根据该土地监测目的确定。
背景值调查研究测定土壤中有效磷、总磷的含量,该土壤质量监测:
影响自然生态、植物正常生长、人体健康等项目。
四、采样点的布设[3]
1、布设原则
由于在进行该土壤监测时,监测面积比较大,划分若干个采样单位,在不同地方选择对照采样单位。
划分采样单位时,参考土壤类型、农作物种类、耕作制度等因素划分。
择对照采样单元,同单元的差别尽量缩小。
对于土壤污染监测;坚持哪里有污染在哪里布点,优先布设污染严重,影响农业生产活动的地方。
采样点不能设在田边、沟边、路边、堆肥周边及水土流失严重或表层土被破坏处。
2、采样点的布设
由于该土地占地面积比较大,地形平缓,所以采用网格布点法,采样点设在两条直线的交点处或方格中心布点。
五、土壤样品的采集
(一)土壤样品的类型、采样深度及采样量
1、混合样品
了解土壤污染状况,在一个采样单元内各采样分点采集的土样混合均匀制成混合样,组成混合样的分点数通常为5~20个。
混合样量较大,用四分法弃取,最后留下1~2kg,装入样品袋。
2、剖面样品:
每个剖面采集A、B、C三层土样。
过渡层(AB、BC)不采样。
当地下水位较高时,挖至地下水出露时止。
现场记录实际采样深度。
在各层次典型中心部位自下而上采样,切忌混淆层次、混合采样。
注意采样深度和取样量一致
3、采样时间与频率
根据土壤污染状况,随时采集掌握作物受污染状况,根据《农田土壤环境监测技术规范》一般土壤采样监测,必测项目一年一次,其他项目每3~5年测一次。
4、采样注意事项
(1)采样点不能设在田边、沟边、路边或肥堆边;
(2)将现场采样点的具体情况,如土壤剖面形态特征、采样深度等做详细记录;
(3)现场填写两张标签,写上地点、土壤深度、日期、采样人姓名等,一张放入样品袋内,一张扎在样品口袋上。
(4)用于重金属项目分析的土样,尽量采用竹器采样,或将和金属采样器接触部分弃去。
六、土壤与管理
1、样品加工
(1)样品风干
在风干室将潮湿土样倒在白色搪瓷盘内或塑料膜上,摊成约2cm厚的薄层,用玻璃棒间断地压碎、翻动,使其均匀风干。
在风干过程中,拣出碎石、沙砾及植物残体等杂质。
(2)磨碎与过筛
对土壤颗粒进行分析及物理性质,取风干样品100-200g于有机玻璃板上,用木棒再次压碎,经反复处理使其全部通过2nm孔径筛,贮藏于玻璃瓶内。
2、样品管理
对土壤样管理,土壤加工处理、分装、分发过程中的管理和土样入库保存管理。
七.土壤样品的预处理和测定方法
预处理:
需要处理成液体状态和将欲测组分转变为适合测定方法要求的形态、浓度,以及消除共存组分的干扰。
土壤样品的预处理方法主要有分解法和提取法。
前者用于元素的测定,后者用于有机污染物和不稳定组分的测定。
1、土壤样品分解方法
a.酸分解法:
用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸(HCl-HNO3-HF-HClO4)分解土壤样品。
作用:
①破坏、除去土壤中的有机物;②溶解固体物质;③将各种形态的金属变为同一种可测态。
b.碱熔分解法:
高温熔融,熔剂有Na2CO3、K2CO3、NaOH、Na2O2等。
优点:
分解样品完全,不产生大量酸性蒸汽
缺点:
试剂用量大,引进污染物、重金属挥发损失
c.高压釜密闭分解法:
优点:
低温(<180℃)密闭,用酸量少,易挥发元素损失小,可批量分解
d.微波加热分解:
优点:
热效率高、加速分解
2、土壤样品提取:
有机物、受热不稳定物、组分形态分析需要采用提取方法
A.有机污染物:
采用振荡提取或索氏提取
B.易溶无机污染物、有效态:
采用酸或水浸取
3、净化和浓缩
净化:
采用层析和蒸馏
浓缩:
采用K-D浓缩和蒸发
氰化物、硫化物:
蒸馏-碱溶液吸收法
4、土壤监测常用方法
(1)、重量法:
测土壤水分(样品在105℃烘干、称重、计算。
)
水分(分析基)%=〔(m1-m2)/(m1-m0)〕×100
水分(烘干基)%=〔(m1-m2)/(m2-m0)〕×100
(2)、玻璃电极法:
PH测定要点:
称取通过1mm孔径筛的土样10g于烧杯中,加无二氧化碳蒸馏水25mL,轻轻摇动后用电磁搅拌器搅拌1min,使水和土充分混合均匀,放置30min,测量上部浑浊液的pH值。
影响因素:
土粒的粗细;水、土比例。
酸性土壤的水土比保持5∶1~1∶1。
碱性土壤水土比以1∶1或2.5∶1为宜,水土比增加,测得pH值偏高。
风干土壤>潮湿土壤
(3)、可溶性盐分:
用一定量的水从一定量土壤中经一定时间浸提出来的水溶性盐分。
(4)、金属化合物
待测8种有毒有害元素为:
As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn。
测试方法均按照相应的中华人民共和国国家标准执行,标准列如下:
Pb、Cd的测定-石墨炉原子吸收分光光度法(GB/T17141-1997)[4];总Cr的测定-火焰原子吸收分光光度法(GB/T17137-1997)[5];Ni的测定-火焰原子吸收分光光度法(GB/T17139-1997)[6];总Hg的测定-冷原子吸收分光光度法(GB/T17136-1997)[7];总As的测定-硼氢化钾-硝酸银分光光度法(GB/T17135-1997)[8];Cu、Zn的测定-火焰原子吸收分光光度法(GB/T17138-1997)[9]。
使用的重金属标准土壤样品代号为GSS-1,每批样品(约20个)中带标样1~2个,并且随机取20%的测试样品作重复测试样,以此对测试结果的质量作控制。
(5)、有机化合物测定
(a)有机氯农药:
α-六六六(α-HCH)、β-六六六(â-HCH)、r-六六六(r-HCH)、δ-六六六(ä-HCH)、p,p’-滴滴依(p,p’-DDE)、o,p’-滴滴涕(o,p-’DDT)、p,p’-滴滴滴(p,p’-DDD)及p,p’-滴滴涕(p,p’-DDT),其残留量测定方法按照按照国标GB/T14550-93进行[10]。
分析测定质量控制与保证措施:
①加标样:
每批分析样(约20个)需带1个待测样添加标样;②空白样:
每批分析样需带1个空白样,以确认试剂和容器的清洁程度;③平行样:
每批分析样需带2~3个平行样(20%),以确认测试结果的再现性;④添加回收率:
每周1次,待测样添加两种浓度标样(相差1~2个数量级),平行3~5次,以确认测试结果的准确性。
(b)苯并(a)芘的测定
紫外分光光度法:
适于苯并(a)芘含量>5μg/kg的土壤
荧光分光光度法:
苯并(a)芘含量<5μg/kg
高效液相色谱法:
土壤样品于索氏提器内用环己烷提取苯并(a)芘;提取液注入高效液相色谱仪测定。
紫外分光光度法:
适于苯并(a)芘含量>5μg/kg的土壤.定量385nm,定性365、385、403nm
六、质量控制
包括实验用分析仪器、量器、试剂、标准物质及监测人员基本素质的质量保证,实验室内部质量控制,实验室间质量控制,监测结果的数据库处理要求。
七、土壤环境质量评价
评价参数包括土壤单项污染指数、土壤综合污染指数、土壤污染积累指数、土壤污染物超标倍数、土壤污染样本超标率、土壤污染面积超标率、土壤污染物分担率及土壤污染分级标准。
八、总结
农用化学品(包括农药、化肥)投入一直很高,农村工业发展迅速,因此农田土壤中有机氯农药残留量及有毒有害元素的含量较高,土壤环境质量处于安全的仅为48.3%,近1/4的土壤处于警戒限,其余的农业土壤处于不同程度的污染状况。
因此,为了保障农产品品质,必须建立健全土壤环境质量这道安全防线,对一些污染严重的点位,应采取适当的技术修复污染土壤,并通过农业产业化调整,改变种植习惯,以防止污染物通过食物链进入人体。
参考文献
1、环境监测奚旦立,孙裕生高等教育出版社2010.7
2、赵玲,马永军.有机氯农药对土壤环境的影响,土壤,2001,33(6):
309~311
3、污染场地环境调查的土壤监测点位布设方法初探陈辉 张广鑫 惠怀胜,环境保护科学 第36卷 第2期 2010年4月
4、中华人民共和国国家标准.土壤质量-铅、镉的测定:
石墨炉原子吸收分光光度法(GB/T17141-1997).北京:
中国标准出版社,1997
5、中华人民共和国国家标准.土壤质量-总铬的测定:
火焰原子吸收分光光度法(GB/T17137-1997).北京:
中国标准出版社,1997
6、中华人民共和国国家标准.土壤质量-镍的测定:
火焰原子吸收分光光度法(GB/T17139-1997).北京:
中国标准出版社,1997
7、中华人民共和国国家标准.土壤质量-总汞的测定:
冷原子吸收分光光度法(GB/T17136-1997).北京:
中国标准出版社,1997
8、中华人民共和国国家标准.土壤质量-总砷的测定:
硼氢化钾-硝酸银分光光度法(GB/T17135-1997).北京:
中国标准出版社,1997
9、中华人民共和国国家标准.土壤质量-铜、锌的测定:
火焰原子吸收分光光度法(GB/T17138-1997).北京:
中国标准出版社,1997
10、中华人民共和国国家标准.土壤质量-六六六和DDT的测定:
气相色譜法(GB/T14550-1993).北京:
中国标准出版社,1993
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