农用地土壤环境监测现场采样、制备及注意事项

沈学崴

（辽宁省大连生态环境监测中心，辽宁大连 116023）

1 引言

过去数十年，我国经济实现了快速发展，国力不断增强，人们的生活水平随之不断提高。但是，很多地方过度重视经济发展而忽略环境的可持续发展，引发了严重的环境问题。尤其是土壤污染，对人类的长远发展影响巨大。随着现代工业和农业生产的发展，化肥、农药、工业废水、城市污水及废物不断排入土壤，当环境污染物的数量和污染速度超过土壤承受容量和净化速度时，土壤的自然动态平衡一旦受到破坏，将导致土壤污染及土壤质量下降，而且土壤污染比大气污染和水体污染更为持久、更为复杂、更不易净化。土壤安全是农产品安全的重要基础，土壤环境质量状况直接影响到国民经济发展。保护土壤环境，已经成为我国推进生态文明建设的重要内容，通过土壤环境监测能够准确了解土壤的污染程度，分析土壤中各类污染物的浓度水平，从而为土壤污染的预防和提出有效治理措施提供科学依据［1］。

2 土壤环境监测概况

我国在土壤环境监测方面起步较晚，但近年来发展迅速，土壤环境监测技术不断进步与完善。中国环境监测总站于《中国环境监测技术路线研究》中提出了以“农田土壤环境监测为主”的土壤环境监测的技术路线。目前已发布的标准规范主要有《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166—2004）、《农田土壤环境质量监测技术规范》（NY/T 395—2000）等。环境保护部在“十一五”期间组织完成了全国土壤污染状况调查，首次获得了较为完整的全国土壤环境质量状况数据，并编制了一系列土壤监测的相关技术文件，同时在这项工作中培训了一批土壤环境监测技术人才，为进一步开展全国土壤环境质量例行监测打下了坚实的基础［2］。本文主要阐述农用地土壤环境现场采样、制备及注意事项。

3 监测点位确认

按照《国家环境监测“十二五”规划》中“在全国开展土壤环境质量标准项目和特征污染物的监测，有条件的逐步开展固体废物、危险废物和污染场地监测”的要求，在土壤环境污染状况调查的基础上，坚持科学性、代表性、可比性、连续性的布点原则，重点选择基本农田、重金属污染防治重点区域、污染行业企业周边、工业园区周边、油田采矿区周边地区、固废处置场周边地区、历史污染区域及周边、规模化畜禽养殖场及周边、集中式饮用水水源地保护区、果蔬菜种植基地等需要重点关注的风险区域布设国家土壤环境质量监测点位。首先是制定每年的采样计划，采样人员到达计划监测点位后，观察监测点位是否符合土壤采样的代表性要求，在允许范围内优选采样点，位移距离一般不超过50 m，陡坡地、低洼积水地、住宅、道路、沟渠、粪坑附近等不宜设采样点。

4 采样方法

采样方法分为表层土壤采样、深层土壤采样。

4.1 表层土壤采样

土壤有机污染物测试采集表层单独样品；土壤无机物测试和理化性质测试采集表层混合样品（采用双对角线法5 点混合采样）。

4.1.1 单独样品

先用铁铲切割一个20 cm 深的土方，再用木（竹）铲去掉铁铲表面土样后装入250 mL 棕色密封样品瓶。不能斜向挖土，要做到采样量上下一致。为防止样品沾污瓶口，可用光洁硬纸板围成漏斗状，将样品装入样品瓶中；样品要装满样品瓶；采集的样品要及时放入冷藏箱，在4 ℃以下避光保存并运输。

4.1.2 混合样品

以确定采样点位为中心划定采样区域，一般为20 m×20 m；采用双对角线法5 点采样，每个分样点采样方法与单独样品采集方法相同，5 点采样量基本一致，共计采样量不少于1 500 g。5 点土壤样品混合至一大张牛皮纸上，进行充分混合，然后采用四分法进行分割，取对角线土样。若采样量不够，剩下土壤再进行混合并进行四分法分割取样。当土壤中砂石、草根等杂质较多或含水量较高时，可视情况增加样品采样量。

4.2 深层土壤采样

深层土壤采样使用专门的土钻等采样工具单点采样，采集过程中应防止上层土壤的混入。样品应自规定的起始深度往下连续采10～50 cm 长的土柱。应避免采集基岩风化层，若符合要求的土层太薄或达不到规定深度时，应同点位多次采样，土壤样品总量应不少于1 000 g。

4.3 采样注意事项

土壤样品应避免在肥料、农药施用时以及北方冻土季节采集。每完成一个点位采样工作后，必须及时清理采样工具，避免交叉污染。采样人应现场记录样品采集信息，包括土壤样品信息、实际采样点经纬度、采样现场照片等。农用地土壤的采样点要避开田埂、地头及堆肥处，有垅的农田要在垅间采样。采样时首先清除土壤表层的植物残骸和石块等杂物，有植物生长的点位应除去土壤中植物根系。测定重金属的样品，尽量用木铲、竹片直接采集样品。如用铁铲、土钻时，必须用木铲刮去与金属采样器接触的部分，再用木铲收取样品。采集土壤无机样品装入塑料袋，在塑料袋外粘贴1 份样品标签，再将装有土壤样品的塑料袋放入布袋，在布袋封口处系上另1 份样品标签。采集土壤有机样品装入棕色密封样品瓶，在瓶外粘贴1 份样品标签，再将样品瓶放入塑料袋内，在样品瓶与塑料袋之间放入另1 份标签。

5 样品制备

5.1 制样场所

应设置风干室和制样室。风干室应通风良好、整洁、无易挥发性化学物质，并避免阳光直射；制样室应通风良好，每个制样工位应做适当隔离。

5.2 样品制备

5.2.1 土壤无机样品

5.2.1.1 风干（烘干）

在风干室将土样放置于盛样用器皿中，除去土壤中混杂的砖瓦石块、石灰结核、动植物残体等，摊成2～3 cm 的薄层，经常翻动。半干状态时，用木棍压碎或用2 个木铲搓碎土样，置阴凉处自然风干。土壤样品也可以采用土壤样品烘干机烘干，温度控制在35±5 ℃。

5.2.1.2 粗磨

在制样室将风干的样品倒在有机玻璃板上，用木锤碾压，用木棒或有机玻璃棒再次压碎，拣出杂质，细小已断的植物须根可采用静电吸附的方法清除。将全部土样手工研磨后混匀，过孔径2 mm 尼龙筛，去除2 mm 以上的砂粒（若砂粒含量较多，应计算它占整个土样的百分数），大于2 mm 的土团要反复研磨、过筛，直至全部通过。过筛后的样品充分搅拌、混合直至均匀。

5.2.1.3 细磨

用玛瑙球磨机（或手工）研磨到土样全部通过孔径1 mm（14 目）的尼龙筛，四分法弃取，保留足够量的土样、称重、装瓶备分析用；剩余样品继续研磨至全部通过孔径0.15 mm（100 目）的尼龙筛，四分法弃取，装瓶备分析用。

5.2.2 土壤有机样品

土壤有机样品一般采用鲜样或冷冻干燥样分析，应按分析方法的时间要求进行前处理和样品测定。

5.3 注意事项

样品风干（烘干）、磨细、分装过程中样品编码必须始终保持一致。制样所用工具每处理1 份样品后清理干净，严防交叉污染。定期检查样品标签，严防样品标签模糊不清或丢失。对严重污染样品应另设风干室，且不能与其他样品在同一制样室同时过筛研磨。

6 质量保证

完善的质量保证是保障监测数据准确、可溯源的根本，是保证土壤环境质量报告科学可信的前提。监测工作必须按有关技术要求，采集样品必须采集平行样，必须做到采样记录、样品交接记录、前处理记录、分析记录、数据处理、报告等记录齐全；实验室预留样品要造册保存；分析取用后的剩余样品待测定全部完成数据报出后，移交到实验室储存（柜）室保存，分析取用后的剩余样品一般保留半年，预留样品一般保留2 年，有机样品分析任务完成后无需保存。同时，建立土壤样品档案，保证每个样品都可以进行再现性的样品复测。

7 我国土壤监测技术方面存在的问题、对策及建议

我国土壤环境监测技术、管理水平与国际先进技术存在一定差距。第一，土壤环境监测工作起步晚，技术落后，缺乏完整的技术方法和评价体系。第二，土壤环境质量监测从“十一五”才开始进行，监测人员的能力水平较弱。第三，缺乏统一的完整的质量保证体系。

为提高我国土壤监测能力，改善传统的土壤监测技术，必须采取相应措施。首先，在引入国外先进技术的同时，不断提高自主创新能力，创新土壤监测方法和技术，建立完善的监测评价体系，提升我国土壤环境监测和分析能力［3］；其次，各地要建立经费保障机制，加强土壤环境监测仪器设备等基础能力建设，按照标准化实验室要求，重点解决人员和实验场所不足等问题，每年定期开展技术培训，扩宽人才培训途径，做好土壤监测人才的培养和储备工作，扩大土壤环境监测技术队伍，培养土壤环境监测学科带头人，促进土壤环境监测技术队伍专业化、标准化。再次，全国土壤环境监测必须建立在统一的质量保证体系之上，保证布点、采样、制备、分析全过程质量控制，质量控制工作一定要高标准、严要求，提高监测人员持证上岗率、仪器设备合格率，定期开展土壤环境质量监测数据监督检查等工作。