土壤樣品采集技術(shù)規(guī)定
土壤樣品采集技術(shù)規(guī)定
1.適用范圍
本技術(shù)規(guī)定適用于國家土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)(以下簡稱“國家網(wǎng)")以及與其相關(guān)的土壤環(huán)境監(jiān)測,規(guī)定了土壤環(huán)境監(jiān)測的樣品采集技術(shù)方法。
2.采樣計劃
按照任務(wù)要求,制訂詳細采樣計劃,主要內(nèi)容包括:任務(wù)部署、人員分工、時間節(jié)點、采樣準備、采樣量、份數(shù)和注意事項等。
3.采樣準備
采樣準備主要包括組織準備、技術(shù)準備和物資準備。
3.1組織準備
野外采樣必須組建采樣小組:
(1)采樣組最少由3人組成,要定一人為組長,組長為現(xiàn)場采樣記錄審核人。
(2)采樣組成員應(yīng)具有相關(guān)基礎(chǔ)知識;內(nèi)部要分工明確、責任到人、保障有力。
(3)采樣出發(fā)前要規(guī)劃當天行程路線,合理安排采樣工作量。
3.2技術(shù)準備
(1)采樣人員采樣前需進行專項培訓,統(tǒng)一采樣中的關(guān)鍵技術(shù)和操作步驟。
(2)采樣人員采樣前應(yīng)了解采樣點周邊污染源以及農(nóng)田施肥和噴灑農(nóng)藥等情況。
(3)采樣人員必須掌握布點原則,了解點位布設(shè)理由以及采樣點所處地理位置、水系和土地利用方式,收集采樣區(qū)域土壤和地質(zhì)基本信息等。
(4)全球定位系統(tǒng)設(shè)備(GPS)校準,手持終端和便攜式打印機調(diào)試。
3.3物資準備
土壤樣品采集所需物資一般分為:工具類、器具類、文具類、防護用品和運輸工具等,物資清單見表1。
4.采樣點確認
采樣人員找到目標點位后,在現(xiàn)場持“樣品采集手持終端"確認預(yù)設(shè)采樣點坐標,必須觀察坐標點所在位置是否符合土壤采樣的代表性要求,在允許范圍內(nèi)(與目標點位位移距離一般不超過30m)優(yōu)選采樣點,多點混合采樣坐標以中心點為準。人為干擾較大的陡坡地、低洼積水地、住宅、道路、溝渠以及糞堆附近等處不具代表性,不宜為采樣點。農(nóng)用地有垅的農(nóng)田要在垅間采樣。
剖面采樣以剖面層次較清楚、發(fā)育完整為佳,不宜在多種母質(zhì)母巖交錯地質(zhì)環(huán)境處設(shè)采樣點。
5.使用采樣手持終端
土壤樣品采集人員需通過手持終端接收采樣任務(wù),按要求使用手持終端填報現(xiàn)場記錄表、現(xiàn)場打印樣品標簽、記錄定位儀(GPS)顯示的采樣點位坐標、拍攝采樣現(xiàn)場照片、信息保存和上傳等。
6.采樣方法
采樣可分為土壤表層采樣、分層采樣、剖面采樣和土壤新鮮樣品采集。
用于重金屬分析的樣品,應(yīng)將與金屬采樣器接觸部的土壤棄去,如用木鏟去掉鐵鏟接觸面。
6.1土壤表層采樣
土壤表層采樣可以采集單獨樣品,也可以采集混合樣品。
6.1.1單獨樣品
單獨樣品只在坐標點單點取0~20cm土壤。取土方法為:先用鐵鏟三面切割一個大于取土量的20cm高的土方立面,取適量土壤,注意應(yīng)盡可能做到取樣量上下一致,不要斜向切割。土壤采樣“土方立面"見圖1。
圖1 土壤采樣“土方立面"圖
6.1.2混合樣品
混合樣品是在設(shè)定的采樣區(qū)域內(nèi)多點取土。采集方法包括單對角線法、雙對角線法、棋盤式法和蛇形法等。采樣點位確定后,一般設(shè)定20m×20m為采樣區(qū)(也可根據(jù)現(xiàn)場情況適當擴大,如100m×100m),在設(shè)定的采樣區(qū)域內(nèi),按混合采樣法采集分點樣品,分點取土方法與單獨樣品相同,等量混合后合成一份混合樣品。土壤有機污染物測試樣品(以下簡稱“土壤有機樣品")不采混合樣品。混合樣品的采集方法見圖2。
(1)單對角線法:適用于污灌農(nóng)田土壤,以單對角線等分點為采樣分點,一般設(shè)5個采樣分點。
(2)雙對角線法:適用于面積較小、地勢平坦、土壤組成和受污染程度相對比較均勻的地塊,設(shè)分點5個左右;
(3)棋盤式法:適宜中等面積、地勢平坦、土壤不夠均勻的地塊,設(shè)分點10個左右;受污泥或垃圾等固體廢物污染的土壤,分點應(yīng)在20個以上。
圖2 土壤混合樣的采集方法示意圖
(4)蛇形法:適宜于面積較大、土壤不夠均勻且地勢不平坦的地塊,設(shè)分點10~30個左右,多用于農(nóng)業(yè)面源污染型土壤。
6.2土壤分層采樣
若確知或疑似土壤污染物滲透到土壤深層,應(yīng)當采用分層采樣法采集土壤樣品。采樣深度一般為0~20cm、50±10cm、100±10cm和150±10cm等,分層樣可使用取土鉆采集樣品。
6.3土壤剖面采樣
特殊要求的監(jiān)測(如:土壤背景)可采用剖面采樣。剖面的規(guī)格一般為1.5m(長)×0.8m(寬)×1.2m(深)。挖掘土壤剖面要使觀察面向陽,將表土和底土分兩側(cè)放置。
典型的自然土壤剖面分為A 層(表層,腐殖質(zhì)淋溶層)、B 層(亞層,淀積層)、C 層(風化母巖層、母質(zhì)層)和底巖層。地下水位較高時,剖面挖至地下水出露時為止;山地丘陵土層較薄時,剖面挖至風化層。對B層發(fā)育不完整(不發(fā)育)的山地土壤,只采A、C兩層。水稻土按照A耕作層、P犁底層、C母質(zhì)層(或G潛育層、W潴育層)分層采樣,對P層太薄的剖面,只采A、C兩層(或A、G層或A、W層)。
圖3土壤剖面示意圖
土壤剖面可根據(jù)其顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、溫度和植物根系分布等劃分土層;通過仔細觀察,將剖面形態(tài)、特征自上而下逐一記錄,土壤剖面示意圖見圖3。
采樣取土時應(yīng)自下而上在各層最典型的中部逐層采集。用小鏟切取一片土壤樣,每個采樣點的取土深度和取樣量應(yīng)一致。用于重金屬分析的樣品,應(yīng)將與金屬采樣器接觸部的土壤棄去。
6.4土壤新鮮樣品采集
測定揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機物質(zhì)時,需要采集土壤新鮮樣品,新鮮樣品必須采集單獨樣品。采樣方法同“單獨樣品"采樣法。土壤新鮮樣品測試前應(yīng)在4℃以下避光保存,必要時在-18℃以下冷凍保存。
6.5樣品包裝
用于測試無機項目的土壤樣品,采樣取土后,將土壤樣品先裝入塑料袋,然后再套上布袋。對于有機污染物測試項目的土壤樣品,需裝滿棕色密封樣品玻璃瓶(帶有聚四氟乙烯襯墊的棕色螺口玻璃瓶或廣口磨口棕色玻璃瓶);為防止樣品沾污瓶口,可將硬紙板圍成漏斗狀,將樣品裝入樣品瓶中。
6.6采樣時期
應(yīng)避免在剛剛施肥和噴施農(nóng)藥的農(nóng)用地采集土壤樣品。
6.7采樣量
土壤無機項目測試樣品一般采樣量為不少于2000 g,土壤有機污染物項目測試樣品一般為250 g,有特殊要求時可以適當增減采集樣品量?;旌蠘悠烦繒r,需混勻后反復(fù)按四分法棄取,最后留下所需的土壤樣品量。四分法縮分樣品參見圖4。
圖4 四分法縮分樣品示意圖
6.8采樣記錄
采樣人員應(yīng)持“樣品采集手持終端",現(xiàn)場記錄采樣點周圍環(huán)境狀況,特別是污染源分布狀況。認真填寫采樣現(xiàn)場記錄表,打印樣品標簽,記錄實際樣點經(jīng)緯度,并進行信息保存和上傳等操作。采樣結(jié)束時,需逐項檢查土壤樣品和現(xiàn)場記錄,如有缺項或破損應(yīng)及時補齊更正。
6.8.1樣品標簽
現(xiàn)場必須填寫和打印樣品標簽,且必須內(nèi)外雙標簽,即:一張放入樣品袋(瓶)內(nèi),另一張扎在樣品袋(瓶)外??梢越y(tǒng)一打印帶有二維碼的不干膠標簽。若使用紙質(zhì)樣品標簽,可將標簽裝入小自封袋中再裝入袋中,以避免因濕氣導(dǎo)致字跡模糊。標簽上應(yīng)含有:樣品編號、采集地點、經(jīng)緯度、采樣深度、土壤類型、土地利用類型、采樣人員和采樣日期等。記錄人員必須逐項記錄,并與記錄表核對。
6.8.2采樣點記錄
土壤樣品采集現(xiàn)場記錄內(nèi)容詳見表GJW-04-2019-YS-TR-002A。
7.質(zhì)量管理
7.1采樣人員管理
采樣人員應(yīng)經(jīng)過技術(shù)培訓,持證上崗,且實行專項任務(wù)專人負責制。
7.2采樣質(zhì)量保證
采樣人員必須能夠正確使用采樣工具,掌握采樣質(zhì)量要求,了解布點原則,清楚土壤樣品的采樣深度、采樣方式、樣品重量、樣品編碼規(guī)則和樣品保存條件,能夠正確使用定位儀以及手持終端。
采樣質(zhì)量實行三級質(zhì)量檢查制度,采樣小組應(yīng)當在現(xiàn)場對土壤樣品及相關(guān)記錄100%自檢;采樣單位應(yīng)當抽檢全部任務(wù)10%以上的現(xiàn)場記錄;國家網(wǎng)土壤環(huán)境監(jiān)測任務(wù)主體責任單位應(yīng)當抽檢全部任務(wù)2%以上的采樣記錄及相關(guān)資料。