農(nóng)用地土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣、制備及注意事項(xiàng)

沈?qū)W崴

（遼寧省大連生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧大連 116023）

1 引言

過去數(shù)十年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，國(guó)力不斷增強(qiáng)，人們的生活水平隨之不斷提高。但是，很多地方過度重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展而忽略環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境問題。尤其是土壤污染，對(duì)人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展影響巨大。隨著現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，化肥、農(nóng)藥、工業(yè)廢水、城市污水及廢物不斷排入土壤，當(dāng)環(huán)境污染物的數(shù)量和污染速度超過土壤承受容量和凈化速度時(shí)，土壤的自然動(dòng)態(tài)平衡一旦受到破壞，將導(dǎo)致土壤污染及土壤質(zhì)量下降，而且土壤污染比大氣污染和水體污染更為持久、更為復(fù)雜、更不易凈化。土壤安全是農(nóng)產(chǎn)品安全的重要基礎(chǔ)，土壤環(huán)境質(zhì)量狀況直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。保護(hù)土壤環(huán)境，已經(jīng)成為我國(guó)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，通過土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)能夠準(zhǔn)確了解土壤的污染程度，分析土壤中各類污染物的濃度水平，從而為土壤污染的預(yù)防和提出有效治理措施提供科學(xué)依據(jù)［1］。

2 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)概況

我國(guó)在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)方面起步較晚，但近年來發(fā)展迅速，土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷進(jìn)步與完善。中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站于《中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)路線研究》中提出了以“農(nóng)田土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)為主”的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)路線。目前已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要有《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 166—2004）、《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（NY/T 395—2000）等。環(huán)境保護(hù)部在“十一五”期間組織完成了全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查，首次獲得了較為完整的全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量狀況數(shù)據(jù)，并編制了一系列土壤監(jiān)測(cè)的相關(guān)技術(shù)文件，同時(shí)在這項(xiàng)工作中培訓(xùn)了一批土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人才，為進(jìn)一步開展全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［2］。本文主要闡述農(nóng)用地土壤環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)采樣、制備及注意事項(xiàng)。

3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位確認(rèn)

按照《國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)“十二五”規(guī)劃》中“在全國(guó)開展土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目和特征污染物的監(jiān)測(cè)，有條件的逐步開展固體廢物、危險(xiǎn)廢物和污染場(chǎng)地監(jiān)測(cè)”的要求，在土壤環(huán)境污染狀況調(diào)查的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持科學(xué)性、代表性、可比性、連續(xù)性的布點(diǎn)原則，重點(diǎn)選擇基本農(nóng)田、重金屬污染防治重點(diǎn)區(qū)域、污染行業(yè)企業(yè)周邊、工業(yè)園區(qū)周邊、油田采礦區(qū)周邊地區(qū)、固廢處置場(chǎng)周邊地區(qū)、歷史污染區(qū)域及周邊、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)及周邊、集中式飲用水水源地保護(hù)區(qū)、果蔬菜種植基地等需要重點(diǎn)關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域布設(shè)國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。首先是制定每年的采樣計(jì)劃，采樣人員到達(dá)計(jì)劃監(jiān)測(cè)點(diǎn)位后，觀察監(jiān)測(cè)點(diǎn)位是否符合土壤采樣的代表性要求，在允許范圍內(nèi)優(yōu)選采樣點(diǎn)，位移距離一般不超過50 m，陡坡地、低洼積水地、住宅、道路、溝渠、糞坑附近等不宜設(shè)采樣點(diǎn)。

4 采樣方法

采樣方法分為表層土壤采樣、深層土壤采樣。

4.1 表層土壤采樣

土壤有機(jī)污染物測(cè)試采集表層單獨(dú)樣品；土壤無機(jī)物測(cè)試和理化性質(zhì)測(cè)試采集表層混合樣品（采用雙對(duì)角線法5 點(diǎn)混合采樣）。

4.1.1 單獨(dú)樣品

先用鐵鏟切割一個(gè)20 cm 深的土方，再用木（竹）鏟去掉鐵鏟表面土樣后裝入250 mL 棕色密封樣品瓶。不能斜向挖土，要做到采樣量上下一致。為防止樣品沾污瓶口，可用光潔硬紙板圍成漏斗狀，將樣品裝入樣品瓶中；樣品要裝滿樣品瓶；采集的樣品要及時(shí)放入冷藏箱，在4 ℃以下避光保存并運(yùn)輸。

4.1.2 混合樣品

以確定采樣點(diǎn)位為中心劃定采樣區(qū)域，一般為20 m×20 m；采用雙對(duì)角線法5 點(diǎn)采樣，每個(gè)分樣點(diǎn)采樣方法與單獨(dú)樣品采集方法相同，5 點(diǎn)采樣量基本一致，共計(jì)采樣量不少于1 500 g。5 點(diǎn)土壤樣品混合至一大張牛皮紙上，進(jìn)行充分混合，然后采用四分法進(jìn)行分割，取對(duì)角線土樣。若采樣量不夠，剩下土壤再進(jìn)行混合并進(jìn)行四分法分割取樣。當(dāng)土壤中砂石、草根等雜質(zhì)較多或含水量較高時(shí)，可視情況增加樣品采樣量。

4.2 深層土壤采樣

深層土壤采樣使用專門的土鉆等采樣工具單點(diǎn)采樣，采集過程中應(yīng)防止上層土壤的混入。樣品應(yīng)自規(guī)定的起始深度往下連續(xù)采10～50 cm 長(zhǎng)的土柱。應(yīng)避免采集基巖風(fēng)化層，若符合要求的土層太薄或達(dá)不到規(guī)定深度時(shí)，應(yīng)同點(diǎn)位多次采樣，土壤樣品總量應(yīng)不少于1 000 g。

4.3 采樣注意事項(xiàng)

土壤樣品應(yīng)避免在肥料、農(nóng)藥施用時(shí)以及北方凍土季節(jié)采集。每完成一個(gè)點(diǎn)位采樣工作后，必須及時(shí)清理采樣工具，避免交叉污染。采樣人應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)記錄樣品采集信息，包括土壤樣品信息、實(shí)際采樣點(diǎn)經(jīng)緯度、采樣現(xiàn)場(chǎng)照片等。農(nóng)用地土壤的采樣點(diǎn)要避開田埂、地頭及堆肥處，有垅的農(nóng)田要在垅間采樣。采樣時(shí)首先清除土壤表層的植物殘骸和石塊等雜物，有植物生長(zhǎng)的點(diǎn)位應(yīng)除去土壤中植物根系。測(cè)定重金屬的樣品，盡量用木鏟、竹片直接采集樣品。如用鐵鏟、土鉆時(shí)，必須用木鏟刮去與金屬采樣器接觸的部分，再用木鏟收取樣品。采集土壤無機(jī)樣品裝入塑料袋，在塑料袋外粘貼1 份樣品標(biāo)簽，再將裝有土壤樣品的塑料袋放入布袋，在布袋封口處系上另1 份樣品標(biāo)簽。采集土壤有機(jī)樣品裝入棕色密封樣品瓶，在瓶外粘貼1 份樣品標(biāo)簽，再將樣品瓶放入塑料袋內(nèi)，在樣品瓶與塑料袋之間放入另1 份標(biāo)簽。

5 樣品制備

5.1 制樣場(chǎng)所

應(yīng)設(shè)置風(fēng)干室和制樣室。風(fēng)干室應(yīng)通風(fēng)良好、整潔、無易揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)，并避免陽光直射；制樣室應(yīng)通風(fēng)良好，每個(gè)制樣工位應(yīng)做適當(dāng)隔離。

5.2 樣品制備

5.2.1 土壤無機(jī)樣品

5.2.1.1 風(fēng)干（烘干）

在風(fēng)干室將土樣放置于盛樣用器皿中，除去土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結(jié)核、動(dòng)植物殘?bào)w等，攤成2～3 cm 的薄層，經(jīng)常翻動(dòng)。半干狀態(tài)時(shí)，用木棍壓碎或用2 個(gè)木鏟搓碎土樣，置陰涼處自然風(fēng)干。土壤樣品也可以采用土壤樣品烘干機(jī)烘干，溫度控制在35±5 ℃。

5.2.1.2 粗磨

在制樣室將風(fēng)干的樣品倒在有機(jī)玻璃板上，用木錘碾壓，用木棒或有機(jī)玻璃棒再次壓碎，揀出雜質(zhì)，細(xì)小已斷的植物須根可采用靜電吸附的方法清除。將全部土樣手工研磨后混勻，過孔徑2 mm 尼龍篩，去除2 mm 以上的砂粒（若砂粒含量較多，應(yīng)計(jì)算它占整個(gè)土樣的百分?jǐn)?shù)），大于2 mm 的土團(tuán)要反復(fù)研磨、過篩，直至全部通過。過篩后的樣品充分?jǐn)嚢琛⒒旌现敝辆鶆颉?/p>

5.2.1.3 細(xì)磨

用瑪瑙球磨機(jī)（或手工）研磨到土樣全部通過孔徑1 mm（14 目）的尼龍篩，四分法棄取，保留足夠量的土樣、稱重、裝瓶備分析用；剩余樣品繼續(xù)研磨至全部通過孔徑0.15 mm（100 目）的尼龍篩，四分法棄取，裝瓶備分析用。

5.2.2 土壤有機(jī)樣品

土壤有機(jī)樣品一般采用鮮樣或冷凍干燥樣分析，應(yīng)按分析方法的時(shí)間要求進(jìn)行前處理和樣品測(cè)定。

5.3 注意事項(xiàng)

樣品風(fēng)干（烘干）、磨細(xì)、分裝過程中樣品編碼必須始終保持一致。制樣所用工具每處理1 份樣品后清理干凈，嚴(yán)防交叉污染。定期檢查樣品標(biāo)簽，嚴(yán)防樣品標(biāo)簽?zāi)：磺寤騺G失。對(duì)嚴(yán)重污染樣品應(yīng)另設(shè)風(fēng)干室，且不能與其他樣品在同一制樣室同時(shí)過篩研磨。

6 質(zhì)量保證

完善的質(zhì)量保證是保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可溯源的根本，是保證土壤環(huán)境質(zhì)量報(bào)告科學(xué)可信的前提。監(jiān)測(cè)工作必須按有關(guān)技術(shù)要求，采集樣品必須采集平行樣，必須做到采樣記錄、樣品交接記錄、前處理記錄、分析記錄、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告等記錄齊全；實(shí)驗(yàn)室預(yù)留樣品要造冊(cè)保存；分析取用后的剩余樣品待測(cè)定全部完成數(shù)據(jù)報(bào)出后，移交到實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存（柜）室保存，分析取用后的剩余樣品一般保留半年，預(yù)留樣品一般保留2 年，有機(jī)樣品分析任務(wù)完成后無需保存。同時(shí)，建立土壤樣品檔案，保證每個(gè)樣品都可以進(jìn)行再現(xiàn)性的樣品復(fù)測(cè)。

7 我國(guó)土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)方面存在的問題、對(duì)策及建議

我國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、管理水平與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)存在一定差距。第一，土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作起步晚，技術(shù)落后，缺乏完整的技術(shù)方法和評(píng)價(jià)體系。第二，土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)從“十一五”才開始進(jìn)行，監(jiān)測(cè)人員的能力水平較弱。第三，缺乏統(tǒng)一的完整的質(zhì)量保證體系。

為提高我國(guó)土壤監(jiān)測(cè)能力，改善傳統(tǒng)的土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)，必須采取相應(yīng)措施。首先，在引入國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，不斷提高自主創(chuàng)新能力，創(chuàng)新土壤監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)，建立完善的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系，提升我國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和分析能力［3］；其次，各地要建立經(jīng)費(fèi)保障機(jī)制，加強(qiáng)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備等基礎(chǔ)能力建設(shè)，按照標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室要求，重點(diǎn)解決人員和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所不足等問題，每年定期開展技術(shù)培訓(xùn)，擴(kuò)寬人才培訓(xùn)途徑，做好土壤監(jiān)測(cè)人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備工作，擴(kuò)大土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)隊(duì)伍，培養(yǎng)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)學(xué)科帶頭人，促進(jìn)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)隊(duì)伍專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化。再次，全國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)必須建立在統(tǒng)一的質(zhì)量保證體系之上，保證布點(diǎn)、采樣、制備、分析全過程質(zhì)量控制，質(zhì)量控制工作一定要高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，提高監(jiān)測(cè)人員持證上崗率、儀器設(shè)備合格率，定期開展土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)督檢查等工作。