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污染及防治 2009NO.29 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 土壤污染調(diào)查布點(diǎn)及樣品采集技術(shù)研究 姜勇 (江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 江蘇南京 210036) 摘要:本文從全面性、可行性、經(jīng)濟(jì)性、連續(xù)性、分級(jí)控制、相對(duì)一致性等六方面闡述了土壤污染調(diào)查中樣品采集點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)遵循的基本原則。同時(shí)以土壤類型、成土母質(zhì)、地形地貌、土地利用、植被類型、灌溉水源等依據(jù),將點(diǎn)位布設(shè)區(qū)域劃分為普查區(qū)域、重點(diǎn)區(qū)域和混合區(qū)域。在選定不同區(qū)域內(nèi),根據(jù)土壤類型及區(qū)域特征,較為系統(tǒng)地研究和說(shuō)明了如何采集有代表性的土壤樣品、土壤樣品采集方法等技術(shù)要求。 關(guān)鍵詞:土壤 調(diào)查布點(diǎn) 采樣 技術(shù)研究 中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章號(hào):1672-3791(2009)10(b)-0137-02 土壤是人類賴以生存的最重要的自然資源之一,隨著人類社會(huì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活水平的不斷進(jìn)步和發(fā)展,其對(duì)土壤帶來(lái)的影響也越來(lái)越嚴(yán)重。土壤污染(soil pollution)是指進(jìn)入土壤中的污染物已超過(guò)土壤的自凈能力,而且對(duì)土壤、植物或環(huán)境造成損害的狀況。土壤污染可以分為有機(jī)污染和無(wú)機(jī)污染。土壤的有機(jī)污染就是由于有機(jī)污染物在土壤中的富集造成,主要污染物包括石油、農(nóng)藥、木材防腐劑及多環(huán)芳香烴等。多數(shù)情況下,有機(jī)污染物通過(guò)一定時(shí)間的光照、生物降解等方式在環(huán)境中分解成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物；但也有少數(shù)有機(jī)污染物因環(huán)境中難以降解而被稱為持久性有機(jī)污染物,如有機(jī)氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、二惡英等。 當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速騰飛和發(fā)展，土壤的污染問(wèn)題卻日趨嚴(yán)重，重視土壤污染調(diào)查、完善土壤調(diào)查技術(shù)的研究、獲得真實(shí)科學(xué)的土壤污染狀況,勢(shì)在必行。本文從全面性、可行性、經(jīng)濟(jì)性、連續(xù)性、分級(jí)控制、相對(duì)一致性等六方面闡述了土壤污染調(diào)查點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)遵循的基本原則。同時(shí)依據(jù)土壤類型、成土母質(zhì)、地形地貌、土地利用、植被類型、灌溉水源等地域特征,將點(diǎn)位布設(shè)區(qū)域劃分為普查區(qū)域、重點(diǎn)區(qū)域和混合區(qū)域。并在選定不同區(qū)域內(nèi),根據(jù)土壤類型及區(qū)域特征,較為系統(tǒng)地研究和說(shuō)明了如何采集有代表性的土壤樣品、土壤樣品采集方法等技術(shù)要求。 1、土壤污染調(diào)查樣品采集點(diǎn)位布設(shè)原則 1.1全面性原則：土壤污染調(diào)查點(diǎn)位要全面覆蓋不同類型的土壤及不同利用方式的土壤,重點(diǎn)區(qū)域要全面覆蓋調(diào)查區(qū)域內(nèi)各種污染類型的場(chǎng)地,能代表調(diào)查區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量狀況。 1.2可行性原則：土壤樣品采集點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)兼顧采樣現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,充分考慮交通、安全等方面可實(shí)施采樣的環(huán)境保障。 1.3經(jīng)濟(jì)性原則：土壤樣品采集點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)保證樣品代表性最大化,最大限度節(jié)約采樣成本、人力資源和實(shí)驗(yàn)室資源。 1.4連續(xù)性原則：土壤樣品采集點(diǎn)位布設(shè)在滿足本次調(diào)查的基礎(chǔ)上,應(yīng)兼顧“七五”全國(guó)土壤環(huán)境背景值調(diào)查布設(shè)的背景點(diǎn)位情況,并考慮國(guó)家開展土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)的需要。 1.5分級(jí)控制原則：土壤調(diào)查點(diǎn)位網(wǎng)格布設(shè)尺度按國(guó)家、省、市不同層次需求分級(jí)設(shè)定,確定的調(diào)查點(diǎn)位實(shí)行分級(jí)控制、分級(jí)管理。 1.6相對(duì)一致性原則：土壤樣品采集點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)遵循在同一采樣區(qū)域(網(wǎng)格)內(nèi)的土壤差異性應(yīng)盡可能小,在性質(zhì)上具有相對(duì)一致性。而不同采樣區(qū)域(網(wǎng)格)內(nèi)土壤差異性盡可能大。 2、土壤污染調(diào)查樣品采集點(diǎn)位布設(shè)區(qū)域的劃分 以市、縣域?yàn)榛A(chǔ)調(diào)查單位,對(duì)區(qū)域內(nèi)土壤類型、成土母質(zhì)、地形地貌、土地利用、植被類型、灌溉水源等進(jìn)行調(diào)查,據(jù)此劃分土壤調(diào)查區(qū)域。 2.1土壤污染調(diào)查樣品采集點(diǎn)位布設(shè)的普查區(qū)域 普查區(qū)域重點(diǎn)指耕地、林地(原始林除外)、草地、未利用土地等區(qū)域,掌握普查區(qū)域的分布范圍、面積等,建立所布設(shè)的普查點(diǎn)位與其代表性區(qū)域內(nèi)的土壤、環(huán)境間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,以利于實(shí)現(xiàn)普查點(diǎn)與其所代表區(qū)域間點(diǎn)、線、面之間的結(jié)合。 2.2土壤污染調(diào)查樣品采集點(diǎn)位布設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域 按10種污染類型來(lái)劃分土壤污染調(diào)查樣品采集點(diǎn)位布設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域定義。 重污染行業(yè)企業(yè)及周邊地區(qū)：重污染行業(yè)企業(yè)主要指紡織業(yè)、紡織服裝（鞋、帽）制造業(yè)、皮革（毛皮、羽毛、絨)及其制品業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、石油加工和煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、橡膠制品業(yè)、塑料制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)（水泥制造業(yè)）、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)等13種重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)； 工業(yè)企業(yè)遺留或遺棄場(chǎng)地：重點(diǎn)指近20年內(nèi)遺留或遺棄的工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地（包括已經(jīng)改變用途的遺留或遺棄的工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地）和城市已廢棄的加油站； 工業(yè)（園）區(qū)及周邊地區(qū)：按國(guó)家級(jí)、省級(jí)及市級(jí)工業(yè)園區(qū)的優(yōu)先選擇順序，重點(diǎn)選取建成時(shí)間較長(zhǎng)的化工、電子、生物制藥等污染較重的工業(yè)（園）區(qū)； 固體廢物集中填埋、堆放、焚燒處理處置場(chǎng)地及其周邊地區(qū)：重點(diǎn)指使用時(shí)間在5年以上（包括已經(jīng)改變用途）的填埋、堆放、焚燒處理處置場(chǎng)地； 油田、采礦區(qū)及周邊地區(qū)：指依據(jù)油田、礦區(qū)規(guī)模、開采歷史、周邊生態(tài)環(huán)境破壞程度及環(huán)境敏感性等因素綜合確定的場(chǎng)地； 污水灌溉區(qū)：指污灌歷史較長(zhǎng)、有污染反映或懷疑受到嚴(yán)重污染的灌溉區(qū)域； 主要蔬菜基地和畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周邊； 大型交通干線兩側(cè)； 社會(huì)關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)地區(qū)：如土壤污染引起的疾病高發(fā)區(qū)、土壤污染糾紛多發(fā)區(qū)和重大污染事故場(chǎng)地及其影響區(qū)等政府高度關(guān)注的熱點(diǎn)地區(qū)； 其它地區(qū)：指廢舊電器、汽車等拆解場(chǎng)地、滅釘螺區(qū)、滅蟻區(qū)或規(guī)模較大的木材防腐處理場(chǎng)地及其影響區(qū)。 2.3土壤污染調(diào)查樣品采集點(diǎn)位布設(shè)的混合區(qū)域 指兩個(gè)或兩個(gè)以上同一土壤類型、耕作情況基本相同的相鄰區(qū)域;也包括同一網(wǎng)格內(nèi)土壤類型交差分布的區(qū)域。 3、點(diǎn)位布設(shè)總體要求 3.1普查區(qū)域調(diào)查點(diǎn)位布設(shè) 普查區(qū)域采用網(wǎng)格法均勻布點(diǎn),利用1∶25萬(wàn)(或其它比例尺)電子地圖進(jìn)行網(wǎng)格布點(diǎn),各級(jí)環(huán)保部門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查、定點(diǎn),最終形成普查區(qū)域內(nèi)土壤調(diào)查監(jiān)測(cè)點(diǎn)位庫(kù)。 以省為單位利用Arc GIS軟件在1∶25萬(wàn)(或其它比例尺)電子地圖上統(tǒng)一劃分網(wǎng)格,按國(guó)家要求的耕地8km8km、林地(原始林除外)和草地16km16km、未利用土地40km40km尺度劃分網(wǎng)格(表1)。 林地、草地、未利用土地與耕地相結(jié)合的區(qū)域(重點(diǎn)指林地、草地、未利用土地的邊緣區(qū)域),按耕地布點(diǎn)要求結(jié)合到耕地與林地、草地、未利用土地交差的網(wǎng)格中進(jìn)行布點(diǎn)。 各省(自治區(qū)、直轄市)可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加土地利用類型(如城市用地),并對(duì)點(diǎn)位密度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)和糧食主產(chǎn)區(qū)開展加密布點(diǎn)調(diào)查。選用1∶25萬(wàn)比例尺以外電子地圖進(jìn)行布點(diǎn)的,上報(bào)國(guó)家的點(diǎn)位圖需統(tǒng)一標(biāo)注在1∶25萬(wàn)電子底圖上。 完成電子地圖網(wǎng)格劃分后,利用GIS軟件在電子地圖上制作網(wǎng)格中心點(diǎn)(網(wǎng)格劃分為正方形,網(wǎng)格及中心點(diǎn)位見圖1),網(wǎng)格中心點(diǎn)即為土壤調(diào)查點(diǎn)位。將中心點(diǎn)經(jīng)緯度信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)文件格式,按全國(guó)統(tǒng)一編碼要求由省級(jí)環(huán)保部門進(jìn)行全省統(tǒng)一編碼。現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)需要通過(guò)GPS準(zhǔn)確定位初始調(diào)查點(diǎn)位。 3.2重點(diǎn)區(qū)域加密點(diǎn)位布設(shè) 根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)調(diào)查確定需要進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)區(qū)域,在重點(diǎn)區(qū)域外附近相同土壤類型地設(shè)置1個(gè)背景點(diǎn),作為該重點(diǎn)區(qū)域土壤調(diào)查對(duì)照點(diǎn)。 重點(diǎn)區(qū)域調(diào)查點(diǎn)位布設(shè),由基層調(diào)查單位按指定方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn),并測(cè)定點(diǎn)位的經(jīng)緯度坐標(biāo),以便于進(jìn)行電子地圖定點(diǎn),按全國(guó)統(tǒng)一編碼要求進(jìn)行點(diǎn)位統(tǒng)一編碼,以確定重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)土壤調(diào)查監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。 重點(diǎn)區(qū)域所布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位應(yīng)滿足土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的需要。 各類重點(diǎn)區(qū)域布點(diǎn)方法根據(jù)源點(diǎn)分布和區(qū)域調(diào)查需要各有差異,一般采用放射狀、帶狀或區(qū)域網(wǎng)格布點(diǎn)等方法,如重污染行業(yè)企業(yè)及周邊地區(qū)以污染源為中心的四個(gè)方向放射狀或帶狀布點(diǎn); 工業(yè)企業(yè)遺留或遺棄場(chǎng)地或工業(yè)(園)區(qū)可按調(diào)查區(qū)大小進(jìn)行網(wǎng)格布點(diǎn)等。 4、土壤污染調(diào)查樣品采集方法及要求 土壤污染調(diào)查的普查區(qū)域一般要求采集剖面樣,重點(diǎn)區(qū)域可根據(jù)具體需要采集混合樣、單獨(dú)樣或分層樣。 4.1剖面土壤樣品采集要求 剖面的規(guī)格一般為長(zhǎng)1.5m,寬0.8m,深1.2m。挖掘土壤剖面要使觀察面向陽(yáng),表土和底土分兩側(cè)放置。一般每個(gè)剖面采集A、B、C三層土樣。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。采樣次序自下而上,先采剖面的底層樣品,再采中層樣品,最后采上層樣品。測(cè)量重金屬的樣品盡量用竹片或竹刀去除與金屬采樣器接觸的部分土壤,再用其取樣。剖面每層樣品采集1kg左右,裝入樣品袋,樣品袋一般由棉布縫制而成,如潮濕樣品可內(nèi)襯塑料袋(供無(wú)機(jī)化合物測(cè)定)或?qū)悠分糜诓Ａ績(jī)?nèi)(供有機(jī)化合物測(cè)定)。 4.2單獨(dú)土壤樣品采集要求 用采樣鏟挖取面積25cm25cm,深度為0cm～20cm的土壤。用于揮發(fā)性、半揮發(fā)性物質(zhì)分析的土壤樣品,應(yīng)采集單獨(dú)樣品。揮發(fā)性樣品可直接采集到250mL帶聚四氟乙烯襯墊棕色磨口玻璃瓶或帶密封墊的螺口玻璃瓶中,并裝滿;半揮發(fā)性樣品采集到250mL帶聚四氟乙烯襯墊棕色磨口玻璃瓶或帶密封墊的螺口玻璃瓶中,并裝滿。為防止樣品沾污瓶口,采樣時(shí)可將干凈硬紙板圍成漏斗狀襯在瓶口。 4.3混合土壤樣品采集要求 混合樣有蛇形、對(duì)角線、梅花形三種采集方法,見圖2。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位確定后,在50m50m采樣區(qū)域內(nèi)采集分點(diǎn)樣品(采樣區(qū)域可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)擴(kuò)大,如100m100m)。單獨(dú)或綜合采取網(wǎng)格法、放射線法、帶狀法、扇形法等方法布點(diǎn)。 5、結(jié)語(yǔ) 目前,我國(guó)的土壤污染調(diào)查研究,無(wú)論從檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、還是污染調(diào)查方案設(shè)計(jì)、點(diǎn)位布設(shè)及樣品采集技術(shù)方法等方面,均與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距。因此在上述各領(lǐng)域加強(qiáng)研究,建立系統(tǒng)、科學(xué)、適合我國(guó)國(guó)情的土壤污染調(diào)查技術(shù),將為了解和掌握我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1]江蘇省志?土壤志[M].江蘇古籍出版社,2001. 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