夏慶杰 熊乃洲
摘 要:該文詳細介紹了土壤環(huán)境例行監(jiān)測技術(shù),包括土壤樣品的采集、制備和流轉(zhuǎn)等。
關(guān)鍵詞:土壤;采樣;制備;流轉(zhuǎn);技術(shù)
中圖分類號 X833文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)01-0104-02
土壤是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)交換和物質(zhì)循環(huán)的中心環(huán)節(jié),是各種廢棄物的天然收容和凈化處理場所。土壤污染是指土壤中某種物質(zhì)含量過高,以致土壤功能受損,理化性質(zhì)變壞,造成生態(tài)基礎(chǔ)的破壞,從而影響了動植物的生存活動。因此,每年均需對其土壤環(huán)境開展例行監(jiān)測工作,全面掌握土壤樣品的采集、制備、流轉(zhuǎn)等技術(shù),確保土壤質(zhì)量安全。
1 樣品采集
為保證土壤樣品采集的科學(xué)高效,須有專業(yè)人員全程監(jiān)督管理采樣的各個環(huán)節(jié),做好樣品采集的質(zhì)量控制。
1.1 制定采樣計劃 事先收集相關(guān)基礎(chǔ)資料,明確采樣任務(wù),制定詳細的采樣計劃,具體包括:任務(wù)部署、人員分工、時間確定、樣品交接、質(zhì)量監(jiān)督檢查等事項。
1.2 人員組成 每個工作隊均需有野外經(jīng)驗的專業(yè)人員參加,以保證采樣工作的順利進行。采樣小組由2名以上人員組成,其中1人任組長,負責現(xiàn)場采樣過程中質(zhì)量控制和現(xiàn)場記錄。
1.3 材料準備 用于土樣采集的物資有:工具類、文具類、器具、防護用品、及運輸工具類等。
1.3.1 工具類 鐵鏟、木(竹)鏟、土鉆、鎬頭及其他用品等。
1.3.2 文具類 土壤樣品標簽(現(xiàn)場填寫)、點位編號列表、采樣現(xiàn)場記錄表、鉛筆、簽字筆、透明膠帶等用品。
1.3.3 器具類 北斗導(dǎo)航衛(wèi)星或GPS定位儀、手持終端、數(shù)碼照相機、卷尺、手提秤、樣品袋(布袋或塑料袋)。
1.3.4 防護用品 工作服、工作鞋、安全帽、手套、雨具、口罩等。
1.3.5 運輸工具 用于采集土樣的車輛、及采儲工具等。
2 現(xiàn)場點位勘察
2.1 采樣時間 綜合考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié),土壤樣品的采集時間盡可能選擇在農(nóng)作物收獲之后,播種之前。
2.2 采樣路線 根據(jù)網(wǎng)格化的區(qū)域分布,優(yōu)化采樣路線,盡量涉及到較多的網(wǎng)格,采用由遠及近逐次采集的方法。
2.3 勘察點位確定 土壤采集地點須選自具有代表性,土壤自然狀態(tài)良好,地面平坦,各種因素相對穩(wěn)定,面積在667m2以上的典型地塊作為采樣地點。但采樣不得設(shè)置在住宅、溝渠、糞堆、坡地、洼地、公路或鐵路50m以內(nèi)。
3 采樣方法
3.1 確定采樣方法 采用混合式采集方法,采樣小組可根據(jù)采樣地塊地形、地塊的具體情況,確定合適的采樣方法。主要有以下4種方法:(1)對角線法:適用于污水灌溉或類似的地塊,由地塊進水口向出水口引一條對角線,至少5等分,以等分點作為采樣分點,采用分點數(shù)量不得少于5個;(2)梅花點法:適用于面積較小,以等分點為采樣分點,采樣分點數(shù)量不得少于6個;(3)棋盤法:適宜中等面積、地勢平坦、土壤物質(zhì)和受污染程度均勻的地塊,采樣分點數(shù)量不得少于9個;(4)蛇形法:適宜于面積較大、土壤不夠均勻且地勢不平坦的地塊,多用于農(nóng)業(yè)污染型土壤。采樣分點數(shù)量不得少于15個。
3.2 現(xiàn)場采樣 現(xiàn)場確定采樣點位后,以確定點位為中心劃定采樣區(qū)域,采樣點位面積為25m×25m;當?shù)匦蔚孛布巴寥览梅绞綇?fù)雜,樣點代表性差時,可視具體情況擴大至100m×100m。采用垂直柱狀法在各分樣點采集土壤樣品。采樣時,先清除土壤表面的植物殘骸和石塊等,用鐵鏟切割1個大于取土量的20cm深的土柱(果樹以及山藥等根系較深的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土柱深度為60cm),用木(竹)鏟去掉鐵鏟接觸面后,再用木(竹)鏟取樣裝袋,各分樣點盡可能布設(shè)在同一農(nóng)戶的同一田塊中。
3.3 采樣量 每個點位采樣量基本一致,大約取土0.5kg,置于雙層塑料袋中。將填寫好的標簽1份置于采樣袋夾層中,另1份粘貼于采樣袋外,用于土樣的識別和數(shù)據(jù)了解。
3.4 采樣記錄 采樣小組應(yīng)在手持終端或手機App上現(xiàn)場錄入、保存、上傳樣品采集信息,包括土壤樣品信息、實際采樣點經(jīng)緯度、采樣現(xiàn)場照片等,采樣小組返回駐地后整理當天的樣品和采樣記錄。采樣手持終端無法正常使用時,采樣人員用DBS或GPS精確定位,記錄采樣點經(jīng)緯度,填寫紙質(zhì)現(xiàn)場記錄表和樣品標簽,并拍攝采樣現(xiàn)場數(shù)碼相片。采樣小組返回駐地后要以點位編號為文件夾名,整理采樣記錄表(掃描成PDF)和現(xiàn)場照片,并及時錄入信息管理系統(tǒng)。產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測點位編碼實行統(tǒng)一管理。土壤樣品編碼為點位編碼后增加1位字母“T”,以短橫線“-”連接。
4 樣品制備
為保證土壤樣品制備的科學(xué)性,組織相關(guān)科技人員進行圖樣的研磨,加強樣品制作過程的技術(shù)把控,需做好以下幾個環(huán)節(jié):
4.1 制樣場地 項目單位需選擇具備足夠大小合適的風干場所,四周植被環(huán)境好,離馬路較遠、無揚塵、無易揮發(fā)化學(xué)物,杜絕使用實驗室為晾曬的場所。
4.2 制樣工具及容器 盛樣用搪瓷盤、木盤、粗粉碎用木錘、木鏟、木棒、有機玻璃棒、有機玻璃板、硬質(zhì)木板、無色聚乙烯薄膜等。細磨樣用瑪瑙球磨機、瑪瑙研缽、瓷研缽等。孔徑<0.15mm(100目)和<2mm(10目)的尼龍篩。磨口玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、牛皮紙袋等分裝容器,規(guī)格視樣品量而定。應(yīng)避免使用含有待測組分或?qū)y試有干擾的材料制成的樣品瓶或樣品袋盛裝樣品。電子天平、手持終端、便攜式藍牙打印機、樣品標簽紙、電腦、常規(guī)打印機、原始記錄表等。
4.3 制樣程序
4.3.1 土壤樣品風干(烘干) 采集的土壤樣品攤成2~3cm的薄層,放置在塑料袋上晾曬,待自然風干后敲碎土樣并撿出各種殘留物均勻混合,然后整齊有序擺放,避免土樣的交叉感染,標簽也要緊隨樣品,保證樣品不缺失,不混淆。適時對樣品進行翻動、壓碎,待樣品用手細碾易碎時可進行樣品的研磨與研篩。
2.3.2 土壤樣品粗磨 過篩后的樣品充分攪拌,混合均勻分成3份樣品,1份取250g左右置于棕色磨口玻璃瓶中,貼上標簽,注明國家樣品庫樣品;另1份取250g左右樣品置于棕色磨口玻璃瓶中,貼上標簽,注明省級樣品庫樣品;第3份取250g,再分成作2份:1份均勻取100g左右,準備過100目篩。剩下的約150g裝于紙袋(貼上標簽),再放入塑料袋中(貼上或系上標簽),供測定土壤PH值和陽離子交換量用。
4.3.3 土壤樣品細磨 上述100g左右過粗篩樣品用陶瓷或研體缽研磨到土樣全部通過孔徑0.15mm(100目)尼龍篩,裝入紙袋(貼上標簽),再放入塑料袋中,(貼上或系上標簽),供測定土壤八種重金屬用。
4.4 樣品分裝 樣品分裝應(yīng)按照“雙袋、雙標簽”進行。采集的土壤樣品先裝入塑料袋,在塑料袋外粘貼1份樣品標簽(或在袋口系1份樣品標簽);再將裝有土壤樣品的塑料袋裝入布袋(或塑料袋),在布袋封口處系上另1份標簽(或在塑料袋外粘貼另1份樣品標簽)。注意事項:當樣品含水量較大的時候,應(yīng)防止樣品標簽被浸泡。操作方法:先將樣品標簽放入塑料自封袋中密封,然后裝入樣品袋或系在樣品袋口。
5 樣品流轉(zhuǎn)
5.1 制定計劃 樣品流轉(zhuǎn)時,應(yīng)綜合考慮采樣、分析測試等任務(wù)安排,對所負責區(qū)域內(nèi)樣品流轉(zhuǎn)進行統(tǒng)籌,制定樣品流轉(zhuǎn)計劃。樣品流轉(zhuǎn)計劃應(yīng)包括:樣品批次和每批次份數(shù),樣品從采樣現(xiàn)場向制備/流轉(zhuǎn)中心、制備/流轉(zhuǎn)中心向國庫和檢測實驗室流轉(zhuǎn)等各環(huán)節(jié)的交接時間、地點、交接人、質(zhì)控樣品插入要求等。
5.2 樣品裝運 樣品流轉(zhuǎn)交接的單位應(yīng)指定核對負責人,在樣品裝運現(xiàn)場利用手持終端對樣品逐一核對,并在樣品裝運記錄表上簽字確認。樣品交接確認中,重點檢查樣品標簽、樣品重量、樣品數(shù)量、樣品包裝容器、樣品目的地、樣品應(yīng)送達時限等,如有缺項、漏項和錯誤,應(yīng)及時補齊、修正后方可裝運。樣品流轉(zhuǎn)運輸必須保證樣品安全和及時送達。樣品運輸過程中,應(yīng)使用樣品箱,并嚴防破損、混淆或沾污。
5.3 插入質(zhì)控樣品 送檢樣品應(yīng)按照質(zhì)控中心的要求插入質(zhì)控樣,并二次編碼后,再流轉(zhuǎn)進入實驗室。質(zhì)控樣包括密碼平行樣、互檢樣和定值質(zhì)控樣。密碼平行樣、互檢樣和定制質(zhì)控樣的抽取規(guī)則、插入比例等由質(zhì)控中心確定。每批次樣品至少包含1個室內(nèi)密碼平行樣和1個外部質(zhì)控樣。
5.4 樣品交接 土壤樣品送到指定地點后,送樣人和收樣人均需核實清點,核對原始質(zhì)量是否達到標準;交接時,抽樣過篩,檢查是否全部過篩;裝土壤樣品容器是否破損、標簽記錄是否齊全;利用手持終端掃碼確認、記錄交接信息,打印交接記錄表,雙方簽字并各自留存1份。
(責編:張宏民)