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原状根部土壤取样钻土壤取样钻

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  • 检测土壤,传统取样分析方法够不够?
    随着工业化和现代化的进程,土地污染也成为日益严重的问题。污染中毒事件也时有发生。2016年4月,新华网报道称,江苏常州外国语学校搬迁新址后,493名学生先后被检查出皮炎、血液指标异常等情况,个别学生查出患有淋巴癌等。据悉,学校附近正在开挖的地块上曾是三家化工厂,学生们的身体异常情况疑与化工厂“毒地”相关。为了切实加强土壤污染防治,逐步改善土壤环境质量而制定的法规,2016年5月28日,国务院印发了《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”),我国将开展土壤污染调查,掌握土壤环境质量状况,重点监测土壤中镉、汞、砷、铅、铬等重金属和多环芳烃、石油烃等有机污染物。美国环保局提出可以采取XRF检测方法传统取样分析法vs.XRF分析仪分析法 奥林巴斯GPS-XRF 实例分析:场地环境评估爱尔兰戈尔韦城(Galway)运动场地土壤中重金属污染元素识别及绘图使用手持式XRF进行场地评估的成本效率举例: $5000 预算最优化取样来减少实验室分析花费及报告时间;并提高整体数据的价值。总结: 如果分析太少样品会导致分析结果错误或不全面。实验室ICP分析成本高,效率低,不利于进行全面的场地评估。更多原地便携式XRF分析结果,结合个别样品实验室 ICP分析确认,可以提高采样密度,样品容量,且获得更全面的场地评估结果。便携式XRF分析仪Vanta解决方案Vanta分析仪可在数秒内检测出RCRA(《资源保护及恢复法案》)中所规定的需优先探测的污染金属,以及限制的金属。需优先探测的污染金属包括:银(Ag)、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb)、硒(Se)、铊(Tl)、锌(Zn)限制的金属包括:银(Ag)、砷(As)、钡(Ba)、镉(Cd)、铬(Cr)、Hg(汞)、铅(Pb)和硒(Se)新型Vanta系列仪器性能改进:坚固耐用,高效多产仪器配备SD存储卡可使用WI-FI,蓝牙(Bluetooth)适配器进行数据传输可使用USB闪存盘进行方便快速的数据传输Axon技术提高分析结果的精准性IP 65/64—防尘防水坠落测试(MIL-STD-810G)探测器快门闸保护及聚酰亚胺网眼保护分析土壤的矿物成分可选用Terra
  • 美教授发明树干取样法分析土地污染状况(组图)
    在美国密苏里州罗拉市舒曼公园测验树木。   在舒曼公园,密苏里科技大学研究生麦特利姆尔从树木中提取样品。  人说“一木知春”。美国密苏里科技大学的学者们,却从一小片木头中就能知道土壤和地下水的污染程度和成分,研究出了不需要钻井翻土,仅仅利用树木,便可分析土壤及地下水污染的方法。这个方法叫作“植物辩证”,可以大大减少调查时间及花费,还不破坏土壤环境。密苏里科技大学土木环境系的宙波肯教授和他的同事们,已在5个国家和美国8个州的30个污染点,对这个方法做了测试,效果令人惊喜。  据美国新闻智慧网4月15日报道,密苏里科技大学的波肯教授介绍说,树木是天然的太阳能泵,当水分从叶片散失时,会产生拉力,使植物体内水分上升,根部便能够从土壤中吸水,并把地下水及其中的化学物质抽取到地面。这个现象被称为“蒸散作用”(evaportranspiration)。在过去的测试中,波肯教授及学生从树干中提取少量样品,带回实验室进行化验。如今,他们开始使用特制的、低损伤的薄片从树干中取样,即固相微萃取纤维(简称SPME)技术,来检测树干中的化学成分。  波肯教授说,这种从树干中取样化验的方法已经存在一段时间了,但他们研发出的新方案,使这项技术的几个层面都得到了改进。仅仅利用几棵树,工程师们便可迅速判断地下污染情况。而对树木的损伤,仅仅是取出了1英寸长、铅笔粗细的一小段木质。每个固相萃取装置都比铅笔芯还要细,可带回密苏里科技大学的环境研究中心萃取和分析污染物。最近,波肯教授和他的同事们又开始使用移动分析仪器,即气相色谱-质谱分析仪,现场分析树木。  相对于这种新技术,传统方法费时费力,还会对环境造成大的损伤。波肯教授说,传统的地下水采样需要动用重型机械,在地上挖“取样井”,再从中提取地下水样品。举例来说,密苏里州的塞达利亚市为了检测废弃铁路附近的三氯乙烯及全氯乙烯的污染情况,历经12年,打了40口“取样井”。而波肯教授和一群学生仅仅用了一天时间,采集了114棵树的样本,便对污染范围及位置作出了更为精准的判定。  密苏里科技大学环境系研究生麦特利姆尔介绍说,树木最适宜用来测量三氯乙烯及全氯乙烯这样的溶剂,因为这样的溶剂由小分子构成,疏水,且易挥发。这样的特征令三氯乙烯及全氯乙烯容易被树木吸收。麦特已获得美国国家科学基金会奖学金,并将从今年秋季开始在密苏里科技大学攻读博士学位。  几年前,在密苏里州罗拉市的舒曼公园附近,有一家名为“繁忙蜜蜂”的洗衣店。几年前,这家洗衣店曾提供干洗服务,现在这项服务已中断。因为波肯教授的学生们利用罗拉公园内的树木,检测过该洗衣店对地下水的污染情况。结论是,洗衣店排出的污水已经渗入地下水,虽然还没达到危害人类健康的水平。现在,波肯教授及其学生正与当地的咨询公司“三角工程”合作,在罗拉公园内种植更多的树木,来把地下水中的污染物抽出来。波肯教授介绍,这种方法被称为“植物弥补”(phytoremediation),可帮助加速抽取地下水中的污染物,减少对附近福瑞斯克湖的污染。这些污染物一部分可被植物分解,一部分可挥发到大气中,在阳光的催化下迅速与氧气发生反应,然后消失。  最近,波肯教授同另外两名教授——该校化学系校长授课教授马银法博士和化学系助理研究教授史宏兰博士,共同获得了美国军队的伦纳德伍德机构的研究经费,用来开发这种“植物辩证”方法的新领域。利用这笔新经费,研究者们将调整原有用来测量氯化溶剂的方法,用来测量少量的爆炸性物质。现有的装置可在树木体内检测气体分子,但波肯说,爆炸物是一种不同的污染物,需要检测液体。能够收集这种污染物样品的装置,将帮助军队清理军营里泄漏的爆炸物。  波肯也计划改变现有方法来检测杀虫剂和除草剂。他说:“21年前,我从观察阿特拉津(一种常用除草剂)开始了我的事业,现在应该是实现初衷的时候了。”波肯已申请并获得了他的植物采样方法的专利,并将该项技术的使用权授给了“福斯基础设施及环境”(FothInfrastructureandEnvironment),一家美国中西部工程公司。这家公司与密苏里科技大学合作,推广并使用波肯的技术。
  • 环保部答复:土壤污染状况调查扩大化、苯胺的检测方法等问题
    1.关于土壤现状监测点位如何选择的回复来信:  根据土壤导则要求污染影响型建设项目,二级要求监测柱状样和表层样,三级要求监测表层样。如果建设项目场地已经硬底化,该如何如何选取监测点?是需要把已经硬底化的场地破坏还是另外选取监测点?回复:  根据建设项目实际情况,如果项目场地已经做了防腐防渗(包括硬化)处理无法取样,可不取样监测,但需要详细说明无法取样原因。 2.关于土壤破坏性监测问题的回复来信:  一家木工喷漆企业租用其他厂的部分厂房,一层做木工,二层做喷漆(油性+水性)。按土壤导则规定,起码是土壤二级评价,需要在占地范围内布设3个柱状样,1个表层样。而厂区内部无绿化,场地均采用水泥硬化,请问占地范围内可否不进行土壤监测?回复:  根据建设项目实际情况,如果项目场地已经做了防腐防渗(包括硬化)处理无法取样,可不取样监测,但需要详细说明无法取样原因。 3.关于土壤污染状况调查扩大化问题的回复来信:  郑州市生态环境局在执行《中华人民共和国土壤污染防治法》中的问题,希望得到你的回应。在实际工作中郑州市生态环境局对所有用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的全部进行土壤污染状况调查,包括原来是农用地征收为国有土地后只要是规划用途为住宅、公共管理与公共服务用地在土地收储前全部进行土壤污染状况调查,每宗地的调查费用都在几十万元,增加了用地企业的负担。我通过郑州市市长信箱反映这种土壤检测扩大化的问题,郑州市生态环境局回复是:他们与省生态环境厅与部有关单位沟通并咨询法律人士,按照《中华人民共和国土壤污染防治法》第五十九条要求,只要用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的全部进行土壤污染状况调查。而我理解对于农用地征收为国有土地不用做土壤污染状况调查,即使需要做土壤污染状况调查也应该是生态环境局组织调查,费用由政府负担。希望部长给个明确的回复:是用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的全部进行土壤污染状况调查,还是只对建设用地土壤污染风险管控和修复名录中的地块和土壤污染重点监管单位生产经营用地用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地需要进行土壤污染状况调查。 回复:  一、农用地变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,应当开展土壤污染状况调查 根据《中华人民共和国土壤污染防治法》《关于贯彻落实土壤污染防治法 推动解决突出土壤污染问题的实施意见》(环办土壤〔2019〕47号),用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。住宅用地、公共管理与公共服务用地之间相互变更的,原则上不需要进行调查,但公共管理与公共服务用地中环卫设施、污水处理设施用地变更为住宅用地的除外。二、土壤污染状况调查遵循分阶段调查的原则 根据《建设用地土壤污染状况调查技术导则》(HJ25.1-2019),土壤污染状况调查分阶段开展。其中,第一阶段土壤污染状况调查是以资料收集、现场踏勘和人员访谈为主的污染识别阶段,原则上可不进行现场采样分析。若第一阶段调查确认地块内及周围区域当前和历史上均无可能的污染源,则认为地块的环境状况可以接受,调查活动可以结束。4.关于请教土壤中苯胺的检测方法的回复来信:  按照新的土壤环境质量标准即《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018),表3推荐的检测方法,土壤中苯胺要按照《土壤和沉积物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法》(HJ834)来进行检测分析,但HJ834该标准方法中并没有“苯胺”该参数,请问未来是否会有针对这个问题的解决方案? 回复:  为配套《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)实施中苯胺的测定,我部正在组织制订《土壤和沉积物 苯胺类和联苯胺类的测定 液相色谱-三重四极杆质谱法》。目前,该标准已公开征求意见。在该标准发布实施之前,实验室按《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》(GB/T27417-2017)、《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(HJ168-2010)和《土壤和沉积物半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法》(HJ 834-2017)相关要求做好方法验证,确保方法检出限、测定下限、选择性、线性范围、测量范围、基体效应影响、准确度、精密度和测量不确定度等满足GB36600—2018苯胺风险筛选值和管制值要求的基础上,可以使用HJ 834-2017开展土壤中苯胺的监测工作。5.关于农用地变更用途是否需要做土壤污染检测问题的回复来信:  非污染和疑似污染的农用地变更为住宅公共管理,公共服务设施的,是否需要开展土壤污染检测。回复:  一、农用地变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,应当开展土壤污染状况调查 根据《中华人民共和国土壤污染防治法》《关于贯彻落实土壤污染防治法 推动解决突出土壤污染问题的实施意见》(环办土壤〔2019〕47号),用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。住宅用地、公共管理与公共服务用地之间相互变更的,原则上不需要进行调查,但公共管理与公共服务用地中环卫设施、污水处理设施用地变更为住宅用地的除外。二、土壤污染状况调查遵循分阶段调查的原则 根据《建设用地土壤污染状况调查技术导则》(HJ25.1-2019),土壤污染状况调查分阶段开展。其中,第一阶段土壤污染状况调查是以资料收集、现场踏勘和人员访谈为主的污染识别阶段,原则上可不进行现场采样分析。若第一阶段调查确认地块内及周围区域当前和历史上均无可能的污染源,则认为地块的环境状况可以接受,调查活动可以结束。6.关于农田土壤监测45项因子评价标准怎么选的回复来信:  在环境影响评价中开展土壤环境质量背景监测时,针对调查评价范围内每种土壤类型设定的监测点,应对GB36600表1所列45项因子进行监测。如果环评阶段监测点设置在农田,监测45项因子,但是农用地风险管控标准中因子不全,是只评价标准中所含因子,还是参照建设用地风险管控标准去评价? 回复:  建设项目环境影响评价中开展土壤环境质量现状监测,目的一是了解或掌握调查评价范围内土壤环境现状,为后续相关工作奠定基础,二是确保建设项目用地土壤环境质量符合国家或者地方有关土壤污染风险管控标准。根据《环境影响评价技术导则 土壤环境(试行)》(HJ 964-2018)对现状监测因子的要求,“基本因子为GB 15618、GB 36600中规定的基本项目,分别根据调查评价范围内的土地利用类型选取”。因此,农林之外的其他建设项目开展环境影响评价中的土壤环境现状监测,对于需要监测基本因子的监测点位,其基本因子根据下表所列标准的基本项目选取:7.关于咨询土壤导则里两个问题的回复来信:  咨询一下生态环境部2018年9月13日发布的《环境影响评价技术导则 土壤环境(试行)》里面的两个问题 1、土壤导则中“6.2.2.2 建设项目所在地周边的土壤环境敏感程度分为敏感、较敏感、不敏感,判别依据见表3.”想咨询一下,“建设项目周边”里的“周边”是否指的是项目红线范围内邻近的区域?还是根据“表5”中的现状调查范围确定,还是有其他定义的方法?2、土壤导则中“7.4.3 现状监测点数量要求”中的“表6 现状监测布点类型与数量”里面提到的“柱状样点”怎么理解?1个柱状样点是否包含了分别从0~0.5m、0.5~1.5m、1.5~3m处及3m以下取的样本?回复:  一、土壤导则里中“周边”指建设项目可能影响的范围,应在工程分析基础上,识别建设项目影响类型与污染途径,结合建设项目所在地的气象条件、地形地貌、水文地质条件等判定。二、针对土壤导则表6中的柱状样点为建设项目占地范围内的深层取样,取样深度由建设项目可能影响的垂向深度范围确定,非固定值,表注中的 “b柱状样通常在0-0.5 m、0.5-1.5m、1.5-3 m分别取样,3 m以下每3 m取1个样,可根据基础埋深、土体构型适当调整。”应根据土体构型,选取最具代表性的土层进行取样。
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  • 【干货】土壤监测技术—土壤采样如何减少误差?
    随着《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)的发布,很多业内人士分析认为,未来5年我国的土壤检测市场潜力巨大,可高达520亿元。  土壤污染实际状况的把握和风险管控的前提是采样的代表性和检测的准确性。但是笔者在考察中发现,实际操作时,土壤采样的代表性、采样密度以及检测准确性等有时却成为土壤检测的技术瓶颈。  事实上,土壤本身是个高度不均匀的介质,采样误差远远大于分析误差。  有研究对1亩地这样一个土体性质变化不大的地块随机选取9 个样点,分别采集9 个土样,分析土壤有效磷含量。结果发现样品间的方差是平行样的6倍,是仪器读数重复的73倍,足见采样误差比起仪器分析误差大得多。  同样,另一个案例对一个长40米宽32米的田块进行8米×8米的网格采样,对所采的20个样品分析全氮发现,采样误差远远大于分析误差。  因此土壤污染研究中的采样问题可能成为时下土壤检测行业的瓶颈。为此我们有必要说说土壤采样如何减少误差这一问题。  土壤是个开放体系。在生态系统中,土壤位于水圈、大气圈、岩石圈和生物圈的核心圈。土壤圈本身是个开放体系,和4个圈层存在着物质和能量的交换。大气圈和水圈的污染物质一部分会进入土壤,造成土壤污染。  根据进入途径的不同,重金属等污染物在空间分布上有着很大的差别。对于通过点源如冶炼厂的污染排放进入土壤的污染物,其以污染点为中心分布,同时,污染物的空间分布还受常年主导风向的影响显著,点源的影响范围和程度受到点源的排放量、烟囱高度、地形、气象条件的影响。  对于水源污染,一般呈现沿着河流两岸污染的线型分布特征,且受地形影响很大。由于土壤具有较大的吸附性能,进入稻田后,重金属在田块中非常不均匀。据日本科学家研究,一个54米长的田块中,镉、锌、铅等元素的浓度可以相差一倍,镉分别是2.02毫克/千克和1.04毫克/千克,铜分别是348毫克/千克~168毫克/千克,锌分别是101毫克/千克~53.1毫克/千克 且田块左右两侧数值也不尽相同。  而在我国台湾地区的研究中,一个50米的田块进水口的镉浓度可以高达7.0毫克/千克,而出水口可以低到0.2毫克/千克,相差高达35倍。如果没有多点采样,容易对田块的污染状况造成误判。  在大气、水、土壤等环境要素中,唯有土壤是最不均匀的介质。土壤是一个多相的疏松多孔体系,同时也是一个胶体体系、化学体系、生物体系,还是一个氧化还原体系。  所以污染物进入土壤后会发生各种各样的物理、化学和生物学过程而重新分布。固然到达土壤表面的污染物主要分布于土壤的表面,但重金属主要是被黏土矿物部分吸附,因此其之后的分布则受到黏土矿物分布的影响。  有研究测定土壤表层0~15厘米的土壤镉含量为5.0毫克/千克,但如果分离出其黏土部分,测定到的镉含量则高达18毫克/千克。由于土壤中镉主要吸附在其中的黏粒上,所以采集土样时主要土壤质地的差异将带来显著的影响。  因此,在耕作过程中,土壤颗粒的再分布容易造成土壤重金属的分异。有日本科学家研究表明,在进行犁耙田后,由于土壤黏粒的上浮以及随后其沉淀于土壤表层,水田表层3厘米土层的重金属含量可以比其下的土层高出一倍以上。所以采样时务必上下均匀取样,否则容易带来误差。  在进行重金属分析的采样过程中,除了避免采样工具和器具带入的污染外,必须确定采样方式(蛇形、对角线、梅花点等),进行多点采样(通常5点或以上)、采集混合样 单点采样则必须是上下均匀采样。  而对其他有机污染物的采样,考虑到污染物的性质(挥发性、光分解等),更应该采取各种相对应的采样对策,以确保采样带来的误差降到最小。
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  • 我国三年内将布设1500套土壤水分观测仪
    记者从中国气象局综合观测司在河南郑州召开的2009年自动土壤水分观测站建设工作会议上获悉,中国气象局拟用3年时间,在现有的1500个人工测墒点建成以自动土壤水分观测仪为主,以便携式土壤水分观测仪为辅的全国土壤水分自动观测网,以满足现代农业气象业务和干旱监测服务的需求。老农业气象观测员眼中“一把尺子一杆秤,牙一咬、眼一瞪”的传统农业气象观测方式,将随着一批科技含量高、全自动化运行的现代观测仪器的使用而发生质的改变。  土壤水分贮存量及其土壤温度变化规律的监测,是农业气象、生态环境及水文环境监测的基础性工作之一。掌握土壤水分变化规律,对农业生产、干旱监测预测和其他相关生态环境监测预测服务和理论研究都具有重要意义。多年来,气象部门的干旱监测一直使用土钻和烘干的人工测量方法,观测频率为每月3次或6次。近年来,随着气候变暖,我国干旱问题日益突出,干旱发生频次和程度明显增加,严重威胁农业生产,阻碍经济发展,对生态环境造成巨大影响。特别是去冬今春河南、山东等地以及目前东北地区发生的严重干旱,使决策部门和公众对农业气象观测的自动化提出了更加迫切的要求。  “建设一个疏密均匀且能有效监测干旱发生情况和作物生长实际土壤水分环境的全国土壤水分观测网,将可实现全国土壤墒情监测数据实时传输和实时显示,实现单个站点的连续时间土壤水分变化监测,以及结合云图、降雨等气象资料,实现区域性干旱预警等功能。”中国气象局综合观测司副司长胡雯说,“此举将达到及时监控农田干旱程度、科学灌溉和有效利用水资源的目的,大大提高和改进农业气象观测水平和农业气象服务的能力,为生态农业、高效农业提供有力的保障。”  根据相关安排,中国气象局今年将首先在华北、黄淮地区冬小麦(资讯,行情)主产区和西南干旱易发区域优先开展自动土壤水分观测站建设。同时,在31个省(市、区)每省配备3套便携式土壤水分观测仪,开展移动土壤水分观测试验示范。
  • 土壤“三普” 一场时隔43年的“摸家底”
    2月22日,第三次全国土壤普查的消息正式在中央一号文件里亮相,普查进入实地调查的时间越来越近。第三次全国土壤普查,在业内多被称为“三普”,距离“二普”开启的时间1979年,已经时隔43年。40多年来,中国的城乡社会经历了最剧烈的变化,乡野变成城市,机械驰骋于农田,全国的粮食产量从1979年的3.3多亿吨,升到2022年的6.8多亿吨,翻了一倍还多。然而,发展也付出了代价,中国的土地,尤其是耕地,一直处在极限利用的状态,许许多多的问题,早已引发普遍的关注,但一直缺乏更全面、更完善的土壤数据。“三普”的推进,将为一切问题的解答,提供最为详细和科学的依据。这次普查将历时4年,6万个样点分散在700万平方公里的土地上,预计会动员17万人。“三普”的筹备,其实早已开始2022年2月22日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,卢昌艾匆匆忙忙地回到办公室,短暂停留后,又匆匆忙忙地离开。这样的忙碌,已经持续了很长时间。打开APP 阅读最新报道卢昌艾,土壤学专家、中国农业科学院农业资源与农业区划所研究员。新京报记者 王巍 摄2022年2月16日,国务院印发《关于开展第三次全国土壤普查的通知》。事实上,早在2021年上半年,关于三普的前期工作就已经开始。卢昌艾就是从那时开始进入“三普”筹备工作的。土壤普查是一个庞大而复杂的工作,调查哪些土壤,如何确定取样点,需要哪些土壤的数据、如何汇总数据、如何控制质量… … 这一系列的工作,都要在第一次取样之前完成。“前期的工作,是要为普查建立一整套完善的工作体系,包括很多方面的内容,”卢昌艾说,“这一套体系要为之后普查中的所有工作提供指导,让大家按照统一的程序完成每一个环节。”“统一”是多方面的,卢昌艾介绍,第一是建立了一个统一的工作平台,从取样到最终的数据入库,全程智能化,都要在这个平台上体现出来。第二是制订统一的技术规程,让普查的操作标准化、规范化,否则,如果没有一个标准,汇总的数据就会千差万别。第三,编制统一的工作底图,这一底图主要以此前的土壤图、地形图等各种资料为基础。第四,在工作底图上统一规划布设调查采样点位。第五,统一筛选测试化验专业机构,取得的土壤样本,将由这些专业机构进行测试化验。第六,构建统一质控体系,保障普查的质量。这些工作是普查得以顺利进行的基础,卢昌艾和其他多个部门的专家们一起,为此准备了10个月左右。“时间非常紧张、任务非常重,过程中也有很多焦灼和思考,比如普查的对象,总觉得查一次不容易,不能丢下任何一块,最终匡算出来的范围比较大,也是想尽可能地把可以普查的都查一遍,把我们的土壤家底儿查清楚。”土壤摸家底,从一普到二普天覆地载,万物育焉。我们脚下的土地,是世间万物立足于这个世界的根基。普查不仅包括耕地、园地,也包括林地、草地等各种各样的土地,它们都是陆地生态系统中最重要的基础。而土壤普查,就是要真正弄明白,我们的土壤根基到底是怎样的。东北黑土地。新京报记者 王巍 摄新中国成立以来,曾经进行过两次土壤普查,卢昌艾介绍,土壤一普于1959年开始,于1961年完成相关普查任务。这一次普查,也是用时最短的一次,“当初进行一普,就是主要了解中国的耕地资源到底有多少,在哪儿。这次普查,初步建立了一个土壤分类系统,摸清了耕地资源分布与土壤基本性状。”卢昌艾介绍。一普的成果,为后来的农田基本建设、贯彻“土、肥、水、种、密、保、管、工”的农业“八字宪法”提供了支持。一普结束18年后的1979年,我国进行了第二次土壤普查。“事实上,这一次普查的准备工作,在1975年就开始了,从1975年到1978年,用了4年的时间,形成了一个二普的技术规程,期间还在全国南方与北方的3个县进行了试点。”卢昌艾介绍。相对于一普,二普所用的时间更长,普查的范围更大,也更精细。卢昌艾介绍,“二普按照农区1∶1万、林区牧区等其他区域1∶10万-1∶20万比例尺图件开展普查工作,大部分地区的普查,在1984年底基本完成,少数地区延续到了1986年。之后开始成果汇总,汇总工作一直到1994年才结束。”为何二普数据的汇总用了这么长时间?卢昌艾介绍,是因为二普采用自下而上的方式,从乡镇级开展调查采样,最终汇总全国的工作方式,这其中,各地的标准不统一,当时的技术手段也相对不足,成果汇总整理非常复杂。事实上,到今天,二普的县级资料都没有收集齐,近几年,通过科技部立项的基础性工作项目,挽救了二普图件等资料成果。尽管在今天看来,二普留下了很多遗憾,但仍为我国农业的发展做出了巨大的贡献,卢昌艾介绍,“通过二普,第一次全面查清了我国土壤资源的类型、数量、分布、基本性状等,建立了我国土壤分类系统并编制了《中国土壤》、《中国土种志》等资料和图件,摸清了中低产田的比例、分布以及主要障碍类型,为改革开放后四十多年农业综合开发、耕地开垦、中低产田改造、科学施肥、农业区划等提供了重要的基础支撑。”四十年变迁,土壤不一样了即便从二普大部分工作结束的1984年算起,至今也快40年了,40年来,中国社会发生了巨变,土壤性状也同样发生了变化。“这40年,恰恰是我国农业集约化发展的关键时期,”中国工程院院士、中国农业科学院耕地科技创新总首席科学家周卫说。周卫,中国工程院院士、中国农业科学院农业资源与农业区划所研究员。新京报记者 王巍 摄在北方,农业机械化的推进,改变了农业生产的模式,但也带来了许多问题,“比如农机作业造成的土壤压实现象,以及大量旋耕造成了耕层变浅问题等。”在全国范围内,农作物产量不断提升,保障了14亿人的食物,粮食不断增产,蔬菜周年供应,肉类、水果供给充足,生活水平不断提升的同时,也给耕地带来了沉重的压力,“这一时期,我国土壤出现了一系列问题,如东北黑土地退化,南方红黄壤酸化等。”土壤急剧的变化,使得原来的数据,渐渐不能完全反映当前土壤的质量实况,一场新的普查亟待开始。耕地之外,园地、草地、林地等,同样在40年中发生了剧烈的变化,经历了生态破坏到生态修复的历程,这些,也都是三普所需要查清楚的。国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室发布的《第三次全国土壤普查工作方案》显示,三普的普查对象,包括“全国耕地、园地、林地、草地等农用地和部分未利用地的土壤。其中,林地、草地重点调查与食物生产相关的土地,未利用地重点调查与可开垦耕地资源相关的土地,如盐碱地等。”“土壤普查不仅查耕地,也需要查其他的土地上的土壤,”周卫解释,“如林地、草地、园地等,直接关系着未来生态发展的战略,以及碳达峰、碳中和等国家战略,所以非常重要。”值得注意的是,《方案》中还提出了未利用地的普查,长久以来,一直有观点认为,我国耕地面积已经接近极限,很难再有太大的扩展空间,此次未利用地的土壤普查,又会产生怎样的影响?周卫解释,“我们的后备耕地资源到底有多少,目前还没有底。比如盐碱地有多少可利用的空间,能作为农用地的潜力有多大等,在未来的普查中,都可以做到心里有底,这对未来落实耕地保护责任,严守耕地红线,确保国家粮食安全具有重大意义。”没有普查时,曾经做过什么从二普到三普,40年没有进行过土壤普查,是否意味着,这40年的时间中,我们对土壤的变化一无所知?并非如此,事实上,小规模、局部的调查和监测一直在进行。在湖南祁阳县,有一座建立了60年“祁阳红壤实验站”,这是一座国家级重点野外观测实验站,60多年来,一直监测着红黄壤土壤性状变化,并建立了多套红壤改良技术。湖南祁阳红土地。新京报记者 王巍 摄在山西寿阳,有一座建立30多年的“寿阳旱地农业重点野外科学观测试验站”,长期对当地旱地进行监测和试验,研发北方旱地增产稳产的技术。如今,大片的北方旱地,从原来的靠天吃饭、亩产二三百斤,到如今的旱涝保收、亩产千斤,与大量的旱地农业技术应用有直接的关系。“二普到三普之间的40年中,我们国家做过很多调查,比如测土配方施肥的调查,土壤污染调查等,”周卫介绍,此外还有全国国土调查的一调、二调、三调,其中也都涉及到了土壤部分性状的调查。在众多调查中,耕地质量等级评价可能是和农业、耕地直接相关的一次最大规模的专项调查。2016年12月30日,我国首部耕地质量等级国家标准《耕地质量等级》正式实施。2019年,农业农村部依据《耕地质量等级》《耕地质量调查监测与评价办法》,组织完成全国耕地等级调查评价工作,将全国20.23亿亩土地,从高到低划分为10个等级。不过,即便有长期的局部监测,即便有各种专项调查,但仍不足以满足对土壤数据的需求,周卫介绍,“这些调查和监测,或者目标比较单一,或者指标不全,或者覆盖面有限,不能真正摸清土壤的家底。比如耕地质量等级,是以主要粮食作物的产量来划分的,每100公斤一个等级,同时有对应的土壤有机质含量、氮磷钾含量等。这个体系很重要,但和土壤普查还是不太一样,比如土壤普查可以发现土壤养分不平衡的问题,但地力等级评价没有这个功能。”三普怎么查,每个细节都严格2022年2月22日,第三次全国土壤普查领导小组会议暨全国土壤普查动员部署电视电话会议在京召开。三普进入取样调查的时间越来越近。三普究竟查什么?怎么查?《第三次全国土壤普查工作方案》显示,三普的普查内容,包括土壤性状普查、土壤类型普查、土壤立地条件普查、土壤利用情况普查、土壤数据库和土壤样品库构建、土壤质量状况分析、普查成果汇总等。卢昌艾介绍,“8个方面的内容,以完善土壤分类系统与校核补充土壤类型为基础,以土壤理化性状普查为重点,更新和完善全国土壤基础数据,构建土壤数据库和样品库,开展数据整理审核、分析和成果汇总。查清不同生态条件、不同利用类型土壤质量及其障碍退化状况,摸清特色农产品(000061)产地土壤特征、后备耕地资源土壤质量、典型区域土壤环境和生物多样性等,全面查清农用地土壤质量家底。”广袤的东北黑土地。新京报记者 王巍 摄这么多的内容,究竟怎么查?其实,在开始调查采样之前,已经有一套完整的体系,卢昌艾介绍,“在具体操作中,第一步是在国家层面,发布工作方案、制定技术规程规范、研发土壤普查工作平台、布设样点等。这一部分目前已经基本完成或正在开展中。第二步,任务会分派给各个省,各省成立三普办公室,组织专家进行调查采样,根据统一的平台要求,按照标准流程采集样品。第三步,将样品流转到对应的实验室,包括监测和质控的实验室,这也是对数据的第一次质控。第四步,测试完成后,要进行数据的校核和质控,这是第二次质控。第五步,在国家再次抽检之后,将数据上报到土壤普查平台系统中,各省组织专家再一次审核和抽检,也是第三次质控,合格后形成省级土壤数据库。第六步,省级数据库上报给国家,国家再进行一次大范围的抽检,然后形成总的数据库、数据产品。第七步,将数据套入不同的模型分析,并进行报告的撰写和图件的制作。”庞大的工程,17万人将参与《第三次全国土壤普查工作方案》显示,三普工作将持续4年,于2025年形成土壤三普成果。在这4年中,到底要调查多少面积内的土壤,要做多少工作?卢昌艾介绍,任务非常繁重。事实上,在二普中,一共动用了20多万科研技术人员,调查了2444个县(区)、312个国营农(牧、林)场和44个林业区,挖取观测了500余万个土壤剖面,采集了370万个剖面样品、412万个农化样品。在三普的前期工作中,调查范围、规模、样点数量等,同样是工作的重点,卢昌艾介绍,“三普的对象有五大类,耕地、园地、林地、草地、未利用地,看起来大部分是和食物相关的,但实际上,在规划的时候,总觉得普查一次不容易,不能丢下任何一块。所以初步匡算的土壤普查面积,约有700万平方公里。”700万平方公里的调查,通过样点采集的方式进行普查,卢昌艾介绍,目前初步匡算,总共布设了6万个剖面样点,200万-300万个表层样点。要完成所有的普查工作,需要庞大的人力,卢昌艾介绍,“初步匡算,包括采集、测试、质控、技术指导、成果汇总等,总共可能要动员17万人左右。”最终,多个方面的成果将汇集成三普的总成果,卢昌艾介绍,“第一是土壤剖面为主的样品库,普查一次不容易,许多样品也非常珍贵,值得保留下来。第二是数据库,包含数据、图片、影像等。第三是图件,包括各种不同的图件,如土壤类型图、属性图、专题图等。第四是两个总结报告,技术报告和工作报告等。”查清“土壤质量家底”的工作并不容易,但一旦查清,对未来的发展意义重大,“在将来,农业产业结构的调整,耕地质量的保护,粮食安全的保障,生态发展的推进等,都需要用这次土壤普查的数据做基础。”
  • 土壤氧化还原电位仪(土壤氧化还原电位仪的作用)
    前言: 土壤氧化还原电位仪是一种专门用于测量土壤中氧化还原势(Eh)的专业仪器,其在揭示土壤健康状况、指导农田管理和环境保护等方面具有重要价值。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C307153.htm 一、【实时检测土壤,评估土壤环境】 土壤氧化还原电位仪可以实时准确地测定土壤的氧化还原电位值,这一参数反映了土壤环境中电子转移活动的程度。通过持续监测和分析,能够判断土壤是处于氧化还是还原状态,进而评估土壤肥力水平、污染物降解能力及微生物活性等多方面土壤健康状况。 二、【指导科学施肥与改良措施】 利用土壤氧化还原电位仪得到的数据,农业生产者可以更准确地了解土壤对养分的有效性以及潜在的重金属污染风险。据此调整施肥策略,避免过度施肥导致的土壤酸化或盐碱化问题,并采取针对性的土壤改良措施,提高农作物产量与品质,实现土壤资源的可持续利用。 三、【环保治理与生态修复的重要工具】 在土壤污染治理和生态修复领域,土壤氧化还原电位仪同样发挥着关键作用。通过对受污染土壤Eh的动态监测,可为污染物迁移转化规律的研究提供依据,指导实施有效的土壤修复方案。此外,在湿地保护、矿山复垦等领域,该仪器也能帮助科学家和工程师深入理解并调控土壤系统的氧化还原过程,促进生态环境恢复。
  • 重磅推荐|第二届中国国际土壤修复及油泥治理峰会
    在“双碳”发展目标、“十四五”规划等政策推动下,结合国家土壤污染防治任务,以及融资环境的持续改善,土壤修复及油泥治理行业将在“十四五”时期迎来关键的发展机遇期。与此同时,随着相关政策完善、技术升级以及行业标准细化,土壤修复及油泥治理相关工艺技术要求也将越发严格,行业壁垒也将明显提升,在此背景下,第二届中国国际土壤修复及油泥治理峰会(SRS2022)将于4月7-8日在山东济南举行,为业界同仁搭建一个了解最新政策标准、交流新技术新产品、分享实战项目管理经验、拓展新业务的平台。【会议基本信息】时间:2022年4月7-8日地点:山东 济南主办单位:上海功佳信息咨询有限公司(ACI环保)战略合作媒体:环保在线,北极星环保网,北极星招聘会议规模:600+参会嘉宾 55+演讲单位 35+展商【往届回顾】2021首届中国国际土壤修复及油泥治理峰会(SRS2021)于4月12-13日在济南召开,大会以“强化管控,创新驱动,推进土壤污染防治,规范土壤修复管理”为主题,汇集了来自土壤修复、石化污染土壤、油泥处置领域的政府单位、运营企业、工程公司、研究机构、设备及技术供应商等环保专业人士400余人出席,来自生态环境部环境规划院、赛坦环境、中冶南方都市环保、永清环保、上海市政工程设计研究总院、恒誉环保、中科鼎实、浙江卓锦环保、中节能大地环境、格林曼、煜环环境、中国环境科学研究院、山东省科学院、鑫源寰宇、博世科环保、北京科技大学,山东师范大学、首钢环境、航天凯天环保、宝航环境、苏州精英环保、有研资源、山东理工大学、北京农学院,中国石油集团安全环保技术研究院、中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司、航天凯天环保、中国石油大学(北京)、爱而思科技、宜可欧环保、中国昆仑工程、中国石油大学(华东)、杰瑞环保、中建八局环境科技、西安石油大学、南京尚土环境等单位的40余位专家做主题分享。【SRS2022会议概况】一、会议目的市场剖析:分析中国土壤修复及油泥治理产业政策及发展方向技术交流:了解行业最新最实用技术及设备拓展合作:探讨合作模式、开发新的市场机遇经验共享:工程项目运营管理经验交流、案例分析设备展示:最新设备、产品、技术方案展示二、会议日程话题概览主会场:土壤修复及油泥治理全体主题大会土壤污染防治管理及修复行业现状及发展趋势全国工业企业用地土壤环境质量详查状况分析石油污染场地及油泥市场普查状况及治理进展污染场地现场调查采样及与评估技术场地环境调查中的不确定性和风险电化学原位修复重金属污染土壤的技术及应用中低浓度典型有机污染场地生物修复技术重金属-有机物复合污染场地的综合治理技术油田污染土壤修复技术工艺选择及项目案例分析石油烃污染场地微生物修复技术及案例分析热解技术在高浓度有机污染场地及油泥治理中的应用油田存量老化油泥综合处置技术油泥热解尾渣的资源化利用土壤环境大数据分析和信息智能管理系统污染地块治理修复工程效果监测及评估专题一:城市污染场地修复重金属污染场地精细化采样、监测及风险评估复合污染土壤及地下水精准化调查及生态风险评估污染土壤异位淋洗技术工艺分析及工程设计土壤重金属修复材料应用效果与评价原位电流加热热脱附技术及项目案例分析焦化厂多环芳烃污染土壤复合修复技术异位热脱附修复有机污染土壤工程工艺设计及运行管理气相抽提、空气注入、多项抽提技术工艺及案例分享化学氧化技术在化工厂污染场地修复的应用存量垃圾治理及场地修复工业固危废倾倒/堆放场地污染管控及治理修复土壤修复智能装备的研发及应用复杂化工污染场地改居住用地综合修复技术及案例在产企业污染土壤及地下水监测与管控专题二:矿区及农用地土壤修复受污染农用地安全利用工作进展及十四五展望典型重金属污染农田污染源特征分析及修复技术对比重金属污染耕地的阻控技术与应用镉砷污染农用地植物萃取修复及案例分析新型功能性肥料及土壤调理剂在农田土壤修复中的应用重金属污染农田集成修复技术及实践典型矿区污染特征及周边污染土壤调查与评估废弃矿山地质环境调查评估及修复工程设计国内外矿山修复主要技术及优秀案例分析离子型稀土矿山污染状况及综合治理技术重金属污染矿区金属原位固化及生态修复技术有色金属选冶固废堆场污染防控与治理技术微生物联合植物修复技术在矿山治理的应用专题三:石油污染土壤修复石油污染土壤现状及不同场地污染性质分析石油烃污染的风险管控与修复要求石油污染场地的常见修复工艺及应用石油污染场地微生物与植物联合修复工艺及案例化学氧化修复工艺优化及二次污染的控制原位电动修复技术及应用石油烃污染土壤异位热脱附处理工艺设计及优化通过优化物料预处理系统提高异位热脱附处置效率气相抽提在石油类污染场地中的应用实例石油烃一重金属的复合污染修复技术加油站场地污染及修复技术选择重大环境事故场地污染快速处理技术与应用专题四:油泥治理我国含油污泥处置市场现状及未来发展趋势含油污泥处理标准及污染组分检测方法含油污泥预处理及脱水技术工艺的研究进展含油污泥连续热解处理工艺技术及应用油基钻屑无害化处理及资源化综合利用原油储罐罐底油泥的处理工艺技术超临界水热氧化技术在油泥处置的应用热化学洗涤—生物降解联合处理含油污泥含油污泥阴燃处理技术炼化企业油泥干化焚烧处理技术油泥包装袋等石油石化危废无害化处置国内大型油田油泥治理工艺及案例分析欧美含油污泥处置先进装备及工艺介绍三、参会对象(一) 生态环境部、地方环保部门、环境监测监管部门、地方环科院等相关负责同志及与业务骨干(二) 土壤修复行业国内外优秀代表企业、各行业龙头企业负责人(三) 石化企业、油田、油服公司及油田污染治理优秀代表企业(四) 优秀行业工程、技术解决方案及设备供应商企业代表(五) 相关国内外行业协会、投资机构、研究机构等单位代表四、摘要提交及墙报展示本次活动欢迎土壤修复及油泥治理领域的院所高校、科研单位、企业等提交最新的研究成果,大会将编制摘要集供现场交流用(非正式出版物)。欢迎优秀研究成果申请以墙报形式展示。五、技术宣讲及产品展示 大会设有技术演讲席位及展台若干,组委会热忱欢迎有关企业及研究机构在会议期间开展技术相关的成果(新产品、创新工艺技术,仪器设备等)的宣讲及产品展示宣传活动,具体方案请直接联系我们。六、联系我们联系人:李经理电话:15800898368/ 021-65877600*808邮箱:joan.lee@aci-environ.com官网:www.aci-environ.com/SRS2022
  • 土壤好不好,测一测很重要!一起探秘土壤检测!
    土壤好不好,测一测很重要。2022年,国务院启动第三次全国土壤普查工作,计划在4年内完成对我国土壤的全面“体检”。全国土壤普查查什么?采集回来的样品是如何变成土壤资源数据的呢?内业测试化验与外业调查工作如何进行衔接?宝贵的普查数据将怎么保存和应用呢?11月2日,“全国土壤普查超级会客厅——探秘土壤检测”直播活动在京举行。国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室(以下简称“全国土壤普查办”)相关负责人、第三次全国土壤普查专家技术指导组专家及一线工作人员就第三次全国土壤普查(以下简称“土壤三普”)内业测试化验、全程质量控制等重点工作进行了详细介绍。全国土壤普查查什么?“随着城镇化、工业化快速推进,大量废弃物排放直接或间接影响农用地土壤质量;土壤生物多样性下降、土传病害加剧,制约土壤多功能发挥。” 在“全国土壤普查超级会客厅”第一期直播活动中,全国土壤普查办相关负责人曾表示,为全面掌握全国耕地、园地、林地、草地等土壤性状、协调发挥土壤的生产、环保、生态等功能,需开展全国土壤普查。那么,土壤普查都查些什么呢?“此次普查对象是全国耕地、园地、林地、草地等农用地和部分未利用地的土壤。其中,林地、草地重点调查与食物生产相关的土地,未利用地重点调查与可开垦耕地资源相关的土地,如盐碱地等。”全国土壤普查办副主任、农业农村部农田建设管理司一级巡视员陈章全在直播活动中介绍。记者从农业农村部官网了解到,根据《第三次全国土壤普查工作方案》,此次土壤普查内容包括土壤性状普查、土壤类型普查、土壤立地条件普查、土壤利用情况普查、土壤数据库和土壤样品库构建、土壤质量状况分析、普查成果汇交汇总等。“目的在于查清不同生态条件、不同利用类型土壤质量及其退化与障碍状况,摸清特色农产品产地土壤特征、耕地后备资源土壤质量、典型区域土壤环境和生物多样性等,全面查清农用地土壤质量家底。”陈章全继续补充。以土壤性状普查为例,就是要通过土壤样品采集和测试,普查土壤颜色、质地、有机质、酸碱度、养分情况、重金属等土壤物理、化学指标,以及满足优势特色农产品生产的微量元素;在典型区域普查植物根系、动物活动、微生物数量、类型、分布等土壤生物学指标。全国土壤家底怎么查?土壤普查的工作量如此巨大,具体怎么查呢?根据国家有关部门统一安排,土壤三普工作步骤具体包括8项:构建工作平台、制作工作底图、布设采样样点、外业调查采样、内业测试化验、数据整理分析、质量控制校核、成果汇交汇总等。“外业调查采样和内业测试化验是必不可少的两个环节,即野外作业和室内作业。”陈章全介绍,外业调查采样和内业测试化验由各省(区、市)共同组织实施,主要以县为单位组织专门队伍到野外定点取样,编码后送专业机构进行测试化验。“在‘土壤三普’工作中,外业调查采样是最基础的关键环节。通常来说,一个点的土壤性状可以代表类似的一片区域,我们通过挖掘点位土壤剖面、采集点位土壤样品的办法,可以了解土壤空间变化规律,实现以点带面,进而支撑土壤资源管理。”陈章全表示,外业调查采样是决定普查成果科学性、准确性的核心。据介绍,土壤三普外业调查充分利用了遥感、地理信息系统、全球定位系统、移动互联等现代技术,构建了多层级的现场实操、在线技术指导和质控体系,可实现对每一个采样点位的实时技术支撑、过程跟踪和质量控制。“国家级土壤普查工作平台系统让土壤三普插上了信息化的翅膀,在平台上可进行全流程的调度、控制与管理。”第三次全国土壤普查专家技术指导组成员、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所副研究员余强毅说道,土壤普查采样点不仅有“身份证”,还有“行程码”,他现场详细展示了土壤三普调查采样、样品流转和质量控制APP。“9月开始了大规模的土壤普查工作,已对88个试点县实施了外业调查,采样样点将近9万个,基本已完成了90%;大约需采集样品20万个,目前已完成了14万。”陈章全介绍了土壤三普的工作进展,他表示,当前,全国土壤普查已开始从外业调查阶段转为内业测试化验阶段,已有22个省进入内业化验环节,有5000多个样品已化验结束,数据结果已出。当前,全国土壤普查外业调查工作正有序推进,各地已经采集到了不少土壤样品。接下来,这些取自耕地、园地、林地、草地等的大量土壤样品将进行测试化验,获取进一步的理化数据。内业测试化验是土壤三普核心环节之一“内业测试化验是土壤三普数据的重要来源,是形成普查成果的重要依据。”全国土壤普查办副主任、内业工作组组长、农业农村部耕地质量监测保护中心主任谢建华介绍,土壤三普是距离二普43年后,我国开展的又一次土壤的“全面体检”,当前,土壤三普内业测试化验工作进入关键时期,信息化平台建设有序推进,普查各项工作正向预期目标前进。谢建华表示,内业测试化验要以国家标准、行业标准和现代化验分析技术为基础,规范确定土壤三普统一的样品制备和测试化验方法。其中,重金属指标的测试方法与全国农用地土壤污染状况详查相衔接一致。开展标准化前处理,进行土壤样品的物理、化学等指标批量化测试。充分衔接已有专项调查数据,相同点位已有化验结果满足土壤三普要求的,不再重复测试相应指标。选择典型区域,利用土壤蚯蚓、线虫等动物形态学鉴定方法和高通量测序技术等,进行土壤生物指标测试。第三次全国土壤普查专家技术指导组副组长、内业技术组组长、农业农村部耕地质量监测保护中心总农艺师马常宝从四个方面介绍了内业测试化验的重点工作,对内业测试化验三级质量控制进行了详细解读。“由检测实验室对土壤样品有机质、酸碱度、水溶性盐等多项理化指标进行测试化验,并出具检测报告,为后期开展土壤质量状况和土壤利用适宜性评价分析提供科学的数据支撑。”马常宝介绍,样品应由调查采样队指定专人负责流转,并由实验室指定专人负责样品接收。“全程质量控制对土壤三普工作具有重要意义,要通过技术规程规范完善与宣贯、严格作业人员资质要求、加强专家技术指导服务、工作平台全程管控、落实分级监督抽查等五大环节,切实把好土壤三普质量关。”陈章全如是说,普查即将进入内业测试化验阶段,以完善与校核补充土壤类型为基础,以土壤理化性状普查为重点,更新和完善土壤基础数据,构建土壤数据库和样品库,开展数据整理审核、分析和成果汇总等工作。
  • 吉天仪器助力“重点行业企业土壤污染状况调查”样品分析新技术培训会
    2019年4月27日,浙江省分析测试协会光谱与电化学分析专业青年委员会成立大会暨2019年“重点行业企业土壤污染状况调查”样品分析新技术培训会在浙江杭州成功举办,来自浙江省及周边省市的高校、环境、第三方检测等150余位专业人士参加了此次培训会。聚光科技(杭州)股份有限公司下属子公司北京吉天仪器有限公司(以下简称“吉天仪器”)助力本次盛会并在会议中做技术报告。培训会现场  培训会上,吉天仪器前处理产品经理高京杰做了“加速溶剂萃取仪在土壤有机污染物检测中的应用”的技术报告。报告介绍了快速溶剂萃取技术的基本原理及技术优势,同时对吉天仪器自主研发的快速溶剂萃取仪产品应用案例做了详细讲解,特别是通过列举实际应用单位的事例,详述了吉天仪器快速溶剂萃取仪对土壤中农药助剂残留分析及土壤中有机污染物残留的分析方法,极大的吸引了在场客户的目光。 吉天仪器前处理产品经理高京杰做会议报告  吉天仪器自主研发的APLE-3500型快速溶剂萃取仪,它主要是通过升高温度和压力来提高溶剂的萃取效率,能够在短时间内高效萃取样品,该过程全部自动化完成,被广泛应用于环境分析,食品安全,制药,石油化工等领域。具有萃取效率高,自动化程度高,压力控制精确,升温高效,操作安全简单等优点。 吉天仪器APLE-3500快速溶剂萃取仪  本次培训会,吉天仪器还专门设立了展位为各位参会人员提供专业的咨询服务,大家就日常应用过程中遇到的问题与现场工程师进行深入探讨,工程师也对大家提出的问题给予了详细解答,获得了客户的高度认可。 现场客户与工作人员交流  吉天仪器竭诚为广大客户提供优质完备的售前和售后服务。愿与全国的广大客户共同努力,为建设创新型国家,发展我国的科学仪器贡献力量。同时也欢迎新老用户到吉天仪器总部参观交流!
  • 中国土壤环境监测方法现状、问题及建议
    p  摘要:综述了目前中国现行的土壤环境监测国家标准方法和环保、农业、林业等行业标准方法,指出国家标准和环保行业标准方法侧重于土壤污染物的检测,而农业和林业标准方法侧重于土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测。针对现行标准方法存在的一些问题(如检测的土壤污染物种类少、部分方法先进性不足、土壤环境监测的基础研究薄弱以及方法的标准化尚待完善等),提出加强土壤监测标准方法的顶层设计、合理增加土壤污染物的控制种类,及时更新方法、发展多组分测定方法,加强标准方法研究的系统性、协调性,以及逐步增加原位监测标准方法等建议,为土壤监测技术的发展提供借鉴和参考。/pp  土壤是经济社会可持续发展的物质基础,关系人民群众身体健康和美丽中国建设,加强土壤环境保护是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。2016年国务院印发的《土壤污染防治行动计划》中,就明确提出完成土壤环境监测等技术规范制修订、形成土壤环境监测能力、建设土壤环境质量监测网络、深入开展土壤环境质量调查、定期对重点监管企业和工业园区周边开展监测等工作任务。监测方法是监测工作的基础,只有完善土壤环境监测方法体系,加强土壤环境监测技术水平,才能保障监测的科学性、规范性、准确性以及评价结果的客观性和合理性,从而掌握土壤环境的真实状况,进一步推进土壤环境监管。/pp  根据质量管理体系的要求,环境监测应优先选用标准分析方法。中国土壤标准分析方法分为国家标准和行业标准两大类。国家和环保行业标准方法侧重土壤环境污染检测,农业、林业行业标准方法则主要侧重土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测。笔者对目前中国土壤环境监测标准方法进行综述,指出存在的问题,并提出针对性的建议。/pp  1 土壤污染物及其监测方法/pp  土壤污染物包括无机物(重金属、酸、盐等),有机物,化学肥料,农药(杀虫剂、杀菌剂及除草剂),放射性物质,寄生虫,病原菌和病毒等 近年来,一些新型污染物(如兽药、抗生素、溴化阻燃剂、全氟化合物等)在土壤中的赋存、迁移等也成为研究热点。/pp  目前多数土壤监测方法针对的是土壤中的无机物和有机物,按测定方式可分为2种:采样后实验室测定(又称异位测定)和现场测定(又称原位测定)。/pp  实验室测定方法中,针对土壤中的无机物,有光学分析法(如原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法等),仪器联用法〔如电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)等〕,以及电化学法(如极谱分析法)和以特定化学反应为基础的化学分析方法。其中光学分析法适用范围广,灵敏度较高,操作便捷,应用广泛 仪器联用法可实现定性、定量分析,检测灵敏度高、重现性好,但仪器较昂贵 极谱法选择性好,可测定组分线性范围宽,能实现连续测定,但易造成汞污染 化学分析法操作简便,但样品前处理复杂,灵敏度和选择性都较低,目前使用较少。针对土壤中的有机物,分析方法主要有色谱分析法〔如气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)〕,以及色谱-质谱联用法〔如气相色谱-质谱法(GC-MS)和高效液相色谱-质谱法(HPLCMS)〕。/pp  现场测定方法中,针对无机污染物和有机污染物,测定方法分别有便携式X 射线荧光光谱法和便携式气相色谱-质谱法等。/pp  2 中国土壤环境监测标准方法现状/pp  土壤环境污染监测中常用的标准方法是国家标准和环保行业标准。迄今为止,中国有51个涉及土壤监测的国家和环保行业标准方法,其中无机物和有机物监测方法分别为23个(表1)和17个(表2),3个放射性监测方法(表3),8个土壤理化性质及其他监测方法(表4)。/pp  /pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0f7be038-b868-4c35-a30a-eebb5206ebce.jpg" style="float:none " title="土壤监测1.jpg"//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/ef16ff2d-4052-480f-ab55-cc1db1edc730.jpg" style="float:none " title="土壤及检测2.jpg"//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/a21af8d0-ad32-43ef-aa25-97291184ad40.jpg" style="float:none " title="土壤监测3.jpg"//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/e26893be-1fc9-4dc3-a8bc-e58086ff5002.jpg" style="float:none " title="土壤监测4.jpg"//pp  23个无机物监测方法涵盖了55种无机组分,包括33个元素总量(As、Cd、Co、Mn等),7种氧化物(SiO2、Al2O3等),7种盐类(氰化物、硫酸盐等)以及9种元素有效态(Cu、Fe 等)。涉及的前处理方法有3种:酸消解、碱熔和浸提(提取液有二乙烯三胺五乙酸、碳酸氢钠、氯化钾、氯化钡等溶液)。酸消解方法最为常用,又分为2种体系(常压和高压),消解液有盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸、盐酸-硝酸(王水)等。测定方法主要有8种:ICP-MS、波长色散X 射线荧光光谱法、火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、原子荧光法、分光光度法、离子选择电极法和重量法等。/pp  17个有机物监测方法涉及161个组分的测定,其中绝大多数是集样品前处理和分析一体的方法,也有独立的样品前处理方法,如《土壤和沉积物有机物的提取加压流体萃取法》(HJ 783—2016)。样品前处理方法有6种:顶空、吹扫捕集、索氏提取、加压流体萃取、微波萃取和超声波提取等。分析方法有5种:GC、GC-MS、HPLC、高分辨GC-高分辨MS以及高分辨GC-低分辨MS等。161个测定组分中,包括16种多环芳烃,18种多氯联苯单体,67种挥发性有机物,17种二恶英类,10种有机磷,8种有机氯,21种酚类以及丙烯醛、丙烯腈、乙腈和毒鼠强。/pp  3个放射性监测方法中,涉及钚和铀2个元素,测定方法有放射化学分析法、固体荧光法和分光光度法等。/pp  8个理化指标等方法中,涉及5个测定指标(电导率、氧化还原电位、有机碳、可交换酸度、干物质和水分等),以及5种测定方法(电极法、滴定法、重量法、分光光度法和非分散红外法等)。另外,农业、林业也有土壤检测标准方法,主要侧重于土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测,详见表5和表6。农业行业标准方法中,有21个涉及无机元素及其有效态测定的方法,有15个涉及土壤理化指标的方法 林业行业标准方法针对的是森林土壤,有15个涉及无机元素及其有效态测定的方法,有13个涉及土壤理化指标的方法。/pp  /pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/028c7c4a-4d6e-4bdf-b577-a660da14e2df.jpg" style="float:none " title="土壤监测.jpg"//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/400bfc0a-fd59-4d4d-90c9-abec47f38d03.jpg" style="float:none " title="土壤.jpg"//pp  3 中国土壤环境监测标准方法存在的问题/pp  3.1 现行标准中监测污染物的数量不足/pp  现行标准方法中,未覆盖目前中国生产、使用、排放的大量化学品及特征污染物。/pp  一方面,特征污染物明确、但无标准方法监测。如正在修订的《建设用地土壤污染风险筛选指导值》中,虽然规定了酞酸酯类、石油烃类、毒杀酚、灭蚁灵等污染物的风险指导值,但目前尚缺标准方法,给该“指导值”的实际执行造成技术瓶颈。/pp  另一方面,如何确定企业用地的特征监测因子难度更大。企业用地类型多样,人类活动强度大,涉及各种化学品和生产加工过程中产生的污染物,种类繁多,污染源类型复杂。在《建设用地土壤污染风险筛选指导值(三次征求意见稿)》中,结合行业生产特征、污染物理化和毒性性质,将污染物项目分为9类:金属与无机物、脂肪烃及其衍生物、单环芳烃及其衍生物、多环芳烃、多氯联苯与二口恶英、有机农药、石油烃和邻苯二甲酸酯,共包括121项土壤污染因子。但实际污染场地中,污染因子不限于这121项。如何合理筛选并科学监测特征污染物,从而进一步有效管控其环境、健康风险,是目前面临的一个难题。/pp  3.2 一些标准方法长期没有修订,新技术、方法难有法定地位/pp  正在修订的《农用地环境土壤环境质量标准》中,测定土壤中六六六和滴滴涕的方法(GB /T14550—2003),还规定可以用填充柱分离方法,而目前几乎很少有监测单位自行填充色谱柱,普遍是购买商品化毛细管柱进行分离测定。又如,原子吸收分光光度法是测定重金属所用的普遍方法,但以该方法为基础的标准方法-铜/锌、镍、铅/镉的测定方法是1997年颁布的,且分散在GB/T 17138、GB/T 17139和GB/T 17141等3个标准中,意味着要分析1个样品中的这5种元素时,至少要使用3种不同的标准方法,人力成本较高,时效性也不好。/pp  3.3 土壤环境监测基础性研究较少,对标准方法的完整性、系统性、科学性技术支持不足/pp  3.3.1 土壤粒径规定不统一/pp  无机样品测定时要求的粒径不统一(2.0、0.85、0.15、0.075mm等),使得样品研磨环节时效性、可比性较差 有机样品测定时是否研磨、研磨的尺度要求不一,实际操作时无所适从。/pp  土壤粒径是影响土壤光谱的重要因素之一,随着土壤粒径的减小,土壤光谱反射率呈现不同幅度的升高,小于0.154mm的土壤粒径对土壤光谱反射率的影响最大。《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)的“常规监测制样过程图”中规定,土壤样品自然风干、用四分法取压碎样、粗磨后,过孔径2mm尼龙筛后可进行样品入库存档,但在其中8.3.2小节,又规定过孔径0.25mm尼龙筛后,用于样品库存放以及土壤pH、阳离子交换量、元素有效态含量等项目的分析,前后规定有矛盾。测定土壤pH时,有要求研磨成粒径为0.25mm的,也有要求磨成2mm的,所得的数据可比性如何,还有待商榷。/pp  《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)还规定,土壤元素全量分析是用研磨到全部过孔径0.15mm筛的样品,这个规定有些片面,如X射线荧光光谱法测定就需要将土壤样品研磨后过0.075mm筛。该规范中,要求用于农药测定的样品,要研磨到全部过孔径0.25mm筛,而早期的有机氯测定,的确是将样品研磨成粒径为0.25mm的,但通常土壤有机物(特别是易挥发、易分解等有机物)分析是用新鲜样品,掺拌无水硫酸钠或粒状硅藻土研磨成“细粒状”或“流砂状”,有的分析方法不要求过筛,有的要求过1mm的金属筛。/pp  3.3.2 酸消解体系不统一/pp  元素混酸(王水-高氯酸-氢氟酸)全溶、王水(部分全溶)、硝酸-过氧化氢法等前处理所用试剂体系不同,结果也不同,相应的结果评价体系并未一一建立,使得有些测定结果不可比、也无法评判。/pp  盐酸-硝酸-高氯酸-氢氟酸的混酸“全酸”体系对样品进行消解,获得的是元素的全量,即将土壤晶格中的元素也一并提取出来 而其他一些酸浸渍法(如盐酸-硝酸溶浸法、硝酸-硫酸-高氯酸溶浸法以及硝酸溶浸法等),对土壤中部分元素则是不完全的消解提取,测得的元素含量结果比“全酸”体系的测定结果要低。使用不同的前处理方法得到的分析结果,用同一个评价标准如《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)进行评价,不仅数据不可比,结论也不科学。/pp  3.3.3 元素形态分析、有效态分析,在不同的场合概念不明确/pp  在评估环境效应时,往往不用土壤中元素总量数值,因为元素的迁移性、生态有效性、在生物体中的积累能力(又称生物可给性),与该元素在环境中存在的物理形态及化学形态密切相关。生物可给性指化学物质被吸收的能力和可能的毒性,是研究不同的形态被生物吸收或在生物体内积累的过程。/pp  元素在环境中的物理形态与化学形态分析即为“形态分析”,目前广泛应用的形态分析方法是由TESSIER等提出的土壤样品重金属元素顺序提取法,该方法利用化学性质不同的提取剂选择提取样品中不同相态的金属元素,先后分别提取5态:可交换态、碳酸盐结合态、铁锰水合氧化物结合态、有机物和硫化物结合态和残渣态,有学者将这种方法归为物理形态分析。化学形态分析又可以分为筛选形态、分组形态、分配形态以及个体形态等分析。/pp  环境中的土壤元素有效态与生物可给性概念密切相关,它与作物吸收效率有关,指在植物生长期内能够被植物根系吸收的元素,其土壤中的含量与作物的吸收有较高的相关性。多数测定中有效态的提取液是二乙烯三胺五乙酸-氯化钙-三乙醇胺(DTPA-CaCl2-TEA)缓冲溶液,可浸提出土壤中的铜、铁、锰、锌、镉、钴、镍、铅等元素。也有用0.1mol/L HCl或水浸提土壤中有效硼的,还有用1mol/L乙酸铵-对苯二酚溶液浸提有效态锰,用草酸-草酸铵溶液浸提有效态钼,用pH为4.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液、0.02mol/L H2SO4、0.025%或1%的柠檬酸溶液浸提硅。酸性土壤中有效硫用H3PO4-HAc溶液浸提,中性或石灰性土壤中有效硫用0.5mol/L NaHCO3溶液浸提。土壤中有效钙、镁、钾、钠用1mol/L NH4Ac浸提,土壤中有效态磷用0.03mol/L NH4F-0.025mol/L HCl或0.5mol/L NaHCO3浸提。由于各元素有效态的浸提方法不同,至今针对污染元素有效态的限值标准还很难形成。/pp  在一些应用场合下,元素“形态分析”“有效态分析”概念并不很清晰,分析方法有差异,会造成不同分析方法所获得的监测结果可比性差,从而引起监测信息发布时的混乱,也难以成为污染土壤的健康风险判断和评估等工作的科学技术支撑。/pp  3.4 在方法的标准化、系统化方面尚有许多工作待开展/pp  3.4.1 缺少原位监测方法标准/pp  至今,为数不多的土壤原位(现场)监测方法,只是用于污染物的初步、快速筛查,以定性、半定量为主,检测范围有限,灵敏度也不高,没有形成方法标准,所得测定结果不能作为科学决策及环境管理的主要依据。/pp  3.4.2 样品前处理方法单独成为标准还是融入分析方法中,缺乏顶层设计/pp  美国EPA的方法体系是样品前处理方法与分析方法相对独立,使用时可以自由组合,但实验室要有自己的标准操作程序(SOP),明确自己所用的前处理、分析方法。如EPA3000系列的方法为固体样品有机物的前处理方法,其中EPA3540C方法为索氏提取、EPA3545A方法为加压流体萃取、EPA3546A方法为微波萃取、EPA3550C方法为超声波萃取等。而EPA8000系列为前处理后的有机样品分析方法,如EPA8260是GC-MS法测定挥发性有机物 EPA8270D是GC-MS法测定半挥发性有机物 EPA8290A是高分辨GC-高分辨MS测定二恶英 EPA8318A是用HPLC 法测定氨基甲酸酯类等。中国的方法体系中,往往前处理和分析是“捆绑”在一个方法中的,如《土壤和沉积物多氯联苯的测定气相色谱-质谱法》(HJ 743—2015)中,规定了微波萃取、超声波萃取、索氏提取、加压流体方法提取PCBs,并给出了具体的提取条件。但近期又有独立的前处理方法标准颁布,如《土壤和沉积物有机物的提取加压流体萃取法》(HJ 783—2016),规定该方法适用于土壤中有机磷农药、有机氯农药、氯代除草剂、多环芳烃、邻苯二甲酸酯、多氯联苯等物质的提取。这样一来,原有方法体系中“前处理+分析方法”的模式就被打破了。“前处理+分析方法”的模式执行简单,规范性强,但若有新的前处理方法发展出来,由于重新考上岗证、将新方法纳入质量管理体系等工作需要一段时间,不能及时将新方法直接用于实践 单纯的前处理标准方法在具体实践中比较灵活,但存在与原有“前处理+分析方法”的规定可能不一致的问题,且可能会有某些实验室不制订规范的作业指导书,选用前处理方法比较随意,最终导致数据不可比。/pp  今后是否沿用原有的体系,还是前处理方法相对独立,需要从顶层设计上通盘考虑。/pp  3.4.3 质量保证与质量控制有待完善/pp  以前的标准方法中,质量保证与质量控制的内容较少 近年来颁布的标准方法中,从新方法制订的角度,规定了“精密度”和“准确度”等质控指标,由多家实验室对污染物分别进行多次重复测定而获得。在日常样品分析时,通常情况下分析人员无须对同一样品进行3次以上的重复测定,也不太可能就一个样品,去寻找其他实验室来比对测定。因此,“精密度”和“准确度”这2个质控指标在日常分析工作中指导意义并不大,需要研究制订日常工作中实用、有效的质控指标及其评价标准,尤其是不同土壤基质下样品的回收率、平行样的测定偏差等量化评价指标。/pp  3.4.4 方法的先进性、普适性较难兼顾/pp  标准方法的出台,原则上需要1家方法研制单位和另外至少6家验证单位,会导致一些需要用新型、价格较为昂贵的仪器(如高分辨GCMS、HPLC-MS-MS等)进行测定的污染物(如毒杀酚、多溴联苯醚等),其标准方法不能及时制订、颁布 而没有标准分析方法,又导致一些新型仪器推广使用受限,制约了新技术的发展。/pp  又如X-荧光分析法,地质部门已将其作为标准方法使用多年,实际工作中解决了批量样品的快速、准确检测,但由于环保部门使用较少、配置仪器设备的单位较少,对该方法性能了解不全面、应用经验不足,即使有标准方法颁布,在某些专项工作中还是不推荐使用。/pp  4 中国土壤环境监测方法发展建议/pp  4.1 加强土壤监测标准方法的顶层设计,合理增加土壤污染物的控制种类/pp  建议结合环境标准和污染控制标准的陆续更新工作,将标准方法体系规范化、系统化的规划和发展作为土壤监测标准方法顶层设计的重点,例如,合理厘清标准方法与技术规范的关系 慎重考虑今后是将样品前处理方法单独设为一种系列标准,与现有的实验室分析标准系列并行,还是融入分析方法中,成为“一体化”的标准 既继续发挥经典标准方法的作用、保持历史监测数据的连续性,又兼顾和吸纳先进、高效以及简易、快速的监测方法作为标准分析方法。/pp  《国家环境保护标准“十三五”发展规划(征求意见稿)》中,拟新增14个无机物的标准测定方法,其中新增测定组分有硫化物、氟化物、Tl、Sn、六价铬等 拟新增26个有机物的标准测定方法,其中新增测定组分有持久性有机污染物(PCB混合物、指示性毒杀酚、多溴联苯、多溴联苯醚、全氟辛基磺酸和全氟辛基羧酸、六溴环十二烷和四溴双酚A),农药(苯氧羧酸类农药、阿特拉津和西玛津、草甘膦、敌稗、代森锰锌、杀虫剂),酞酸酯类,烷基汞,总石油烃,挥发酚,醛/酮/醚类,苯胺类和联苯胺类等 另外,还拟新增其他指标:有机化学物质吸收常数、粒度、阳离子交换容量等标准方法。说明中国土壤监测标准方法(尤其是有机物的标准方法)开发已经受到一定的重视。建议在土壤目标污染物的选择上,针对农田地块,可以参考与土壤有关系的农作物、食品残留标准所控制的污染物(如相关食品安全国家标准) 针对企业用地,要在企业历史调查基础上,筛选特征污染因子,将与企业生产活动相关、对人体健康和土壤环境质量影响较大、有可能对土壤(地下水)产生高风险的污染物,初定为目标污染物,同时要综合考虑化合物特性(反应降解、土壤吸附性、挥发性等),目前的分析测试技术水平以及国内外土壤污染风险评价情况等,确定目标污染物,并参照国际方法、文献中相对成熟的方法,建立目标污染物的标准测试方法。/pp  4.2 及时更新标准方法,大力发展多组分同时测定的高效方法/pp  异位监测主要包括化学实验分析法和仪器分析法,目前几乎很少使用化学分析法研究土壤重金属、有机物,精度高、操作简单、可同时测多个项目的仪器分析法(如GC、HPLC、ICP-AES、X射线荧光光谱法等),以及仪器联用法是主流发展趋势,从分光光度法、原子吸收分光光度法到ICP、ICP-MS,从色谱法到色谱-质谱联用,所能测的目标物范围更广,监测精度从mg/kg到μg/kg,再到ng/kg,痕量污染物的检出限逐渐降低。《国家环境保护标准“十三五”发展规划(征求意见稿)》中,新增的分析方法有ICP-AES、催化热解-原子吸收法、HPLC-MS、GC-原子荧光法等,也吸纳了仪器联用的技术手段。食品安全国家标准中,水果和蔬菜、粮谷、茶业中,分别同时测定500、475、448种农药残留,这种多残留的测定技术也值得环保领域借鉴。/pp  4.3 科学研究标准方法,加强其系统性、协调性/pp  今后土壤监测标准方法开发可紧紧围绕土壤质量标准、污染场地修复限值、农产品标准等的需求,也可以将相对成熟的文献方法进行标准适用性转化,相对缩短方法标准研制的周期 在方法规定的细节方面进一步予以梳理(如元素筛分的粒径相对统一),便于提高测定效率 在测定方法与评价标准的匹配性方面要予以重视,土壤元素总量、形态和有效态测定方法均各有侧重,元素总量符合国家现行的土壤评价标准体系,且测定体系相对统一,结果可比性强 元素有效态能有效评估污染物可能的迁移、土壤污染对地下水的影响,更能反映环境效应,这些监测的目的不同,均需要研究,不可厚此薄彼 另一方面,应将总量、形态、有效态的评价方法与监测方法一一匹配,不管是元素形态分析还是有效态分析,需要模拟植物在土壤中生长的实际情况与多种因素对形态及生物可给性的综合影响,通过大量实测数据,探索具有普适意义的生物可给性方法学,并最终形成规范化的分析方法体系及可操作的控制标准体系。/pp  4.4 鼓励原位监测方法的探索,使之尽可能准确、标准化/pp  原位监测可实现快速、非破坏、大面积地监测土壤污染物,实验周期短,目前研究热点有便携式X-荧光光谱、高光谱遥感探测、生物发光技术(针对无机物)、便携式GC-MS(针对有机物)等,但技术大多处于定性或半定量化试验阶段,研究思路可借鉴,大面积推广应用仍需验证。对区域土壤进行监测时,可先用原位监测进行前期摸底调查,然后有针对性地重点选择异常点或面,用标准方法深入监测。原位监测的总体趋势是向精度更高的微观探索技术和节约时间成本的中观、宏观监测技术发展,不仅可用遥感技术对土壤重金属进行实地定位观测,还可用不同时期的影像叠加,对比观测土壤质量变化情况 通过近红外、热红外接收的遥感影像、光学侦测和修正(LIDAR)探测、计算得到组分含量,实现土壤污染物的定性、定量监测。/pp  5 结论/pp  中国土壤监测标准方法包括国家标准、行业标准两大类,其中国家标准和环保行业标准侧重于土壤污染物的检测,农业和林业行业标准侧重土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测。在现行标准方法中,监测污染物的数量不足,一些标准方法长期未修订导致新技术和新方法尚无法定地位,土壤环境监测的基础性研究较少,对标准的完整性、系统性、科学性技术支持不足,在方法的标准化、系统化方面尚有许多工作待开展。建议加强土壤监测标准方法的顶层设计,合理增加土壤污染物的控制种类 及时更新标准方法,发展多组分同时测定的高效方法 科学研究标准方法,加强其系统性、协调性 鼓励进行原位监测方法的探索,使之尽可能地准确、标准化。/p
  • 实验室土壤样品前处理如何操作
    实验室中,在对土壤进行相关的检测分析前,需要对样品进行前处理,以保证实验检测结果的准确。土壤样品的前处理主要有干燥、挑拣、研磨、筛分、分选、装瓶这六个过程,下面东方天净就来详细介绍一下每个过程的具体实验操作步骤。土壤样品检测前处理实验步骤一、干燥采集回实验室的土壤需要尽快进行干燥,常用的干燥方法有风干和烘干。风干是将取回的土壤样品置于阴凉、通风且无阳光直射的房间内,并将土壤在晾土架、油布、牛皮纸或塑料布上平铺成薄薄的一层。烘干是将土壤样品放置在土壤干燥箱进行加热干燥(温度不超过40℃)。在干燥过程中,当土壤样品达到半干状态时,须将大土块(尤其是黏性土壤)捏碎,以免干燥后结成硬块,不易压碎。此外,土壤样品在干燥时要防止酸、碱等气体以及灰尘污染,供微量元素分析用的土壤样品时,要注意不能用含铅的旧报纸或含铁的器皿衬垫。某些土壤性状(如土壤酸碱度、亚铁、硝态氮及铵态氮等)在干燥时会发生显著变化,所以涉及此类的分析项目需用新鲜的土壤样品进行测定,但新鲜土壤样品较难压碎和混匀,称样误差比较大,因而需采用较大的称样量或者多次的平行测定,才能得到较为可靠的平均值。二、挑拣在土壤样品干燥的过程中,应该随时将混入其中的植物残渣、新生体、侵入体挑拣出去。如果挑拣的杂物太多,应将其挑拣于器皿内,并在分类后称其重量,同时称量剩余土壤样品的重量,计算出不同类型杂物的百分比,做好记录。细小的植物根系,可在土壤研磨前利用静电或者微风吹佛的方法清除。三、研磨土壤研磨的方法有两种,一种为手动研磨,一种是利用专用的土壤研磨仪。手动研磨费时费力,但成本相对较低,土壤研磨仪虽然需要购置设备,不过可以大大提高实验效率,比如东方天净TJTR土壤研磨仪三五分钟即可完成土壤研磨。土壤研磨需要根据实验类型来确定研磨后的样品粒度,比如在土壤pH、交换性能及速效养分等实验测定中,就不可将土壤研磨太细,如果磨得过细,就容易破坏土壤矿物晶粒,使分析结果偏高。如果是测定土壤中硅、铁、铝、有机质及全氮的含量,为保证检测结果准确,就需要将土壤样品研磨至100目至200目。手动研磨:将干燥、挑拣后的土壤样品平铺在木板上,用木碾轻轻碾压,然后将碾碎的土壤用带有筛底和筛盖的1mm筛孔的筛网过筛。未通过筛网的土粒,铺开后再次碾压过筛,直至所有土壤样品全部过筛,只剩下砾石为止,切勿碾碎砾石。土壤研磨仪研磨:将待研磨的土壤样品和玛瑙材质的研磨球一起放入玛瑙球磨罐中,然后将球磨罐固定在土壤研磨仪的罐座上,即可打开设备进行研磨。使用TJTR土壤研磨仪,可在三至五分钟内将土壤样品研磨至200目左右。四、筛分在土壤研磨后,我们要用筛分的方法确定所有样品都满足实验要求的粒度,每次筛分的土壤样品需全部过筛,不可将难以磨细的粗粒部分丢弃,否则会造成样品组成的改变而失去原有的代表性,使得实验结果出现误差。另外筛分要使用尼龙材质的筛网,不能使用金属材质的筛网。筛分具体操作如下:①通过0.5mm筛孔:取部分通过1mm筛孔直径的土壤样品,经过研磨使其通过0.5mm筛孔直径,通不过的再研磨过筛,直至全部通过为止。过筛后的土壤样品可测定碳酸钙含量。②通过0.25mm筛孔:取部分通过0.5mm或1mm筛孔的土壤样品部分,经过研磨使其全部通过0.25mm筛孔,做法同①。此样品可测定土壤代换量、全氮、全磷及碱解氮等项目。③通过0.149mm筛孔:取部分通过0.25mm筛孔的土壤样品部分,经过研磨使其全部通过0.149mm筛孔,做法同②。此样品可测定土壤有机质。五、分选分选采用“四分法”取样,可将研磨过筛后的土壤样品平铺成圆形,分成四等分,取相对的两份混合,然后再平分,直到达到要求。注意留部分样品待用。六、装瓶将处理好的土壤样品装入具有磨塞的广口瓶、塑料瓶内,或装入牛皮纸袋内,容器内及容器外各具标签一张,标签上注明编号、采样地点、土壤名称、土壤深度、筛孔、采样日期和采样者等信息。所有样品处理完毕之后,登记注册。一般装瓶的土壤样品可保存半年到一年,待全部分析工作结束之后,分析数据核对无误,才能舍弃。此外,还需注意样品存放应避免阳光直射,防高温,防潮湿,且无酸碱和不洁气体等对处理好的土壤样品造成影响。有关土壤样品检测前处理的具体实验步骤就和各位分享到这里了,相信大家对土壤样品前处理都有了更深的认识和理解。土壤检测实验的影响因素较多,我们需要通过前处理来尽量减少这些影响因素,保证检测结果的相对准确。
  • 土壤指标检测方法全公布!第三次全国土壤普查技术规程规范(修订版)发布
    日前,国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室发布了《第三次全国土壤普查技术规程(修订版)》。此规程规定了第三次全国土壤普查(以下简称“土壤三普”)的总体组织与任务要求包括资料收集整理与前期准备、外业调查采样与内业测试化验等具体工作流程、质量控制体系、成果汇总与验收等技术规范。本规程适用于土壤三普,也可作为全国或地方性大面积土壤调查或监测工作的参考。部分样品检测方法如下:7 样品检测7 1 基本要求省级土壤普查办负责组织样品检测工作,承担检测任务的实验室应在省级质量控制实验室的指导下按照检测任务要求和本技术规范有关规定开展土壤样品检测工,作按时报送检测结果。7 2 检测计划省级土壤普查办负责对本区域内检测工作进行统筹,制定样品检测计划,样品检测计划应明确承担单位、样品细磨、检测指标及方法、结果上报等内容,原则上,土壤容重指标由县级土壤普查办负责,其他指标由承担检测实验室负责,开展盐碱土普查省份的省级质量控制实验室,负责参照本文件及相关标准做好剖面样点地下水与灌溉水样品相关指标检测及结果上报等。7 3 样品细磨将通过2mm 孔径筛的土样用多点取样法分取约25g (根据检测指标确定), 磨细,使之全部通过0.25 mm 孔径筛,供有机质、碳酸钙、全氮、游离铁等指标检测,将通过2mm 孔径筛的土样用多点取样法分取约25g (根据检测指标确定),用玛瑙研钵或玛瑙球磨机磨细,使之全部通过0.149mm孔径筛,供全磷等全量养分、重金属等指标检测,细磨过程中样品编码必须始终保持一致,制样所用工具每处理完1个样品后需清洁干净,避免交叉污染,不同粒径的样品必须自通过2mm孔径筛的土样重新取样制备并全部过筛,严禁套筛,样品制备时, 应现场填写土壤样品制备记录。7 4 检测指标及方法7 4 1 检测指标耕地园地、林地草地的表层样品和剖面样品检测指标见附录F。7 4 2 检测方法各项指标检测方法见附录G。7 4 3 烘干基换算烘干基结果换算需测定风干土样水分的含量,每次检测称样量5.00g,做平行双样检测。7 5 结果上报完成样品检测后,检测员需及时填写原始记录,原始记录以烘干基计,并上报风干土样水分含量,原始记录经三级审核无误后,及时填写检测结果电子数据填报记录表(参见附录H),并上报至土壤普查工作平台。全部内容详见附件:《第三次全国土壤普查技术规程(修订版)》.pdf
  • 南昌推进国家网土壤风险点监测
    阳春三月,春回大地,奋战在土壤环境监测工作一线的生态环保人整装待发,拉开了江西省2023年国家网土壤风险点监测工作的序幕。作为土壤环境质量监测的“第一道关”,土壤采样工作意义重大。为按时、保质完成土壤采样工作,江西省南昌生态环境监测中心提前谋划、精心准备,派出业务骨干奔赴南昌市指定点位进行采样。3月14日,记者跟随监测人员深入一线,探访土壤采样工作的全过程。样品采集必须在点位30米范围内位于进贤县下埠集乡调塘村的采样点,是此次491个土壤环境监测风险点位之一。上午9点,江西省南昌生态环境监测中心监测人员带上GPS、打印机、布袋、铁锹等采样必备工具从单位出发,驱车84公里,于10点20分到达目的地。沿着村道行走时,采样人员彭勇利用GPS寻找土壤点位的具体位置。“找到了,就在这片水田附近,大家快过来。”徒步20分钟后,一行人终于进入了GPS探测到的采样点范围。随着点位的确定,记录人员张瞳打开了“土壤环境监测网采样管理系统APP”。记者看到这个系统中明确标注了采样任务的编号、目标位置、采样人员、核验人员等信息。张瞳介绍说,只有到达点位半径30米范围内,才能点击“开始采样”按钮,之后再录入点位经纬度、地形地貌等信息。严把采样质量关,确保监测样品的准确性、代表性,对摸清土壤环境质量状况至关重要。土壤采样看似简单,实则有着严格的规范和标准。经过一番观察,采样人员找到符合土壤采样代表性要求的位置后,拿出铁锹等工具去除土壤表层的杂物、植物及根系,并在坑中放入标尺测量深度,按照土壤采样工作操作细则,挖出一个长、宽约20厘米的直角剖面,采集0厘米至20厘米深的表层土壤样品。针对监测指标,采集方式有所不同按要求挖好剖面准备取样时,记者注意到,采样人员放下铁锹,换上小木铲一点点刮掉表面的土壤,为什么要这么做?“铁铲属于金属物,它会影响土壤中金属含量。所以,用铁铲挖好剖面后,需要用木铲刮去表面接触了金属铲的土壤,再用竹片采取样品。”核校人员肖军解释道。这时彭勇拿出牛皮纸将其卷好插入棕色旋盖玻璃瓶,将土壤样品一点点装满,并用锡箔纸包裹瓶身,拧紧瓶盖,防止玻璃口被污染。他告诉记者,土壤中可能存在一些长时间见光容易挥发的污染物,所以要用深色瓶子。据了解,本次江西省国家网土壤监测指标主要是半挥发性有机污染物、无机污染物、土壤理化指标,装入棕色玻璃瓶中的土壤样品则是用于半挥发性有机物污染分析,有机物样品在中心点上单独采集,无机物样品采用“五点法”采集。随后,彭勇以采样点为中心,在采样点的东、南、西、北按照20米×20米的范围采集分点样品,再将中心点的土壤与4个分点的土壤混合成2000克样品,装入聚乙烯自封袋中并称重,用于分析土壤理化指标和无机物污染项目。同时,核校人员肖军用手机拍下了采样点位前后照片、采样点东西南北方位等图片上传至系统。如此一来,每一个采样步骤都可通过系统追溯,保证采样的真实性、准确性。“当有机、无机样品贴上采样终端的二维码及样品标签,与第三张样品标签一并装入布袋后,样品采集工作就完成了。”结束第一个点位采样时,已是中午时分,来不及吃午饭,大家拿起铁锹将土坑进行回填,恢复土地原貌,随后投入下一个点位的采样。为土壤环境保护提供准确的技术支持根据中国环境监测总站的工作部署,今年江西省共安排491个风险点监测任务,其中南昌有46个一般风险点采样任务。开展国家网土壤风险点监测工作有什么意义?江西省生态环境监测中心网络和统计评价处副处长江驰告诉记者,我国是农业大国,但耕地数量有限,因此土壤环境质量非常重要,一旦遭到污染,不仅会带来食品安全风险,还会影响居民生活健康。早在“十三五”期间,国家就启动了全国土壤环境质量监测工作,并建立了国家土壤环境监测网络。据介绍,国家土壤环境质量监测网包括三类点位,分别是基础点、背景点和风险监控点,它们分别对应着不同的工作目标。比如,风险监控点以农用地土壤环境风险管控为导向,重在风险监控和预警。当样品采集结束后,江西省生态环境监测中心核校人员会将有机样品全部带回单位,并按照批次质控要求,交接给省中心分析和质量控制处、南昌生态环境监测中心进行样品前处理和分析测试;无机和理化性质样品交接给景德镇生态环境监测中心进行集中样品制备,再分发到相关实验室,经过分析测试,获得监测数据。“通过农用地土壤‘体检’数据,技术人员能对全省土壤质量变化趋势进行分析研判,为土壤环境保护提供准确的技术支持,助力打好污染防治攻坚战。下一步,我们将持续提升环境监测质量水平,确保监测数据真、准、全,守护好我们脚下每一寸土。”江驰表示。
  • 快来围观 正确选择花卉土壤的重要性
    花卉不仅可以美化环境、丰富日常生活,而且也能净化大气,使空气变得清新宜人。花卉栽培离不开土壤、水和空气,土壤由有机酸、无机酸、碱以及盐类等物质构成,各类物质含量不同,使土壤表现不同的酸碱性。pH值代表了土壤的酸碱强度,且影响土壤养分的转化、有效性和存在状态,进而影响植物的生长发育。下表是常见花卉生长土壤的pH值对照表,帮助您来选择更适宜的土壤:下表是常见花卉生长土壤的pH值对照表,帮助您来选择更适宜的土壤:ST270穿刺pH电极具有坚固的锥形敏感球泡等特点,可以刺入湿润样品的内部,获取样品内部pH信息。(ST270穿刺pH电极)所需试剂:1 mol/L KCl溶液,pH标准缓冲液。仪器设备:ST3100台式pH计,ST270穿刺pH电极。(ST270穿刺pH电极快速测量土壤pH值)实验步骤1、土壤样品准备使用1mol/L KCl溶液充分润湿土壤,等待几分钟测量。(注:采用与国标萃取溶液相同的试剂湿润样品,结果具有可对比性。) 2、仪器校准用pH4.01、pH6.86和pH9.18三个标准缓冲液校准仪器。校准前确保pH电极中填充液在一半以上,加液孔打开。校准后电极斜率应在90%以上。3、样品测量完成校准后,清洗电极,将穿刺pH电极测量端刺入润湿的土壤内部,待稳定后记录读数。实验结果:ST270穿刺电极测试结果:5.66±0.02(1 mol/L KCl溶液润湿/萃取)。经实验对比,同国标萃取法测得实验结果5.98±0.01非常接近。除测量土壤pH值外,ST270穿刺pH电极还可测量湿润的固体、半固体样品内部的pH值,如肉类、水果、糕点、果冻、培养基、凝胶等。有没有小激动呢?原来pH值离我们的生活那么那么近。其实,奥豪斯不仅拥专业级的ST270穿刺pH电极,还拥有溶解氧电极等数十种优质电极。
  • 土壤监测迎利好 市场增量或达45亿
    2017环境检测服务需求贯穿土壤污染防治始终,初期基础性工作中,对土壤污染状况以及污染地块分布调查将涉及到环境检测工作,在此后风险评估筛查,对修复效果评估中,也均涉及环境检测业务。土壤监测是做好土壤防治、处理的基础。  从“土十条”整体基调来看,土壤污染调查被放在一个很重要的位置,其第一条提出要“展开土壤污染调查,掌握土壤环境质量状况”,“建设土壤环境质量监测网络”,可见政策对土壤监测的重视程度。  相比大气污染、水污染相比,目前土壤污染的具体情况大家的掌握程度比较低,全国上下还未形成一个统一的国家层面的土壤环境监测网络,各部门分工不清,难以形成合力,导致土壤监测效率低下。  2005年至2013年,环保部同国土资源部开展了全国土壤污染状况调查,调查面积约为630万平方公里,其中,耕地调查精度为8公里×8公里,林地、草地调查精度为16公里×16公里,未利用地调查精度为32公里×32公里。可见,当前的各项调查精度远远无法满足土壤污染防控和治理修复的需求,市场空缺巨大,土壤监测领域蕴含着巨大的商机。  “土十条”提出,在2017年前完成国控监测点位的设置,2020年底前,实现土壤环境质量监测点位所有县(市、区)年前建立国控网络、2020年下沉至市区全覆盖,将有效提升土环境质量壤监测需求。  截至2015年12月,全国已设立土壤环境质量监测国控点31367个,2016年拟继续增加7000个风险点,占已建成网点的22.32%。根据农业部、国土部和环保部的规划,将新增16万个国控点位。未来土壤环境质量监测点数量有望迎来高速增长。  由于土壤流动性较差且污染物成分复杂,土壤监测网点较大概率将依赖基于实验室的取样检测为主,而非连续在线监测设备,土壤监测设备需求庞大。根据当前主要土壤监测设备价格,每个监测网点平均设备投资约在20万元左右,以此价格估算未来五年土壤监测设备市场增长空间可达320亿元。  政策落地、环境监测网点建设需要时间,未来两到三年将迎来土壤环境质量监控网点增长高峰,“十三五”期间监控点位增长增速将呈现先快后慢的趋势,随着土壤监测设备应用成熟,其价格也将呈现下降趋势。  中投顾问产业研究中心预测,未来五年全国土壤监控网点总存量年复合增速将达到44%左右,2020年增量约在3万个左右 单个监测网点设备投资较当前会下降20%-30%,大约在15万元左右,2020年土壤监测设备行业市场增量可达45亿元。
  • 助力全国“土壤三普”,托普云农科学仪器让检测更高效
    为全面掌握全国耕地、园地、林地、草地等土壤性状、耕作造林种草用地土壤适宜性,协调发挥土壤的生产、环保、生态等功能,促进“碳中和”,国务院组织开展第三次全国土壤普查。随着《第三次全国土壤普查工作方案》的印发,各地“土壤三普”的筹备工作相继开启。 土壤理化性状就是土壤的物理和化学性质,是直接反映土壤质量的重要指标,主要包括土壤的容重、比重、通气性、透水性、养分状况、粘结性、粘着性、可塑性、耕性、磁性等,对土壤普查工作的开展至关重要。如果您正在寻找高效jing准的检测仪器,托普云农可以为您提供助力。作为一家服务于农的国家高新技术企业,托普云农拥有取样、制样、前处理设备、分析仪器和服务的完整方案,为土壤“三普”工作的开展保驾护航。01 快速取土样电动土壤取样器:只需一人即可快速采样深度2米内土壤剖面。汽油动力土壤取样器:采用汽油或柴油动力,作业效率更高。02简单、可靠的土壤团聚体分析土壤团聚体是土粒经各种作用形成的直径为10~0.25mm的结构单位 [2] ,它是土壤中各种物理,化学和生物作用的结果。土壤团聚体是土壤结构构成的基础,影响土壤的各种理化性质,团聚体的稳定性直接影响土壤表层的水、土界面行为,特别是与降雨入渗和土壤侵蚀关系十分密切。土壤团聚粒检测仪:低噪音,可调速;带有定时设置功能,无级调速;带有应急暂停开关,方便试验中及时断电。主机尺寸:长512mm*宽512mm*高760mm上下行程:50mm定时范围:0-60分钟转速:1450转/分钟筛上下次数:(快慢可调)1-45次/分钟03 多元素的高效分析土壤中所蕴含的微量元素是人类食用、加工的农作物以及牲畜饲料的基础要素。这些微量元素是植物正常生长与发育的核心,被植物吸收后进入食物链,zui后进入我们的身体。因此,土壤微量元素的平衡性对于全球的种植者、生产者以及消费者都至关重要。定氮仪:自动式蒸馏控制、自动加水、自动水位控制、自动停水和水压过低报警;土壤养分速测仪:快速检测包括土壤及化肥中的速效氮、有效磷、速效钾、有机质,PH;土壤原位酸度计:随时随地快速采集土壤酸度信息; 土壤原位盐度计:随时随地采集土壤盐分信息,移动便携适用,简单方便。相较于其他环境检测,土壤物理、化学指标、微量元素以及生物学指标等的检测更为复杂,通常面临检测方法复杂、检测效率不高、样品采集量大等的挑战。利用托普云农土壤理化性状指标检测仪器,您可以便捷、高效、可靠、全面地应对土壤检测,高质量完成土壤“三普”工作。
  • 中国土壤重金属污染严重 修复技术仍在追寻中
    全国城市重金属污染地块估计有七八百块,绝大部分尚未动工修复蜈蚣草 广东土壤研究所陈能场博士等用水稻作修复实验,图为研究人员正在对不同作物比较称重。资料图片 目前国内科学家还没有找到一种经济、有效、适合大规模农田治理的科学修复模式,大多土壤重金属治理模式还处于实验室摸索阶段。——华南农业大学博导陈日远 中国土壤重金属污染严重已是不争的事实,但污染状况如何,至今尚未有清晰的全国地图。 受重金属污染的各种土地,还能重新修复使用吗?目前,尽管国内乃至全球的修复技术五花八门,但真正经济、有效、能成规模运用的土壤重金属修复技术仍在追寻之中。 幸运的是,一种专门针对砷污染的生物修复技术,眼下已在国内进入规模实验阶段。 重点防控西南 从污染面积上看,镉为首,从健康风险上看,砷最毒 大地也会生病。 2009年,陕西凤翔铅污染、湖南浏阳镉中毒、山东临沂砷污染……土壤重金属污染强烈刺痛人们的神经。 全国究竟有多少土地已被重金属污染,或身临污染的悬崖? 事实上,在全国各地重金属污染事件集中爆发之前的2005年,由国家环保部、国土资源部等国家部委牵头,已经在全国范围内展开了一次超大规模的土壤重金属污染调查。这也是中国历史上针对土壤健康调查的第一次。 “参与调查的科研人员,都经过专门培训,通常按照平均8公里×8公里的调查范围取样,成网格状在全国调查各种土地现状”,一位参与这次全国土壤重金属调查的科研人员称,包括青海、新疆等地在内,除各地明显的山地、荒地、人类干扰活动少的地区外,所有调查都是标准取样。 然而,截至目前,这项历时5年多的全国土壤重金属调查结果还未正式公开。相关人士透露,不算地方配套资金,整个项目目前耗资已远超过10亿元。 “从调查方法上看,还不够科学,或者科学的严谨性不够,比如人口稀少处、污染密集区,都以同样标准密度来取样调查,其出来的结果是不足信的”;“再说在64平方公里的范围内,取哪一个调查样点为数据采集对象,随意性很大”,中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌举例,以300平方公里的北京市中心城区面积而言,全国调查就只取5个样点,这些点是取在学院旁边,还是工厂旁边,所取得的调查数据差别很大。 陈推测,可能正是因为调查方法上存在争议或不足,以及土壤重金属污染后果严重,一旦形成即具有不可逆性,很难恢复,“比水污染、空气污染更难治理”,所以导致国家相关部委对最后形成的调查结论慎之又慎。 “如果真要准确摸清楚全国土壤重金属污染现状,还需要进行加密调查”,“毕竟土壤调查涉及许多专业问题,不是那么简单,比如空间尺度效应,小范围(调查)没问题,大范围(调查)就出问题,还有土壤中重金属含量的准确测定,都相当不容易”,陈称。 1999年,为掌握北京市土地重金属污染现状,中科院与北京市自然基金合作,对北京市进行高密度取样调查。“平均每100亩地就分布一个样点,整个北京市共取了1000多个调查样点,要是放在全国土壤调查里边,按调查标准,就只有200多个样点”,陈同斌介绍,他的一个40多人的科研团队,几年后,拿出一份《北京市土壤和蔬菜(农产品)重金属调查和健康风险评估》。 虽然这份调查结果至今也未公开披露,但陈表示:“调查结果证明土壤重金属污染比较严重”。从事土壤修复研究多年的他分析,不规范的采矿业及其下游冶炼产业,是造成土地重金属污染的元凶,同时西南山地多雨,极易扩散,健康风险度高,全国重点防治地区应在我国矿业发展密集的西南地区,同时长三角等地也污染严重。“从污染面积上看,国内专家认为镉污染最严重,但如果从健康风险评估角度,我认为是类金属砷污染,因为砷的致命剂量非常小”。 华南地区一位也参与了全国土壤重金属污染调查的专家,证实“全国状况不容乐观”,“重金属土壤污染面积肯定不小于国土面积的5%”。 城市“毒地” 全国城市重金属污染地块估计有七八百块,绝大部分尚未动工修复 人们通常将密度大于4.5克/立方厘米、原子量大于55的金属,称为重金属,而从环境污染方面所讲的重金属,又通常是指汞(H g)、镉(C d)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(A s)等有毒有害物质。 受到污染的沉默土地,也能直接危及人类的健康。上世纪60年代,土壤重金属污染危害,第一次在美国出现,向人们敲响了警钟。 在美国西部一个名叫幸福谷的地方,随着城市扩张,人们在新城区住上了新盖的楼房不久,居民便发现相继生病。经专业调查,发现盖房子的地方,原来是一家农药厂,该厂厂址处的土地已被重金属污染,正是天天生活于受污染的土壤之上,让人们相继病倒。 通过这次幸福谷事件,土壤重金属污染危害防治,进入了科学家视野。科学家发现,受到重金属污染的土地,大多分为两种,一为农田或耕地,一为城市用地。在城市,那些受到重金属污染的土地,往往同时也伴随有挥发性或半挥发性多氯联苯、多环芳烃、卤代烃等有机污染。 其后,英国科学家阿仑贝克通过实验,将1平方米的重金属污染土地成功修复,使得土壤重金属污染修复技术从实验室进入实际运用阶段。“虽然只有1平方米,但它无疑是一个伟大的进步”,陈同斌介绍,此后世界各国都开始了各种各样的土壤重金属修复技术研究,涉及物理、化学、微生物、生物修复等各个领域,但截至目前,真正具有可推广前景、可能成规模利用的修复技术不超过10种。 2006年,北京地铁5号线在宋家庄站一带开挖时,尽管工人们是在地底27米的深处施工,可还是有两名施工工人莫名其妙被熏倒。中科院地化所专家赶到现场,发现施工地面原来是一家农药厂厂址,后农药厂搬离市区,但土地却已被重金属污染。消息不胫而走,宋家庄房价当年顿跌了1000多元/平方米。 据现场调查估算,宋家庄地铁站下受污染土地总共约10万吨。当时有专家建议将这些受污染土地挖出来拉去焚烧,然后添加水泥,最后可烧制产生约1000吨的水泥。“且不要说受污染土地焚烧会产生更要命的污染物质二恶英,就是最后产出的水泥,其质量也是劣质水泥,在北京这样的大城市,生产制造用低等水泥,经济上也不划算”,陈同斌透露,这个焚烧方案最终未能通过。 由于正处于奥运会前夕,北京相关方面非常着急,希望能不惜代价修复这些受污染土地。“从理论上讲,只要不计较成本,怎样的污染土地都能修复,但要求在不到两个月时间内完全修复,就无法做到”,中科院地化所表示。最后,这10万吨受污染土层,全部被密封送走,当作危废物品储存至今。 “由于城市扩张,导致一些原先分布在城市外围郊区的农药厂、化肥厂、化工厂等变作城市中心区,在改变土地用途时,出现土壤重金属污染状况”,中科院地化所估算,目前全国城市受重金属污染地块共有七八百块,绝大部分还未动工修复。 蜈蚣草之功 面积达1000-2000亩,成为世界最大面积的砷污染农田修复项目 除城市重金属污染地块外,在未规范开采、冶炼的矿山附近,露天堆放的矿渣或者溶于废水后无色无味的重金属,也极易不知不觉地潜入附近农田,使农田深受其害。 2009年,由于大量村民被体检查出尿镉超标,湖南浏阳镇头镇一带爆出镉中毒事件。原来在靠近村子边上的一家化工厂,由于环保措施不到位,冶炼矿渣露天堆放,工厂废水偷排,一遇上下雨天,厂区含镉废水流出,不仅污染了附近大片农田,而且流入了村民水井中,导致多人慢性中毒。“人病了还可以上医院,农田怎么办?”依靠土地为生的当地农民忧心如焚。 去年夏天,在修复之前,记者看到大片受污染的水田里依然种满青青水稻。然而,水稻是一种特别容易富集镉的植物,这些产出的镉米最终还是将流向市场。 如何大面积修复重金属污染农田,一直是个世界难题。当年在日本“痛痛病”的发源地——富士县神通川流域,在修复被镉污染农田时,就是采取去表土15厘米、并压实心土,结果在连续淹水的条件下,稻米中的镉含量小于0.4m g/kg。但对于污染面积总计1万多亩的湖南镉污染农田,运用去土治理显然也将工程巨大,更大的问题是:换出来的污染土层,又将放哪安全保存,从而避免二次污染呢? 经测算,跟物理修复技术相比,生物修复技术的成本往往只占前者1/10-1/100,而且安全性高,对动辄大面积亟需治理的受污染农田比较适用。 为寻找一种安全、经济的重金属污染农田修复方式,1998-1999年间,陈同斌和他的科研团队在前期大量研究的基础上,决定遵循进化论思维,到南方去刻意寻找根治土壤重金属污染的植物克星。“南方温暖潮湿,生物多样性高,从概率上讲,在南方寻找到重金属超富积植物的可能性要大”,陈形容,这种植物既要对土壤重金壤具有超强吸收能力,同时还要易养活、生物量大,而通常植物身上,这两者特性不能兼具。 中国砷储量占到世界70%,但却多为伴生矿,开采利用价值不大。研究方向一直盯紧砷污染防治的陈同斌及其研究团队,将寻找超富集植物的目光,首先锁住了国内砷最为集中分布地带之一的广西环江地区。经过长达2-3年研究找寻,一座有着1500多年历史的石门矿被科研人员发现,并将该矿附近100多种植物纳入搜索圈。经层层筛选以及遗传性能鉴定,当地大量存在的一种优势植物——蜈蚣草胜出。 “一般植物土壤中砷含量达到50个ppm还能活,在植物体内,由于植物通常不吸收这种有毒物质,更不愿向其地上部分转移,但蜈蚣草中的砷含量竟可以达到1-2%,而且多集中于地上部分,一年可以收割三次之多”,陈同斌做了一个对比,蜈蚣草对土壤重金属砷的吸收能力相当于普通植物的20万倍,而且蕨类植物蜈蚣草生物量超大,在收割焚烧其地面部分后,残存的重金属含量已非常低。“两三个月内可以将土壤重金属含量降到安全阈值,三至五年内则可以完全修复”。 五六年前,广东华南农业大学、中山大学、广东省土壤研究所等一批科研机构针对土壤重金属污染治理,相继展开物化、生物、微生物技术等方面研究。2005年,刚从日本留学回国的广东省土壤研究所陈能场博士,则选择了粤北进行镉污染农田修复实验。在一块约6亩大小的田地里,陈先后尝试了硅肥和水分管理、叶片调理剂等多种方式尝试,最终陈将一种高富集镉的水稻引种过来,通过轮作和间作(高富集水稻与玉米等经济作物)的方式,来修复镉中毒农田。“从治理效果看,边生产边修复这种方式相对成熟”,目前仍在实验之中,陈能场表示。此外,专门针对镉污染的另一种筛选植物——东南景天,在国内已有上百亩实验基地。 据统计,针对国内土壤重金属污染治理的植物优选品种,一度多达40多个。“真正适用的生物修复技术不多”,陈同斌透露,今年10月,由国家总投入2450多万元的蜈蚣草修复项目,已经在广西环江地区、云南个旧、湖南、江西等地成规模展开,总修复农田面积达到1000-2000亩。“这将是世界范围内最大的重金属污染农田修复面积”,陈同时承认,该技术进一步推广应用还需要国家从政策上补贴农民,“每亩修复成本需要2000-5000元不等,至少买种苗还得靠政府补贴、引导”。 然而,也有科学家对包括换土、淋洗、生物技术等看似热闹的土壤重金属修复技术前景感到沮丧。广东省政协委员、华南农业大学博导陈日远教授认为,目前国内寻找治理重金属污染的生物修复途径,主要是从对土壤重金属超富集和非富集作物两个方向着手找寻,“但从目前来看,国内科学家还没有找到一种经济、有效、适合大规模农田治理的科学修复模式,大多土壤重金属治理模式还处于实验室摸索阶段”。
  • “一个顶十个”!合肥造出土壤检测机器人
    在合肥智慧农业谷的实验室内,土壤检测机器人研发团队负责人刘宜正在分析数据。土壤检测一般包括检测土壤的酸碱性、大量元素含量、中微量元素含量、有机质含量等多项指标。往常,这些检测工作需要多名实验员协作完成。3月4日,在合肥智慧农业谷的实验室内,记者见到一台给土壤做全面“体检”的机器人正在分析土壤的多项数值。这就是全国首台高通量土壤成分智能检测机器人,由合肥科研团队研发,工作效率“一个顶十个”,目前正助力第三次全国土壤普查工作。一台土壤检测机器人 顶12个实验员外表方方正正、通体半透明——走进合肥智慧农业谷的实验室,眼前的白色“大集装箱”正在作业。经仔细观察,记者才发现“集装箱”内大有玄机,一台橘黄色的机械臂正在里面往一座座实验台上运送检测样品。而在每个实验台上,还有小型机械臂和智能“眼睛”各司其职。“传统土壤检测以人工为主,周期长、成本高,且对实验人员技术要求高,人为因素容易导致检测结果误差大,这台机器人就解决了这些问题。”合肥智慧农业谷土壤检测机器人研发团队负责人刘宜介绍,土壤检测对掌握耕地情况、提高耕地肥力具有重要作用。而借助这台全国首台高通量土壤成分智能检测机器人,每天能够完成1500个指标的检测通量,相当于12个实验员的工作量。此外,这台机器人通过机器视觉、多臂协同、优化调度算法等多项技术加持,能够精准识别检测过程中的颜色等反应状态信息并自动准确判读,还可以处理摇匀、开关瓶盖、倾倒、移液、定容等各种复杂动作。实验员只需将待检测样品摆放整齐,剩下的检测工作就可以交给机器人了。通过土壤检测指标的并行操作,这台机器人能够同时处理大量土壤样品,24小时不间断,从而实现单日检测的高通量和短周期。“它还具备自我学习的功能,对几十项指标调度流程进行自动优化,对称量以及pH值、速效钾等不同指标的前处理及检测流程步骤进行统筹调度,建立AI智能决策模型。”刘宜告诉记者,这台“合肥造”的机器人诞生后,我国土壤检测形成了机器人代人稳定、准确、高效的土壤检测新模式,实现土壤检测主要流程自动化连续运行。目前,这台机器人已经通过了多次的测试与应用,累计处理了上万个土壤样品指标,陆续参与了全国测土配方施肥、农业面源污染大面积监测等项目,现在正助力第三次全国土壤普查。12年研发 历经7次技术迭代功能如此强大的机器人,它的诞生并非一朝一夕。合肥智慧农业谷研究团队投入了12年的研发时间,先后完成了7代样机的研发迭代与更新,才让它在土壤检测中一次比一次更加出色。刘宜表示,在研发迭代的过程中,研究团队针对土壤养分检测的13项指标,先后历经了4代样机的更新迭代,完成了功能化模块研制与验证、基本功能原理样机研制与验证、关键算法开发与验证、指标流程优化设计,以及单平台样机研制与测试。在完善这些功能后,这台机器人又历经了3代样机的更新迭代,陆续新增了20多项检测指标功能化的研制与验证,以及整个土壤检测机器人的智能化、信息化改进。现在已经通过专家鉴定,进入投产阶段。虽然耗时长,但在机器人研发过程中,涌现出了一批原创性、创新性的技术成果,授权国家发明专利等知识产权50项。刘宜告诉记者,土壤样品精确定量自动取样及称量技术、基于多传感融合的精准浸提技术是其中极具原创性的两个成果。土壤样品精确定量自动取样及称量技术通过研发的高频振动发生器,可以实现土壤样品的高精度、可控自动进样。基于多传感融合的精准浸提技术是融合高精度传感器、机器视觉和智能控制等技术手段对土样前处理过程进行精确操作及判读,实现土样的多指标精准浸提前处理作业。未来将面向农产品重金属、有机污染物检测与大气、水环境污染检测的需求,研发与设计新产品,实现对农产品与农业生产环境的一站式自动化检测,为农业高质量发展提供有力的技术支撑。
  • 省级/区域级土壤中心实验室设备设施装备清单
    在“土十条”的全部工作计划中,土壤污染状况调查及相关监测评估是至关重要的一环,是用时最长,工作量最大,出动人力资源最多,涉及仪器设备最多的一部分工作。特别是仪器设施装备部分,是各土壤检测实验室能力的重要体现,也是确保“土十条”工作顺利推进,提高“专项资金”使用效益的有效途径。  下表是省级/区域级土壤中心实验室设备设施装备清单,各单位可结合现有的实验室设施装备,合理安排专项资金,补缺升级,以合规使用专项资金为前提,以有力推进土壤土壤污染状况调查及相关监测评估为目的,提升土壤样品流转与制备相关仪器设备设施和质量控制的能力建设,为土地修复和土壤环境管理提供科学依据。2021年省级/区域级土壤中心实验室设备设施装备清单类别名称功能描述实验室设施类实验室除尘收尘与通风系统用于清除并收集制样过程产生的尘土,保证实验室洁净,防止交叉污染,保证工作人员健康实验操作台用于样品制备、分装等环节的操作使用样品风干台架用于土壤样品风干样品存放架用于放置新接收样品和待流转样品成品贮存柜用于储存已完成制备的样品天平用于土壤样品的各环节称量万分之一精密天平用于土壤样品的精确称量电子台秤用于打包样品的称量空气压缩机用来清理制备平台以及研磨设备等封口机用于样品袋和样品瓶等包装封口打包机用于样品外包装的打包推车用于样品运输和转移铲车用于样品运输和转移扫码器用于样品二维码的扫码录入。采样设备类自动土壤采样器用于深层土的自动采集综合采样套装集成手套、打印机、工作服、牛皮纸、安全帽等18件采样实用工具于一个背包中,方便现场采样使用全自动土壤样品制备仪器全自动土壤样品制备系统用于元素分析项目土壤样品的全自动化、标准化制备风干设备烘箱用于烘干清洗后的球磨罐等部件。除湿机用于对室内除湿,保持风干室内空气干燥。样品冷藏(冻)箱用于对有机测试项目样品冷藏(冻)保存。样品干燥箱用于样品快速干燥,快速去除水分。冷冻干燥机对有机测试样品以冷冻方式进行干燥,不破坏样品性质,去除样品水分。手工样品制备设备球磨机用于土壤样品的细磨,制备小粒径样品,但不是适用于Hg、As等易挥发的元素分析。磨土机用于特殊样品破碎研磨等。研磨仪(交叉敲击式)用于土壤样品粗磨。筛分仪用于土壤样品不同粒径的筛分。混匀/分样仪用于对样品进行搅拌、混匀和分装,保证样品均一性。研磨仪对土壤样品进行粗磨,制备大粒径土壤样品。药匙、铲、锤、刷、板、袋等用于取样、制样、分装等工具。玛瑙研钵用于手工研磨土壤样品。筛子用于手工筛分不同粒径的土壤样品(10目-200目)前处理设备微波消解仪用于土壤样品无机元素分析前的自动消解前处理快速溶剂萃取仪用于土壤中的有机物的快速提取固相萃取仪用于土壤中的多环芳烃及有机氯等污染物的前处理全自动平行浓缩仪用于有机物的快速浓缩无机元素分析设备便携式土壤重金属X射线荧光仪用于土壤样品重金属测试项目的定性和初步定量测定。原子吸收光谱仪用于Cd、Cu、Pb、Gr、Zn等重金属的测定测汞仪用于Hg元素的测定ICP-OES用于Cd、Cu、Pb、Gr、Zn等重金属的测定ICP-MS用于重金属元素的痕量测定原子荧光光度计用于As、Cd、Hg等元素的测定有机物分析设备分光光度计用于稀土总量等测定气相色谱仪用于六六六和滴滴涕的测定气质联用仪用于VOC、SVOC、除草剂等测定液相色谱质谱联用仪用于POPs等测定液相色谱仪用于六种多环芳烃的测定其他设备pH计用于土壤pH的测定智能粒度测量仪用于样品制备粒度质量检查阳离子交换量检测仪用于土壤样品中阳离子交换量检测仪自动土壤采样器用于深层土的自动采集软件类土壤环境的智能化监测及 信息化管理系统解决方案基于土壤分级分类管理的区域土壤环境信息化软件系统,包括土壤样品信息库,智能化土壤样品保存库、智能化土壤环境监测业务管理系统  https://www.instrument.com.cn/download/shtml/972962.shtml
  • 土壤重金属污染图别又成“机密”
    近期,湖南大米被检出镉超标,引发社会对于土壤污染的关注。应该说,通过调查取样,全面、系统、准确掌握我国土壤污染的真实“家底”,对于有效防治土壤污染至关重要。在期待土壤重金属污染图早日绘制成功的同时,公众更希望其能向社会公布,别又成了有关部门内部掌握的“国家机密”。  早在2006年,环保总局和国土资源部就联合启动了全国首次土壤污染状况调查,但这场耗资10亿元的普查,相关数据至今外界不得而知。北京律师董正伟向环保部提出公开申请,环保部却以“国家机密”为由拒绝公开。广东生态环境与土壤研究所的人士更是坦言,参与普查时,即与相关部门签订了保密协议,不方便公开。  我国《政府信息公开条例》明确规定,“涉及公民、法人或者其他组织切身利益的”,政府信息应当主动公开。对于公众来说,有权知道自己的房屋是否建在“毒地”上,自家水稻田是否已经被污染。花纳税人的钱进行调查,调查结果关系到每个公民的生命健康和居住环境安全问题,到头来公众却被蒙在鼓里,这是哪门子道理?  有关部门对土壤污染秘而不宣,大致基于两个方面考量。一是认为掌握的数据不是非常完整和准确,二是担心一旦公开很有可能会引起大量人群的恐慌。  事实上,这些顾虑都是多余。一方面,对于土壤污染的认识,本身就是一个渐进式过程,不可能一下子全面掌握,只要分阶段向社会公布调查结果,适时说明相关背景,公众也能理解和接受。另一方面,担心恐慌更是低估了公众的心理承受度。治理土壤污染,不是政府部门的独角戏。向社会公开,更有利于全社会齐心协力,共同治污,还能以公众监督之力,倒逼政府污染防治。  相比大气、水、垃圾等的污染,土壤污染更具隐蔽性,公众仅凭其感观很难对土壤污染作出基本判断。土壤污染又很难治理,治理短期内很难减少,所以只能回避,或者更换其他对重金属不敏感的农作物。对土壤污染三缄其口,不仅公众会陷入后知后觉的集体无意识,对土壤污染熟视无睹,缺乏危机感和使命感 而且地方政府也难以做到针对性处理,不能更换农作物或避让污染区域,将进一步延误防治战机,加剧土壤污染,增加治理成本。因此,希望我国有关部门能够读懂民意期待,早日将土壤重金属污染图向社会公布,告知公众治理的时间表和路线图,掀起一场治理土壤污染的人民战争。
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