農(nóng)用地土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場采樣、制備及注意事項分析

周淵海，章程

農(nóng)用地土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場采樣、制備及注意事項分析

周淵海，章程

（蘇州市張家港環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 蘇州 215600）

土壤環(huán)境對于人類健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土壤資源安全性十分重要，當前中國農(nóng)業(yè)種植階段不斷開發(fā)土壤資源，使其受到不同程度的污染。通過概述農(nóng)用地土壤監(jiān)測內(nèi)容和原則，圍繞現(xiàn)場采樣、制備階段、注意事項3方面探究土壤環(huán)境監(jiān)測要點，明確土壤污染預防工作內(nèi)容，便于提出科學的防治手段，優(yōu)化土壤環(huán)境。

農(nóng)用地；土壤環(huán)境監(jiān)測；現(xiàn)場采樣；注意事項

新時期城市污水、化肥農(nóng)藥等排入土壤導致污染物數(shù)量大于土壤凈化速度和承受容量，使其自然動態(tài)平衡受到不良影響，威脅土壤質(zhì)量、產(chǎn)生污染。同時，土壤污染相較于水體污染更加復雜、持久。借助土壤環(huán)境監(jiān)測可以了解土壤污染程度，詳細分析內(nèi)部污染物主要濃度，為后續(xù)污染防治工作提供技術和理論支持。

1 農(nóng)用地土壤監(jiān)測概述

1.1 農(nóng)用地土壤監(jiān)測內(nèi)容

中國土壤監(jiān)測領域發(fā)展時間較短，當前環(huán)境監(jiān)測總站借助《中國環(huán)境監(jiān)測技術路線研究》強調(diào)農(nóng)田土壤環(huán)境監(jiān)測技術路線[1]。相關標準包含《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》等。同時，在《國家環(huán)境監(jiān)測“十二五”規(guī)劃》中強調(diào)，監(jiān)測土壤環(huán)境特征污染物、質(zhì)量標準項目，使污染場地、危險廢物、固體廢物指標滿足要求。將重度污染區(qū)域、基本農(nóng)田、工業(yè)園區(qū)等作為風險區(qū)域，設置土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測關鍵點位。具體工作內(nèi)容如下：管理人員需制訂年度采樣計劃，當采樣員在監(jiān)測點位準備就緒后，觀察其是否滿足土壤采樣標準，在特定范圍內(nèi)選擇采樣點。注意位移距離不應大于50 m，且在住宅、低洼積水區(qū)域、坡地、溝渠、道路等位置不可設置采樣點。

1.2 農(nóng)用地土壤監(jiān)測原則

由于監(jiān)測項目不同，所采集的土壤樣本治理方式、采樣模式存在差異性，需要結(jié)合實際情況依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》選擇治理方式。建議在采集樣本時圍繞多項原則，如隨機、等量、多點綜合等原則。其中，等量原則是指采樣點土壤深度應一致，所采集的樣本量相同；隨機原則是選擇任意土壤樣本，最大程度地規(guī)避主觀原因；多點混合原則是將樣本完成整合，提高其樣本的代表性。因此需要在監(jiān)測工作前期開展準備工作，如調(diào)查區(qū)域行政區(qū)劃圖、土地使用狀況、比例尺地形圖，明確土壤數(shù)據(jù)信息、土壤類型，科學設計樣本規(guī)劃，繪制樣本分布圖，借助GPS、采樣工具、采樣袋、標簽等完成監(jiān)測。

2 農(nóng)用地土壤監(jiān)測現(xiàn)場采樣及制備過程要點

2.1 現(xiàn)場采樣過程

2.1.1 采樣方式分析

采樣方式主要包括：①蛇形法。該模式在農(nóng)用地土壤采樣階段應用十分頻繁，適合在大面積田地內(nèi)開展工作。重點選擇土壤分布不均勻、地勢起伏的田塊，將其劃分為15個采集單位進行土壤采樣。②對角線法。該方式適用于污水澆灌農(nóng)田，針對其中進水口、出水口挖掘?qū)蔷€，將線段劃分為5段，并將線段中央作為土壤采集樣本。③梅花點方式。其在取樣階段使用方式較多，一般地勢偏平、面積較小的區(qū)域可以采用該方法。在使用梅花點取樣時，應注意區(qū)域受污染程度需基本相同，依據(jù)梅花5個花瓣設置分點。

2.1.2 表層土壤采樣

在收集表層土壤樣本時，可以借助理化性質(zhì)、無機物測試等方式收集，依托雙對角線形式完成混合采樣，具體內(nèi)容如下：①利用鐵鏟劃分深度是20 cm的土方，去除表面土壤，將其裝入容量為250 mL的密封棕色樣品瓶。針對不同類型的農(nóng)用地，其深度具有差異性。例如，一般種植作物深度是0～20 cm，果林農(nóng)作物深度是0～60 cm，一個土樣單元中包含3～7個采樣點。注意在挖掘階段不可傾斜，需確保土壤采樣量相同。如果想避免土壤樣品粘到瓶口，可以利用硬紙板制作漏斗，再將樣品裝入瓶中并裝滿。在收集樣品后建議放進冷藏箱，低于4 ℃避光保存。②混合樣本。將采樣點作為中心設置采樣區(qū)域，面積為20 m×20 m，利用雙對角線方式完成5點采樣，樣本量相同，總采樣量大于等于1 500 g。借助四分法收集對角線區(qū)域土樣，若采樣量較少，可以再將剩余土壤完成分割取樣。若土壤內(nèi)含水量高且草根、砂石雜質(zhì)較多，建議提高采樣量。

2.1.3 深層土壤采樣

對于深層土壤，建議使用專業(yè)土鉆等收集采樣工具實現(xiàn)單一采樣，注意收集階段應避免上層土壤掉落與樣品混合。在采集樣品時建議從規(guī)定起始深度向下挖掘10～50 cm深的土柱。同時，若遇到基巖風化層則不予采集，若土層深度、厚度無法滿足采樣需求則建議完成多點位采樣，確?？倶悠妨看笥诘扔? 000 g。此外，注意采集深層土壤時應防止在施加農(nóng)藥、肥料土塊開展工作，且北方凍土時期不可采樣。當完成點位采樣后應立即清理設備，防止工具交叉污染。建議采樣人員至現(xiàn)場收集采樣信息，如經(jīng)緯度、樣品信息、現(xiàn)場照片等。

2.2 樣品制備過程分析

在制備樣品時需設置專門的制樣室、風干室，注意風干室應保持整潔、通風、無揮發(fā)化學物質(zhì)，防止陽光直射。同時，制樣室需確?？諝饬魍?，科學隔離樣品制備區(qū)域。在制備土壤有機樣品時，建議借助冷凍或鮮樣方式完成分析，結(jié)合具體時間實現(xiàn)測定。而制備無機樣品過程則包含風干、細磨、粗磨3方面，具體內(nèi)容如下。

風干操作。工作人員通過在風干室使用器皿盛裝土樣，去除其中混入的石灰塊、磚瓦石塊、動植物組織，將其攤鋪為厚度是2～3 cm的土層，持續(xù)翻動。待其處于半干狀態(tài)后，利用木鏟、木棍壓碎土樣，將其放置在陰涼位置風干。此外，也可使用烘干機在（35±5）℃的溫度范圍內(nèi)完成烘干操作。

粗磨工作。該過程在制樣室內(nèi)進行，工作人員需要將風干土壤樣品傾倒在有機玻璃層，利用有機玻璃棒、木棒、木錘敲擊、碾壓，去除其中雜質(zhì)。借助靜電吸附模式除去其中細小植物根須，利用孔徑是2 mm的尼龍篩去除粒徑大于 2 mm的砂粒，對于剩余部分需反復過篩、研磨，直至全部通過，并充分攪拌、混合過篩樣品。

細磨過程。利用瑪瑙球研磨機對土樣進一步研磨，使其通過孔徑為1 mm的尼龍篩，依托四分法篩取，將剩余土樣稱重、裝瓶[2]。將研磨剩余樣品，直至其經(jīng)過0.15 mm孔徑的尼龍篩并裝瓶備用。

2.3 注意事項分析

2.3.1 樣品采集階段

其一，避免污染。注意土壤樣品收集過程中需防止堿性氣體、酸性氣體、灰塵污染。如果土樣用于微量元素檢測，應在收集、分析、制備階段避免接觸金屬器材，防止出現(xiàn)污染。建議借助竹子、木頭、塑料制品完成收集操作。

其二，突出樣品代表性。結(jié)合采樣區(qū)域的土壤類型、地勢、農(nóng)作物種植情況、肥力狀況劃分采集區(qū)域，制備土壤樣本關鍵位置。采樣點需實現(xiàn)有機融合，發(fā)揮農(nóng)用地養(yǎng)分優(yōu)勢。依托地塊的規(guī)模、形狀設置10～20個采樣點，將其充分混合并借助四分法完成篩選。此外，樣品收集階段需圍繞操作規(guī)范進行，充分了解農(nóng)用地實際土壤信息，對收集到的樣品完成信息登記和拍照記錄，獲取采集樣品的包裝、數(shù)量。因此，收集樣品是開展土壤監(jiān)測工作的關鍵，建議落實拍照、樣品采集規(guī)范，在收集樣品階段科學調(diào)查采樣地塊情況，細致填寫信息登記表。

其三，選擇地塊。在固定采樣深度后，需注意上側(cè)與下側(cè)采樣量應相同，收集樣品前保證設備潔凈，去除采集點周邊植物保留物和雜質(zhì)。避免在存放許多肥料的區(qū)域或剛剛噴施農(nóng)藥、肥料的地塊進行樣品收集工作。采樣點需避開農(nóng)用地的地頭、田埂、堆肥區(qū)域。建議依據(jù)監(jiān)測要求，在與目標點距離小于等于30 m的區(qū)域設置取樣范圍。此外，應科學控制土壤樣品采集量。其中，農(nóng)用地有機土壤污染項目監(jiān)測工作樣本量是250 g，而無機項目監(jiān)測階段采樣量應大于等于2 000 g。

其四，樣品及包裝過程。在采樣階段需清除表層石塊、植物殘骸，若監(jiān)測點存在植物生長，應去除該區(qū)域植株根系。同時，在分析重金屬物質(zhì)時，建議使用竹片、木鏟收集樣品。若已經(jīng)使用土鉆、鐵鏟接觸土層，需借助木鏟去除接觸部分。例如，在采集無機項目時，建議先將收集到的土壤樣本放入塑料袋，粘貼樣品標簽，再利用布袋包裹，另外粘貼標簽[3]。土壤有機污染物監(jiān)測項目中，在完成樣品取樣后需將其裝入棕色密封玻璃瓶，在玻璃瓶上粘貼標簽，并將其放入塑料袋。

2.3.2 樣品制備階段

首先，農(nóng)用地土壤樣品在烘干、磨細、分裝階段涉及到的樣品編碼應相同，完成制備后樣品需處理干凈，防止交叉污染問題。同時，定期檢查樣品外側(cè)標簽，避免其丟失、模糊影響監(jiān)測效果。針對嚴重污染或重度污染監(jiān)測項目，需將其設置在專門的風干室開展工作，不可與其他常規(guī)樣品一同過篩研磨。其次，制備樣本階段需完成質(zhì)量控制，避免材料混合使其中成分發(fā)生化學反應。依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》、實驗室樣品制備標準，確保監(jiān)測工作在通風、無塵環(huán)境開展。最后，依據(jù)土壤樣本的復雜度制備樣品，嚴格按照制備過程規(guī)范開展工作。

3 結(jié)論

綜上所述，針對土壤污染問題有必要優(yōu)化土壤污染檢驗工作，加大污染研究力度，最大程度地了解土壤污染情況。因此，在取樣過程中需重視對農(nóng)用土壤樣本的收集、制備過程，引進新式監(jiān)測技術，結(jié)合實驗室標準化要求，加強采樣、布點、制備、分析的全流程質(zhì)量控制，提高土壤環(huán)境監(jiān)督檢查水平。

［1］沈?qū)W崴.農(nóng)用地土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場采樣、制備及注意事項［J］.環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2020，40（1）：73-75.

［2］莊金輝.農(nóng)用地土壤監(jiān)測程序及質(zhì)量控制措施研究［J］.環(huán)境與發(fā)展，2019，31（12）：157-158.

［3］趙洋.論環(huán)境監(jiān)測中農(nóng)用地土壤取樣相關問題［J］.農(nóng)村科學實驗，2018（6）：107.

2095－6835（2021）06－0136－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.055

周淵海（1985—），男，江蘇張家港人，大學本科，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。章程（1986—），男，江蘇張家港人，大學本科，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。

〔編輯：王霞〕