土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

1、土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范包括土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)采樣、樣品制備、分析方法、結(jié)果表征、資料統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量評(píng)價(jià)等技術(shù)內(nèi)容。準(zhǔn)備工作主要準(zhǔn)備工具，器材，用具等。布點(diǎn)采樣樣品由隨機(jī)采集的一些個(gè)體所組成，個(gè)體之間存在差異。為了達(dá)到采集的監(jiān)測(cè)樣品具有好的代表性，必須避免一切主觀因素，使組成總體的個(gè)體有同樣的機(jī)會(huì)被選入樣品，即組成樣品的個(gè)體應(yīng)當(dāng)是隨機(jī)地取自總體。另一方面，在一組需要相互之間進(jìn)行比較的樣品應(yīng)當(dāng)有同樣的個(gè)體組成，否則樣本大的個(gè)體所組成的樣品，其代表性會(huì)大于樣本少的個(gè)體組成的樣品。所以“隨機(jī)”和“等量”是決定樣品具有同等代表性的重要條件。1. 布點(diǎn)方法1) 簡(jiǎn)單隨機(jī) 將監(jiān)測(cè)單元分成網(wǎng)格，

2、每個(gè)網(wǎng)格編上號(hào)碼，決定采樣點(diǎn)樣品數(shù)后，隨機(jī)抽取規(guī)定的樣品數(shù)的樣品，其樣本號(hào)碼對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格號(hào)，即為采樣點(diǎn)。隨機(jī)數(shù)的獲得可以利用擲骰子、抽簽、查隨機(jī)數(shù)表的方法。關(guān)于隨機(jī)數(shù)骰子的使用方法可見GB10111利用隨機(jī)數(shù)骰子進(jìn)行隨機(jī)抽樣的辦法。簡(jiǎn)單隨機(jī)布點(diǎn)是一種完全不帶主觀限制條件的布點(diǎn)方法。2) 分塊隨機(jī) 根據(jù)收集的資料，如果監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的土壤有明顯的幾種類型，則可將區(qū)域分成幾塊，每塊內(nèi)污染物較均勻，塊間的差異較明顯。將每塊作為一個(gè)監(jiān)測(cè)單元，在每個(gè)監(jiān)測(cè)單元內(nèi)再隨機(jī)布點(diǎn)。在正確分塊的前提下，分塊布點(diǎn)的代表性比簡(jiǎn)單隨機(jī)布點(diǎn)好，如果分塊不正確，分塊布點(diǎn)的效果可能會(huì)適得其反。3) 系統(tǒng)隨機(jī) 將監(jiān)測(cè)區(qū)域分成面積相等的

3、幾部分(網(wǎng)格劃分)，每網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)一采樣點(diǎn)，這種布點(diǎn)稱為系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)。如果區(qū)域內(nèi)土壤污染物含量變化較大，系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)比簡(jiǎn)單隨機(jī)布點(diǎn)所采樣品的代表性要好。2. 基礎(chǔ)樣品數(shù)量1） 由均方差和絕對(duì)偏差計(jì)算樣品數(shù) 用下列公式可計(jì)算所需的樣品數(shù)：N=t2s2/D2式中： N 為樣品數(shù)；t 為選定置信水平（土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)一般選定為95%）一定自由度下的t值（附錄A）；s2 為均方差，可從先前的其它研究或者從極差R（ s2=（ R/4） 2）估計(jì)；D 為可接受的絕對(duì)偏差。2） 由變異系數(shù)和相對(duì)偏差計(jì)算樣品數(shù)N=t2s2/D2 可變?yōu)椋篘=t2CV2/m2式中： N 為樣品數(shù)；t 為選定置信水平（土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)一般

4、選定為95%）一定自由度下的 t 值（附錄A）；CV為變異系數(shù)（% ,可從先前的其它研究資料中估計(jì)；m為可接受的相對(duì)偏差（% , 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)一般限定為20%- 30%。沒(méi)有歷史資料的地區(qū)、土壤變異程度不太大的地區(qū)，一般CV可用10%- 30%且略估計(jì)，有效磷和有效鉀變異系數(shù)CV 可取50%。3. 布點(diǎn)數(shù)量土壤監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)數(shù)量要滿足樣本容量的基本要求，即上述由均方差和絕對(duì)偏差、變異系數(shù)和相對(duì)偏差計(jì)算樣品數(shù)是樣品數(shù)的下限數(shù)值，實(shí)際工作中土壤布點(diǎn)數(shù)量還要根據(jù)調(diào)查目的、調(diào)查精度和調(diào)查區(qū)域環(huán)境狀況等因素確定。一般要求每個(gè)監(jiān)測(cè)單元最少設(shè)3 個(gè)點(diǎn)。區(qū)域土壤環(huán)境調(diào)查按調(diào)查的精度不同可從2.5km、 5km、

5、10km、 20km、 40km 中選擇網(wǎng)距網(wǎng)格布點(diǎn)，區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)數(shù)即為土壤采樣點(diǎn)數(shù)量。農(nóng)田采集混合樣的樣點(diǎn)數(shù)量見“混合樣采集”。建設(shè)項(xiàng)目采樣點(diǎn)數(shù)量見“6.3 建設(shè)項(xiàng)目土壤環(huán)境評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)采樣”。城市土壤采樣點(diǎn)數(shù)量見“6.4 城市土壤采樣”。土壤污染事故采樣點(diǎn)數(shù)量見“6.5 污染事故監(jiān)測(cè)土壤采樣”。4. 樣品采集樣品采集一般按三個(gè)階段進(jìn)行：前期采樣：根據(jù)背景資料與現(xiàn)場(chǎng)考察結(jié)果，采集一定數(shù)量的樣品分析測(cè)定，用于初步驗(yàn)證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度，為制定監(jiān)測(cè)方案（選擇布點(diǎn)方式和確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及樣品數(shù)量）提供依據(jù)，前期采樣可與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查同時(shí)進(jìn)行。正式采樣：按照監(jiān)測(cè)方案，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)采樣。補(bǔ)充采樣：正

6、式采樣測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)布設(shè)的樣點(diǎn)沒(méi)有滿足總體設(shè)計(jì)需要，則要進(jìn)行增設(shè)采樣點(diǎn)補(bǔ)充采樣。面積較小的土壤污染調(diào)查和突發(fā)性土壤污染事故調(diào)查可直接采樣。三、 樣品制備樣品制備對(duì)于制備用具以及制備場(chǎng)所均有要求。制備步驟分為風(fēng)干、粗磨、細(xì)磨、4、 分析方法分析方法除規(guī)定或推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法外，還可根據(jù)各地實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行分析。分析記錄一般要設(shè)計(jì)成記錄本格式，頁(yè)碼、內(nèi)容齊全，用碳素墨水筆填寫詳實(shí)，字跡要清楚，需要更正時(shí)，應(yīng)在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)（文字）上劃一橫線，在其上方寫上正確內(nèi)容，并在所劃?rùn)M線上加蓋修改者名章或者簽字以示負(fù)責(zé)。分析記錄也可以設(shè)計(jì)成活頁(yè)，隨分析報(bào)告流轉(zhuǎn)和保存，便于復(fù)核審查。分析記錄也可以是電子版本式的輸出物（打印件

7、）或存有其信息的磁盤、光盤等。記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，要采用法定計(jì)量單位，只保留一位可疑數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)根據(jù)計(jì)量器具的精度及分析儀器的示值確定，不得隨意增添或刪除。5、 結(jié)果表征平行樣的測(cè)定結(jié)果用平均數(shù)表示, 一組測(cè)定數(shù)據(jù)用Dixon 法、 Grubbs 法檢驗(yàn)剔除離群值后以平均值報(bào)出；低于分析方法檢出限的測(cè)定結(jié)果以“未檢出”報(bào)出，參加統(tǒng)計(jì)時(shí)按二分之一最低檢出限計(jì)算。土壤樣品測(cè)定一般保留三位有效數(shù)字，含量較低的鎘和汞保留兩位有效數(shù)字, 并注明檢出限數(shù)值。分析結(jié)果的精密度數(shù)據(jù)，一般只取一位有效數(shù)字，當(dāng)測(cè)定數(shù)據(jù)很多時(shí)，可取兩位有效數(shù)字。表示分析結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)不可超過(guò)方法檢出限的最低位數(shù)。關(guān)于監(jiān)測(cè)

8、報(bào)告：報(bào)告名稱，實(shí)驗(yàn)室名稱，報(bào)告編號(hào)，報(bào)告每頁(yè)和總頁(yè)數(shù)標(biāo)識(shí)，采樣地點(diǎn)名稱，采樣時(shí)間、分析時(shí)間，檢測(cè)方法，監(jiān)測(cè)依據(jù)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，單項(xiàng)評(píng)價(jià)，總體結(jié)論，監(jiān)測(cè)儀器編號(hào)，檢出限（未檢出時(shí)需列出），采樣點(diǎn)示意圖，采樣（委托）者，分析者，報(bào)告編制、復(fù)核、審核和簽發(fā)者及時(shí)間等內(nèi)容。6、 資料統(tǒng)計(jì)與質(zhì)量評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)涉及評(píng)價(jià)因子、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)模式。評(píng)價(jià)因子數(shù)量與項(xiàng)目類型取決于監(jiān)測(cè)的目的和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)常采用國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域土壤背景值或部門（專業(yè)）土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)模式常用污染指數(shù)法或者與其有關(guān)的評(píng)價(jià)方法。1. 污染指數(shù)、超標(biāo)率（倍數(shù)）評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)一般以單項(xiàng)污染指

9、數(shù)為主，指數(shù)小污染輕，指數(shù)大污染則重。 當(dāng)區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量作為一個(gè)整體與外區(qū)域進(jìn)行比較或與歷史資料進(jìn)行比較時(shí)除用單項(xiàng)污染指數(shù)外，還常用綜合污染指數(shù)。土壤由于地區(qū)背景差異較大，用土壤污染累積指數(shù)更能反映土壤的人為污染程度。土壤污染物分擔(dān)率可評(píng)價(jià)確定土壤的主要污染項(xiàng)目，污染物分擔(dān)率由大到小排序，污染物主次也同此序。除此之外，土壤污染超標(biāo)倍數(shù)、樣本超標(biāo)率等統(tǒng)計(jì)量也能反映土壤的環(huán)境狀況。污染指數(shù)和超標(biāo)率等計(jì)算公式如下：土壤單項(xiàng)污染指數(shù)=土壤污染物實(shí)測(cè)值/ 土壤污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實(shí)測(cè)值/ 污染物背景值土壤污染物分擔(dān)率（% = （土壤某項(xiàng)污染指數(shù)/各項(xiàng)污染指數(shù)之和）X 100%土

10、壤污染超標(biāo)倍數(shù)=（土壤某污染物實(shí)測(cè)值某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）/某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)土壤污染樣本超標(biāo)率（% = （土壤樣本超標(biāo)總數(shù)/監(jiān)測(cè)樣本總數(shù)）X 100%2. 背景值及標(biāo)準(zhǔn)偏差評(píng)價(jià)用區(qū)域土壤環(huán)境背景值（x） 95%S信度的范圍（x±2s）來(lái)評(píng)價(jià)：若土壤某元素監(jiān)測(cè)值xI <x-2s,則該元素缺乏或?qū)儆诘捅尘巴寥?。若土壤某元素監(jiān)測(cè)值在x±2s,則該元素含量正常。若土壤某元素監(jiān)測(cè)值xI >x + 2s,則土壤已受該元素污染，或?qū)儆诟弑尘巴寥馈?. 綜合污染指數(shù)法綜合污染指數(shù)（CPI）包含了土壤元素背景值、土壤元素標(biāo)準(zhǔn)（附錄 B）尺度因素和價(jià)態(tài)效應(yīng)綜合影響。其表達(dá)式：CPI =

11、 X ? （1+ RPE） + Y ? DDMB/（ Z ? DDS）B式中 CPI 為綜合污染指數(shù)，X、 Y 分別為測(cè)量值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值和背景值的數(shù)目，RPE為相對(duì)污染當(dāng)量，DDM耽元素測(cè)定濃度偏離背景值的程度，DDSB為土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值的程度，Z 為用作標(biāo)準(zhǔn)元素的數(shù)目。主要有下列計(jì)算過(guò)程：（ 1 ） 計(jì)算相對(duì)污染當(dāng)量（RPE）式中 N 是測(cè)定元素的數(shù)目，Ci 是測(cè)定元素i 的濃度，Cis 是測(cè)定元素i的土壤標(biāo)準(zhǔn)值，n為測(cè)定元素i 的氧化數(shù)。對(duì)于變價(jià)元素，應(yīng)考慮價(jià)態(tài)與毒性的關(guān)系，在不同價(jià)態(tài)共存并同時(shí)用于評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)在計(jì)算中注意高低毒性價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)換，以體現(xiàn)由價(jià)態(tài)不同所構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)差異性。（ 2） 計(jì)算元素測(cè)定濃度偏離背景值的程度（DD