土壤样品采集
(一)污染土壤样品采集
1.采样点布设
在调查研究基础上,选择一定数量能代表被调查地区的地块作为采样单元(0.13—0.2公顷),在每个采样单元中,布设一定数量的采样点。同时选择对照采样单元布设采样点。
为减少土壤空间分布不均一性的影响,在一个采样单元内,应在不同方位上进行多点采样,并且均匀混合成为具有代表性的土壤样品。
对于大气污染物引起的土壤污染,采样点布设应以污染源为中心,并根据当地的风向、风速及污染强度系数等选择在某一方位或某几个方位上进行。采样点的数量和间距依调查目的和条件而定,通常,在近污染源处采样点间距小些,在远离污染源处间距大些。对照点应设在远离污染源,不受其影响的地方。由城市污水或被污染的河水灌溉农田引起的土壤污染,采样点应根据灌水流的路径和距离等考虑。总之,采样点的布设既应尽量照顾到土壤的**情况,又要视污染情况和监测目的而定。下面介绍几种常用采样布点方法。
(1)对角线布点法:该法适用于面积小、地势平坦的污水灌溉或受污染河水灌溉的田块。布点方法是由田块进水口向对角线引一斜线,将此对角线三等分,在每等分的中间设一采样点,即每一田块设三个采样点。根据调查目的、田块面积和地形等条件可做变动,多划分几个等分段,适当增加采样点。图中记号“×”作为采样点。
(2)梅花形布点法:该法适用于面积较小、地势平坦、土壤较均匀的田块,中心点设在两对角线相交处,一般设5—10个采样点。
(3)棋盘式布点法:这种布点方法适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔、但土壤较不均匀的田块,一般设10个以上采样点。此法也适用于受固体废物污染的土壤,因为固体废物分布不均匀,应设20个以上采样点。
(4)蛇形布点法:这种布点方法适用于面积较大,地势不很平坦,土壤不够均匀的田块。布设采样点数目较多。
2.采样深度
采样深度视监测目的而定。如果只是一般了解土壤污染状况,只需取0—15cm或0—20cm表层(或耕层)土壤。使用土铲采样。如要了解土壤污染深度,则应按土壤剖面层次分层采样。土壤剖面指地面向下的垂直土体的切面。在垂直切面上可观察到与地面大致平行的若干层具有不同颜色、性状的土层。典型的自然土壤剖面分为A层(表层,腐殖质淋溶层)、B层(亚层,淀积层)、C层(风化母岩层、母质层)和底岩层,见图5-2。采集土壤剖面样品时,需在特定采样地点挖掘一个1×1.5m左右的长方形土坑,深度约在2m以内,一般要求达到母质或潜水处即可。根据土壤剖面颜色、结构、质地、松紧度、温度、植物根系分布等划分土层,并进行仔细观察,将剖面形态、特征自上而下逐一记录。随后在各层*典型的中部自下而上逐层采样,在各层内分别用小土铲切取一片片土壤样,每个土壤剖面土层示意图采样点的取土深度和取样量应一致。根据监测目的和要求可获得分层试样或混合样。用于重金属分析的样品,应将和金属采样器接触部分的土样弃去。
3.采样时间
为了解土壤污染状况,可随时采集样品进行测定。如需同时掌握在土壤上生长的作物受污染状况,可依季节变化或作物收获期采集。一年中在同一地点采样两次进行对照。
4.采样量
由上述方法所得土壤样品一般是多样点均量混合而成,取土量往往较大,而一般只需要1—2kg即可,因此对所得混合样需反复按四分法弃取,*后留下所需的土量,装入塑料袋或布袋内。
5.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等做详细记录;
(3)现场填写标签两张(地点、土壤深度、日期、采样人姓名),一张放入样品袋内,一张扎在样品口袋上。
(二)土壤背景值样品采集
1.布点原则
(1)采集土壤背景值样品时,应首先确定采样单元。采样单元的划分应根据研究目的、研究范围及实际工作所具有的条件等综合因素确定。我国各省、自治区土壤背景值研究中,采样单元以土类和成土母质类型为主,因为不同类型的土类母质其元素组成和含量相差较大。
(2)不在水土流失严重或表土被破坏处设置采样点。
(2)不在水土流失严重或表土被破坏处设置采样点。
(3)采样点远离铁路、公路至少300m以上。
(4)选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面,要求剖面发育完整、层次较清楚且无侵入体。
(5)在耕地上采样,应了解作物种植及农药使用情况,选择不施或少施农药、肥料的地块作为采样单元,以尽量减少人为活动的影响。
2.样品采集
(1)在每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样。我国环境背景值研究协作组推荐,剖面规格一般为长1.5m、宽0.8m、深1.0m,每个剖面采集A、B、C三层土样。过渡层(AB、BC)一般不采样。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,如0—20、50—65、80—100cm。在各层次典型中心部位自下而上采样,切忌混淆层次、混**样。
(2)在山地土壤土层薄的地区,B层发育不完整时,只采A、C层样。
(3)干旱地区剖面发育不完整的土壤,采集表层(0—20cm)、中土层(50cm)和底土层(100cm)附近的样品。
3.采样点数的确定
通常,采样点的数目与所研究地区范围的大小、研究任务所设定的精密度等因素有关。在国内土壤背景值调查研究中,为使布点更趋合理,采样点数依据统计学原则确定,即在所选定的置信水平下,与所测项目测量值的标准差、要求达到的精度相关。每个采样单元采样点位数可按下式估算:
式中:n——每个采样单元中所设*少采样点位数;
t——置信因子(当置信水平95%时,t取值1.96);
s——样本相对标准差;
d——允许偏差(若抽样精度不低于80%时,d取值0.2)。