环境监测课程设计--土壤环境质量监测与评价

目录

1 概述 ····························· 1

2 设计任务及目的 ························ 2

2.1 设计任务··························· 2

2.2 设计目的··························· 2

3 监测方案的制定 ························ 2

3.1 监测的目的·························· 2

3.2 资料的收集·························· 2

3.3 监测项目··························· 3

3.4 大学城土壤样品的采集····················· 3

3.4.1 采样点的布设 ······················· 3

3.4.2 土壤样品的采集 ······················ 5

3.5 土壤样品的加工与保存····················· 7

3.5.1 样品的加工 ························ 7

3.5.2 土样的保存 ························ 8

4 土壤样品的预处理 ······················· 8

4.1 样品消解的方法························ 8

4.2 样品消解的步骤························ 8

5 土样中重金属的测定 ······················ 9

5.1 样品中铜、锌的测定······················ 9

5.2 样品中铅、镉的测定······················ 10

6 大学城区土壤环境质量评价 ··················· 11

6.1 评价方法··························· 11

6.2 内梅罗污染指数评价······················ 12

6.3 单因子指数法························· 12

7 数据处理 ··························· 13

8 污染的原因、危害和防治 ···················· 14

8.1 污染的原因·························· 14

8.2 污染的危害·························· 15

8.3 污染的防治·························· 15 参 考 文 献 ·························· 16 蚌埠市大学城区土壤环境质量监测与评价

1 概述

蚌埠大学城位于蚌埠市龙子湖区同时也属于蚌埠经济开发区，在滨湖新区与高铁新区之间，全境位于龙子湖东岸，北依滨湖高铁大学科技园区龙子湖国家4A级风景区境内，三面环山，一面临水。离蚌埠市中心老商业区约10公里，离新城区广场约6公里，离市政府约2公里，比邻京沪京福高速铁路蚌埠南站（全国最大的地市高铁站，两站合一）。大学城共占地10000多亩，共投资2000多亿，建筑面积670多万m2。目前一期工程基本完工，已经有4所大学入住，分别为：安徽财经大学、安徽电子信息职业技术学院、蚌埠医学院和蚌埠学院。安徽科技学院已在大学城建设新校区（龙湖校区【主校区】），2014年开工。公交115，117，122，207，217，126,128路公交以及沃尔玛免费6号线和家乐福01大学城周末专线、乐购全周大学城免费专线、华海3C周末免费专线分别经过大学城，到市中心乘公交约20-40分钟。大学城中央建有龙湖春天西班牙风情商业街和美食休闲广场，大学城东建有蚌埠鸟巢龙湖体育馆和在建的大明皇家旅游世界。

院校名称 创办时间 学校类型 学校类别 主管部门

安徽财经大学 1959 财经 省级重点、省部共建 安徽省教育厅

安徽科技学院 1950 综合 教育部卓越计划 安徽省教育厅

蚌埠医学院 1958 医药 省级重点医药类 安徽省教育厅

蚌埠学院 2004 理工 公立本科 安徽省教育厅

安徽电子信息职业技术学院 2001 工科 公立大学 安徽省教育厅

2 设计任务及目的

2.1 设计任务

设计一个蚌埠市大学城区土壤环境质量监测方案，并对监测结果分别采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行环境质量评价。

2.2 设计目的

通过本课程设计，使学生掌握调查研究、查阅文件、进行土壤环境质量监测与评价方案的设计，土壤污染物的监测的方法，环境质量评价方法在土壤评价中的应用，提高使用资料、设计计算和编写设计说明书的能力。

3 监测方案的制定

3.1 监测的目的

（1）监测大学城土壤质量现状，判断土壤是否被污染及污染状况，并预测发展变化趋势；

（2）对大学城土壤中重金属元素背景值进行测定，掌握其变化趋势，判断污染来源；

（3）掌握土壤样品的采集和配制方法及监测数据的处理；

（4）探讨大学城土壤重金属积累状况及其环境质量评价，为大学城土壤改良和土壤重金属污染治理提供有效依据。

3.2 资料的收集

土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境恶化的现象。重金属是指比重等于或者大于5.0的金属，如Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等。重金属对土壤的污染基本是一个不可逆的过程，许多有机化学物质的污染也需要很长时间才能降解，而土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗等方法才能解决问题。进入土壤的重金属的归宿将由一系列复杂的化学反应、物理反应和生物过程搜控制。当重金属进入土壤后，最初的可动性将在很大程度上依赖添加重金属的形态，即依赖于金属的来源。由于形态的不同，进入土壤的金属离子的形态和量也很不相同，并直接影响重金属在土体的迁移、转化及植物效应。在对大学城土壤进行监测前，应对此区域进行调查研究，收集相关资料，有利于优化采样点的布设和后续的监测。

3.3 监测项目

本次土壤监测的项目主要为镉、锌、铜、铅，以国家标准或国家环保总局认可的行业技术规范实行。

3.4 大学城土壤样品的采集

3.4.1 采样点的布设

（一）布设原则

（1）合理划分采样单元。在进行土壤监测时，往往监测面积较大，需要划分若干个采样单元，同时在不受污染源影响的地方选择对照采样单元。同一采样单元的差别应尽可能缩小。背景值调查一般按照土壤类型和成土母质划分采样单元，因为不同类型的土壤和成土母质的元素组成和含量相差较大；

（2）对于土壤污染监测，坚持“哪里有污染就在哪里布点”，并根据技术水平和财力条件，优先布设在那些污染严重、影响农业生产活动的地方；

（3）采样点不应设在田边、沟边、路边、堆肥周边及水土流失严重或表层土被破坏处。

（二）采样点数量

本次采样根据监测目的、大学城及周边环境状况等因素，采样点单元布设的最少采样点数按下式估算：

2)(ndtCV•

式中：n--每个采样单元布设的最少采样点数；

CV--样本的相对标准偏差,即变异系数； t--置信因子,当置信水平为95%时,t取1.96；

d--允许偏差,当规定抽样精度不低于80%时,d取0.2。

计算得出蚌埠大学城区的采样点为4个。

（三）采样点的布设方法

采样方法 适用条件 布点数量 采样图示

对角线布点法 适用面积较小、地势平坦的污水灌溉或者污染河水灌溉的田块 一般不少于5个采样点

梅花形布点法 适用面积较小、地势平坦、土壤污染程度较均匀的地块 一般设5-10个采样点

棋盘式布点法 适用中等面积、地势平坦、地势完整开阔，但土壤较不均匀的地块（也适用于固体废物污染的土壤） 一般设10个或者10个以上的采样点（当固体废物分布不均匀时，应设20个以上的采样点）

蛇形布点法 适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的地块 采样点数目较多

放射状布点法 适用于大气污染型土壤 在主导风向的下风向适当增加采样点之间的距离和采样点数量

主导风向 网格布点法 适用于地形平缓的地块 将地块划分成均匀网格，在网格两直线交点或方格的中心设采样点

（四）采样点地图

注:采样点一设置在蚌埠医学院；采样点二设置在高铁蚌埠南站；采样点三设置在龙湖春天；采样点四设置在蚌埠学院。

3.4.2 土壤样品的采集

（一）混合土样的采集

如果只是一般的了解土壤污染状况，对种植一般农作物的耕地，只需要采集0-20cm耕作层土壤；对种植水果类农作物的耕地，采集0-60cm耕作层土壤。将在一个采样单元内各采样点采集的土样混合均匀制成混合样，组成混合样的采样点数通常为5-20个。每个土壤样品用四分法取1-2kg装入样品袋中，做好标签:注明采集地点、日期、编号、土类名称、采样者姓名等，土袋内外各挂一个标签。

（二）剖面土样的采集

采样点一

采样点二

采样点三

采样点四 如果要了解土壤污染程度，则应按土壤剖面层次分层采样。典型的自然土壤剖面分为A层（表层、腐殖质淋溶层）、B层（亚层、淀积层）、C层（风化母岩层、母质层）和底岩层，如右图。

采集土壤剖面样品时，需要在特定采样点挖掘一个1m×1.5m左右的长方形土坑，深度在2m以内，一般要求达到母质层或者地下水潜水层即可，如下图。根据土壤剖面颜色、结构、质地、松紧度、湿度、植物根系分布等自上而下划分吐层，并进行观察，记录剖面形态、特征自上而下逐一记录随后在各层的最典型部位自下而上逐层采集样品，每个采样点的取样深度和取样量应一致。将同层土样混合均匀，各取1kg土样，分别装入样品袋。填好标签内容，土袋内外各挂一个，该土样备作常规分析用。（土壤剖面采样点不得选在土类和母质交错分布的边缘地带或土壤剖面受破坏的地方；剖面的观察面要向阳。）