10土壤污染学
土壤污染状况初步调查技术要点
农业灾害研究 2023,13(10)土壤污染状况初步调查技术要点董海锋，刘 娇广东中鑫检测技术有限公司，广东中山 528400摘要 土壤污染状况初步调查工作内容是确定地块是否被污染，并通过采样分析了解地块的污染程度和范围。
采样分析过程应可追溯，整个调查过程都应实事求是地反映出地块的污染状况。
地块历史变迁应叙述清晰，过程中地块如有污染，则应准确识别出特征污染因子，土壤、地下水样品采集分析过程中应采取质控手段，测试分析应科学、精准。
在土壤污染状况初步调查实践中总结出一些技术要点，为从事场地污染调查的人员提供参考。
关键词 调查；分析；要点中图分类号：X53 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)10–0305-032019年，生态环境部修订了HJ25系列标准，修订后的HJ25系列标准和《建设用地土壤污染状况调查、风险评估、风险管控及修复效果评估报告评审指南》(环办土壤〔2019〕63号)规定了土壤污染调查工作的内容和报告的评审流程。
现从珠三角地区一些初步调查的案例中归纳出现场采样、实验室分析、初步调查报告编制的一些技术要点，供从事场地污染调查的检测人员和调查人员参考。
1 采样分析工作计划第一阶段已进行了资料收集与分析、现场踏勘、人员访谈，第一阶段的报告成果是制定第二阶段工作计划的基础。
采样分析工作计划技术要点如下。
1.1 要突出项目的特点工作计划的主要内容为确定监测对象、制定监测计划、编制监测方案。
制定计划前，应再次核实第一阶段已有的资料，并充分关注相邻地块的历史资料。
如后续踏勘发现问题，应补充人员访谈。
1.2 点位布设、采样深度、检测项目、样品数量要合理点位布设方法包括系统随机布点法、系统布点法、分区布点法等。
地块内土壤特征相近的一般采用系统随机布点法，地块内土壤污染特征不明确的可采用系统布点法，地块内污染程度有差异的一般采用分区布点法。
地块外选取1～2个点位作为对照监测点(取表层样品)，对照点的位置应选取在受外界影响小的区域。
土壤污染与防治课内实验报告
土壤污染与防治课内实验报告土壤学实验报告(实验一)填写日期:教师评分：教师签名：日期 ;实验课名称:土壤学实验实验项目名称:土壤样品的采集与处理一、实验目的通过土壤样品的采集、处理和全磷含量的分析测定，了解生态学和环境科学的研究中，实验样品的采集、处理和分析测定过程中的注意事项，掌握土壤样品的采集、处理和分析的一般流程，领会控制测定精度的措施。
二、实验原理土壤样品的采集是土壤分析工作中的一个重要环节，是关系到分析结果和由此得出的结论是否正确的一个先决条件。
由于土壤特别是农业土壤的差异很大，采样误差要比分析误差大若干倍，因此必须十分重视采集具有代表性的样品。
此外，应根据分析目的和要求采用不同的采样方法和处理方法。
三、仪器与药品仪器:土钻、小土铲、米尺、布袋(盐碱土需用油布袋)、标签、铅笔、土筛、广口瓶、天平、胶塞(或圆木棍)、木板(或胶板)等。
小十铲:任何情况下都可应用，但比较费工，多点混合采样，往往嫌它费工而不用它。
管形土钻:下部系一圆形开口钢管，上部系柄架，根据工作需要可用不同管径的管形十钻。
将十钻钻入十中，在一定十层深度处，取出一均匀土柱。
管形十钻取七速度快，又少混杂，特别适用于大面积多点混合样品的采取。
但它不太是用于沙性大的土壤，或干硬的粘重土壤。
普通土钻:普通土钻使用起来也是比较方便的，但它一般只是用于湿润土壤，不适于很干的土壤，同样也不适用于砂土。
另外普通土钻容易混杂，亦系其缺点。
药品:无药品四、实验步骤(一)土壤样品的采集1、采样时间土壤中有效养分的含量，随季节的改变而有很大的变化。
分析土壤养分供应情况时，一般都在晚秋或早春采样。
同一时间内采取的土样分析结果才能相互比较。
2、采样方法采样方法因分析目的和要求的不同而有所差别:(1)十壤剖面样品。
研究土壤基本理化性质，必须按土壤发生层次采样。
(2)土壤物理性质样品。
如果是进行土壤物理性质测定，须采原状样品。
(3)土壤盐分动态样品。
研究盐分在剖面中的分布和变动时，不必按发生层次取样，而自地表起每10cm或20cm采集一个样品。
土壤的污染和治理概述
（风化过程）
液、生）
物质的组成、性质、结构
物质的平衡和循环
物理的 化学的 生物的 （土壤胶体表面本质和特性）
（水、 热、 能量） 物质的能量流动和平衡
研 1. 土壤圈与地球生命 究 2. 土壤圈与人类生存条件 方 3. 土壤与自然条件 向 4. 土壤圈与全球土壤变化
5. 土壤圈物质的组成、特性
图1 土壤圈的地位、内涵、功能及研究趋向
80
60 41
40
20
0 肉禽
100
16 奶
48 15
水产品
2004-2050年我国人均食物消费预测：动物类（公斤/人）
同时，我国提高农业比较效益的难度不断加大
发展模式
约束因素
资源短缺
工业化
成本上涨
城镇化
市场竞争
劳动力外 流等
农业的比较效益不断下降
守住我国耕地红线（18亿亩）的形势非常严峻
耕地面积（亿亩）
下降，导致土壤环境污染。
天然污染源 矿物风化后自然扩散，火山爆发后降落的火山灰等。
污
染
源
不合理地使用农药、化肥，污水灌溉，使用不符
人为污染源 合标准的污泥，城市垃圾及工业废渣等，固体废
物随意堆放或填埋，以及大气沉降物等。
污 化学污染物 染 物 生物类污染物 种 类 放射性污染物
重金属、硫化物、氟化物、农药等 病原微生物 主要是’*锶、”’铯等
环保部：一些农村调查区的环境形势严峻。地表水轻度污 染；土壤样品超标率为21.5%，垃圾场周边、农田、菜地 和企业周边土壤污染较重。
33
土壤污染现状
2012年，财政部与农业部两部委联合印发了《农产品产 地土壤重金属污染防治实施方案》，财政部向农业部拨 款8.27亿，由农业部在未来五年的时间内对全国农产品 产地的土壤污染状况进行调查。
土壤污染基础知识考核试卷
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.土壤污染只会影响农业生产，对人类健康没有直接影响。（）
2.重金属污染在土壤中可以通过生物降解的方式消除。（）
3.农业生产中合理使用化肥和农药可以减少土壤污染的风险。（）
A.土壤酸性强
B.土壤质地疏松
C.土壤有机质含量低
D.土壤湿度大
19.以下哪些污染物对土壤生物有较大的毒性影响？（）
A.重金属
B.有机氯农药
C.石油烃类
D.氟化物
20.以下哪些做法有助于提高土壤污染防治的效果？（）
A.加强土壤污染监测
B.实施分类管理
C.推广先进的修复技术
D.提高公众环保意识
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
2.土壤污染影响人体健康主要通过食物链，如重金属、有机污染物等累积在农作物中。对生态环境影响包括生物多样性下降、土壤质量恶化等。
3.土壤污染防治措施包括合理使用农药化肥、加强工业排放监管、推广生态农业等。修复技术有生物修复、物理修复、化学修复等，各有优劣，需根据实际情况选择。
4.土壤污染防治应结合国家政策，加大监管力度，提高公众环保意识，发展绿色农业，加强科技创新，实现土壤资源的可持续利用。
A.生物修复
B.物理修复
C.化学修复
D.火烧法
9.土壤污染的防治措施中，哪一项是最有效的？（）
A.提高化肥使用效率
B.提高农药使用效率
C.发展生态农业
D.严格工业排放标准
10.以下哪种污染物在土壤中具有生物放大作用？（）
土壤污染及其防治ppt课件
• 土壤酸化结果，首先使土壤溶液中H+浓度增加。 土壤pH值下降，继而增强了钙、镁、磷等营养 元素的淋浴作用；其次，随着溶液中H+数量增 加， H+开始交换吸附性A1+等，而使A1+等重 金属离子的活性和毒性增加，导致土壤生态环 境恶化。
总重量的10％ 以下 ）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。
土壤水分 ——土壤溶液
土壤中的空气 ——主要成分都是N2、O2和CO2 。与空
气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多； O2的含 量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量还 原性气体
.
1.2 土壤的特性 酸碱性
◎我国土壤的pH大多在4.5－8.5范围内，并有由南 向北pH值递增的规律性。
.
• 盐碱土和次生盐渍化的防治措施有： 实施合理的灌溉排水制度；调控地下水 位，精耕细作；多施有机肥；改善土壤 结构；减少地表蒸发；选择耐盐碱作物 品种；此外，对碱土增施石膏等，不但 可防治次生盐渍化，而且发挥盐碱土资 源的潜力，扩大农用土地面积，改善盐 碱地区的生态环境。
.
土壤沼泽化
• 土壤沼泽化或潜育化是指土壤上部土层 l m内，因地表或地下长期处于浸润状态 下，土壤通气状况变差．有机质因不能 彻底分解而形成一灰色或蓝灰色潜育土 层，称为沼泽化或潜育化。它是常发生 于我国南方水稻种植地区的土壤退化现 象。
.
2.4 重金属污染
.
污染土壤的修复
• （一）排土、客土 • （二）生物改良措施 • （三）施加抑制剂
.
3 土壤退化及其保护
土壤退化——由于自然的，特别是人为的原因，
使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或破 坏（如，自然植被的破坏或丧失、土壤生物区种群 组成的明显变化、物种的消失；土壤侵蚀、荒漠化、 盐渍化、沼泽化或潜育化、酸化、肥力下降等）而 使土壤固有的物理、化学和生物学特性和状态发生 改变，导致土壤生态系统功能、生产潜力和环境质 量的等级或状况下降，均属土壤退化现象。
农业环境学水十条,土十条,气十条
加大综合治理力度，减少多污染物排放 调整优化产业结构，推动产业转型升级 加快企业技术改造，提高科技创新能力 加快调整能源结构，增加清洁能源供应 严格节能环保准入，优化产业空间布局
发挥市场机制作用，完善环境经济政策 健全法律法规体系，严格依法监督管理 建立区域协作机制，统筹区域环境治理 建立监测预警应急体系，妥善应对重污染天气 明确政府企业和社会的责任，动员全民参与环境保护
以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导，以保障人 民群众身体健康为出发点，大力推进生态文明建设，坚持政府调控与市 场调节相结合、全面推进与重点突破相配合、区域协作与属地管理相协 调、总量减排与质量改善相同步，形成政府统领、企业施治、市场驱动、 公众参与的大气污染防治新机制，实施分区域、分阶段治理，推动产业 结构优化、科技创新能力增强、经济增长质量提高，实现环境效益、经 济效益与社会效益多赢，为建设美丽中国而奋斗。
在此之前，环保部制定已经发布了《污染场地土壤修复技术导 则》《场地环境调查技术导则》《场地环境监测技术导则》 《污染场地风险评估技术导则》《污染场地术语》等5项污染 场地系列环保标准，旨在为各地开展场地环境状况调查、风险 评估、修复治理提供技术指导和支持，为推进土壤和地下水污 染防治法律法规体系建设提供基础支撑。中国是全球土壤污染 最严重的国家之一。
气十条基本内容
一、开展土壤污染调查，掌握土壤环境质量状况 二、推进土壤污染防治立法，建立健全法规标准体系 三、实施农用地分类管理，保障农业生产环境安全 四、实施建设用地准入管理，防范人居环境风险 五、强化未污染土壤保护，严控新增土壤污染
土十条主要内容
六、加强污染源监管，做好土壤污染预防工作 七、开展污染治理与修复，改善区域土壤环境质量 八、加大科技研发力度，推动环境保护产业发展 九、发挥政府主导作用，构建土壤环境治理体系 十、加强目标考核，严格责任追究
第一章：污染土壤诊断及方法
生理测定与生态毒理评价的关系
实验室内进行的短期试验结果表明，引起显著生理反应的
污染物浓度通常比自然状态下污染点中所测出的浓度高出
几个数量级。从而无法得出污染物对生物体作用的长期生
态意义。
一般，生理实验所用的动物都是成熟的成年动物，因此， 有关污染物对动物幼年早期脆弱阶段的影响状况不清楚。
3.3 生态毒理诊断对生物修复的意义 3.3.1 发展历程：
3.3.2 不同土壤中物质毒性响应值有很大差异：
土壤是完全不同于水体的环境介质，不同地域土壤的理化性质差异很大，
这一点决定了不同土壤中物质毒性响应值的极大差别．研究表明，土壤
养分含量、土壤矿物含量、土壤有机质含量、土壤酸碱度及土壤粘粒组 成等，都会对物质的行为产生干扰，进而影响其毒性效应及毒理诊断指
人类接触环境污染物时,通常接触水平低于急性中毒剂量或
浓度。为了得到更接近实际情况的毒作用资料,需进行亚慢 性和慢性毒性试验。 亚慢性毒性试验(Subchronic Toxicity Test)验是在相当 于动物生命周期的1/30～1/20时间内使动物每日或反复多
次接触受试物的毒性试验。检测指标：(1)一般综合指标
剂量的确定
引起生物某种程度毒害所需的剂量统称为毒害剂量 剂量是决定毒物对机体造成损害的最主要因素 对于同一种毒物，不同剂量对机体造成的损害程度不同
效应
效应（effect）：即生物学效应，指机体在接触一定 剂量的化学物后引起的生物学改变。生物学效应一般具有 强度性质，为量化效应（graded effect）或称计量资料。 效应用于叙述在群体中发生改变的强度时，往往用测定值 的均数来表示。
1.1.3 污染中毒阶段
污染物进入土壤并参与到土壤各个组分之间的物
土壤污染与防治考试复习资料
土壤污染：就是人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量，而引起土壤环境质量恶化的现象。
土壤环境背景值：指未受或少受人类活动（特别是人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。
理解：1.范围值，不是固定不变的；2.一定历史阶段，一定条件下的数值；3.相对意义上的数值。
土壤环境背景值的实践意义：1、土壤环境背景值是土壤环境质量评价，特别是土壤污染综合评价的基本依据2、它是研究和确定土壤环境容量，制定土壤环境标准的基本数据3、是研究污染元素的单质和化合物在土壤环境中的化学行为的依据4、在土地利用及其规划，研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种植业规划，提高农林牧副业生产水平和产品质量，进行食品卫生、环境医学研究时，它是重要的参比数据。
土壤的自净作用：指在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化，活性、毒性降低的过程。
按其作用机理的不同，可将土壤自净作用划分为物理净化作用、物理化学净化作用、化学净化作用和生物净化作用。
环境容量：指在一定条件下，环境对污染物的最大容纳量。
土壤环境容量：一定土壤环境单元，在一定时限内，遵循环境质量标准，即维持土壤生态系统的正常结构与功能，保证农产品的生物学产量与质量，也不使环境系统污染时，土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量。
土壤环境污染物质：输入土壤环境中的足以影响土壤环境正常功能，降低作物产量和生物学质量，有害于人体健康的那些物质，统称为土壤环境污染物质。
种类：无机污染物，有机污染物，固体废弃物与放射性污染物，生物污染物。
点源污染：指有固定排放点的污染源。
具有排污点集中、污染范围呈局部性等特征。
面源污染：指溶解的和固体的污染物从非特定的地点，在降水（或融雪）冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体并引起水体的富营养化或其他形式的污染。
土壤污染的类型：水质污染型、大气污染性、固体废弃物污染型、农业污染型和综合污染型。
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土壤质量与食
品安全的关系
植物
土壤
动物
人
土壤质量与食 品安全的关系
土壤退化
自然因素和人为因素:
1．土壤侵蚀
农
2．土壤沙化 3．土壤盐渍化
质量退化
产 品 和
4．土壤肥力退化
粮
5．土壤污染
数量退化
6. 耕地非农化
土 1施肥引起的污染壤源自2污水灌溉引起的污染 3金属污染
的 4农药污染
污
5其他原因造成的污染 （工业固体废物、生活
染
垃圾等堆积在土壤上 ，
源
如电子垃圾等）
土壤污染的特点
①隐蔽性和潜伏性 ②不可逆性和长期性 ③危害的严重性
主要的重金属污染
土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、 铬、砷、镍、铁、锰、锌等，砷虽不属于 重金属，但因其行为与来源以及危害都与 重金属相似，故常列入重金属类进行讨论。
土壤中的污染物主要有： 1.有机毒物；其中数量较大、毒性较大的是化 学农药，主要可分为有机氯和有机磷农药两 大类。有机氯农药主要包括DDT、六六六、 艾氏剂、狄氏剂等。有机磷农药主要包括马 拉硫磷、对硫磷、敌敌畏等。此外还有酣、 苯并[a]芘、油类及其他有机化合物。 2.重金属及其他无机毒物镉、汞、铬、铅、 砷等； 3.土壤pH、全氮量、硝态氮量及全磷量等； 4.有害微生物：如肠细菌、肠寄生虫卵、破伤 风菌、结核菌等； 5.放射性元素：如317Cs、90Sr。
镉Cd
镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。镉常与锌共 生，所以冶炼锌排放物中必有ZnO、CdO， 挥发性强，以污染源为中心可波及数km远。 镉工业废水灌溉农田也是镉污染重要来源。
镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉 菜”，进入人体后使人得骨痛病。另外，镉 会损伤肾小管，出现糖尿病，还有镉引起血 压升高，出现心血管病，甚至还有致癌、致 畸的报道。
砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一 步是根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶全部 枯死。砷对人体危害很大，它能使红血球溶解， 破坏正常生理功能，甚至致癌等。
我国重金属污染的现状
我国多个省（市）城郊、污水灌溉区、工矿 等经济发展较快地区的320个重点污染区 中，污染超标的大田农作物种植面积为 60.6万hm2,占监测调查总面积的20%；其 中重金属含量超标的农产品产量与面积约 占污染物超标农产品总量与总面积的80% 以上，尤其是Pb、Cr、Hg、Cu及其复合 污染最为突出。据资料，目前我国重金属 污染的耕地面积近2000 万亩，约占总耕地 面积的五分之一!
铅 Pb
铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来 自汽油里添加抗爆剂烷基铅，随汽油燃烧后 的尾气而积存公路两侧百米范围内的土壤中， 另外，铅字印刷厂、铅冶炼厂、铅采矿场等 也是重要的污染源。
铅对植物的危害表现为叶绿素下降，阻碍植 物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大， 但多数集中在根部，茎秆次之，籽实中较少。 因此铅污染土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作 饲料。
农药对环境的污染
（1）有机氯农药不仅对害虫有杀伤毒害作用， 同时对害虫的“天敌”及传粉昆虫等益虫益 鸟也有杀伤作用，因而破坏了自然的生态平 衡。 （2）长期使用同类型农药，使害虫产生了抗 药性，因而增加了农药的使用量和防治次数， 也大大增加了防治费用和成本。 （3）长期大量使用农药，使农药在环境中逐 渐积累，尤其是在土壤中，产生了农药污染 环境问题。 （4）农药被农作物吸收、进入动物体内，经 过生物富集浓缩，使其毒性更大，这就不仅 使得害虫的天敌更易受到毒害作用，而且会 通过食物链威胁人体的健康。
铬对人体与动物也是有利有弊。人体中含铬 过低会产生食欲减退症状。但饮水中超标400 倍时，会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等 症状。
砷 As
土壤砷污染主要来自大气降尘与含砷农药。燃煤 是大气中砷的主要污染源。土壤中砷大部分为胶 体吸收或和有机物络合或与土壤中铁、铝、钙离 子相结合，形成难溶化合物。pH和EH值影响土 壤对砷的吸附。pH值高土壤砷吸附量减少而水溶 性砷增加；土壤氧化条件下，大部是砷酸，砷酸 易被胶体吸附，而增加土壤固砷量。随EH降低， 砷酸转化为亚砷酸，可促进砷可溶性，增加砷害。
对植物的需要而言，可分为两类：一类是植 物生长发育不需要的元素，而对人体健康 危害比较明显，如镉、汞、铅等；另一类 是植物正常生长发育所需元素，且对人体 又有一定生理功能，如铜、锌等，但过多 会发生污染，妨碍植物生长发育。
汞Hg
土壤汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶 炼厂和汞制剂厂（仪表、电气、氯碱工业）的 排放。含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。
铅对动物的危害则是累积中毒。人体中铅能 与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理 活动，导致对全身器官产生危害。
铬 Cr
污染源主要是电镀、制革废水、铬渣等。铬 在土壤中主要有两种价态：Ｃr6+和Ｃr3+。两 种价态的行为极为不同，前者活性低而毒性 高，后者毒性小。植物吸收铬约95％留在根 部。低浓度的Ｃr6+能提高植物体内酶活性与 葡萄糖含量，高浓度时则阻碍水分和营养向 上部输送，并破坏代谢作用。
土壤中的农药污染物
目前，世界范围年产农药约200多万吨，种 类数达1500之多(大量生产又广泛应用的约 有300种)。
农用化肥对土壤的影响
我国是化肥使用大国，1996年我国化肥施用量 3800万吨，居世界第一位，单位面积用量居 世界中等水平，但我国化肥利用率平均只有 30-35％。每年有1100多万吨的肥份流入水体， 其中氮肥损失率最高。这不仅造成了巨大的 经济损失，而且对环境产生了严重污染，对 水体、土壤、大气、生物及人体健康造成严 重危害。如造成江河湖及地下水源的污染 、 造成江河湖及地下水源的污染 、影响人类健 康、破坏土壤结构。
土壤中汞的存在形态有无机态与有机态，在一 定的条件下互相转化。无机汞有HgSO4、HgCl2、 HgO，因溶解度低它们在土壤中迁移转化能力 很弱，但在土壤微生物作用下，汞可向甲基化 方向转化。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲 基汞，可被微生物吸收、积累造成对人体的危 害；在厌氧条件下，形成二甲基汞，在微酸性 环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。