土壤环境监测点位布设和采样制样

  土壤环境监测点位布设和采样制样系列文章一共有3篇，分别为： 土壤环境监测点位布设技术要点分析、土壤样品采集技术要点分析、土壤环境样品制备流转与保存技术要点分析。

  本文为系列文章的 第2篇，内容整理自中国环境监测总站编写的《土壤环境监测技术要点分析》一书。本文主要内容为：1、样品采集准备；2、样品采集；3、样品运输；4、样品交接；5、质量管理。

  土壤样品采集技术要点分析

  1 样品采集准备

  1.1 制订采样计划

  按照监测方案，制订详细的采样计划，包括任务部署、人员分工、时间安排、样品种类、采样量和份数、样品交接方式和地点、注意事项等。

  1.2 组织准备

  采样必须组建采样小组：

  （1）采样小组一般不少于3人。采样小组成员应掌握相关基础知识，包括点位布设原则和采样质量控制要求等，采样前要经过专项培训，以便对采样中的关键问题有统一的认识。

  （2）采样小组内部要分工明确、责任到人、保障有力。

  （3）要指定经验丰富、作风严谨、工作认真的专业技术人员为组长，组长为现场采样记录审核人并对采样质量负责。

  1.3 技术准备

  采样前应进行以下技术准备：

  （1）掌握布点原则和点位分布图。点位分布图应包括行政区划（省、市、县、乡镇）、水系和土地利用方式等要素。

  （2）采样区域的交通图、土壤类型图和地形图。

  （3）采样点的土壤类型、农用地灌溉情况、施用农药化肥时期、农作物种植种类以及周边污染源等基本情况。

  1.4 物资准备

  土壤采样器具的准备根据采样难易程度和项目要求确定。一般包括工具类、器具类、文具类、防护用品、运输工具和记录表格等（见表1）。

  2 样品采集

  2.1 采样点确认

  根据监测方案找到目标采样点经纬度位置，仔细观察周边环境，判断其是否符合布点原则和土壤采样的基本要求，并在允许范围内优选采样点，记录实际采样点位坐标（多点混合采样坐标以中心采样点为准）。不能在不具代表性的陡坡地、湿地和低洼积水地，以及人为干扰大的住宅、道路、沟渠、粪坑和坟墓附近等地设置采样点。

  2.2 采样方法

  2.2.1 土壤表层采样

  土壤表层采样可以采集单独样也可以采集混合样，采样深度一般为0~20cm，对于土层较薄的土壤类型，可视其厚度采集0~15cm的表层土壤。采样方法是用土钻采集表层土壤或用采样铲切取立方体（或长方体）的土壤，注意不要让采样铲斜向挖土，要尽可能做到取样量上下一致。

  单独样：在坐标点采集单独的一个样品作为监测样品。

  混合样：在同一采样单元内采集若干点的等量土壤并经混合均匀后形成的土壤样品，组成混合样的分点数要达到5~30个。采样点位确定后，根据实际情况划定采样区域，一般为20m×20m，视具体情况可扩大至200~300m，坐标位置不变。

  混合样采集方法包括单对角线法、双对角线法、棋盘式法和蛇形法等采集方法（见图1）：

  （1）单对角线法：适用于污灌农田土壤，以单对角线等分点为采样分点，一般设5个采样点；

  （2）双对角线法：适用于面积较小、地势平坦、土壤组成和受污染程度相对比较均匀的地块，设分点5个左右；

  （3）棋盘式法：适用于中等面积、地势平坦、土壤不够均匀的地块，设分点10个左右；受污泥、垃圾等固体废物污染的土壤，分点应在20个以上；

  （4）蛇形法：适用于面积较大、土壤不够均匀且地势不平坦的地块，设分点10~30个，多用于农业面源污染型土壤。

  2.2.2 土壤分层样品采集

  按照土壤污染特征，由表层垂直向下划分为不同层面，将每一整层或一定深度确定为采样区域，即为一个土壤分层（柱状）样品。当土壤污染物不仅分布在土壤表层，而且已经或怀疑其已渗透到土壤深层的情况下，以及有特殊调查需求时，应当采用分层采样法采集土壤样品。采样一般分为随机深度采样、分层随机深度采样和规定深度采样。采样深度与层数视情况而定，一般分为3层，如0~20cm、20~40cm和40~60cm等，自下而上采集不同深度的土壤，确定深度内的样品均应采集，不能舍弃（见图2）。

  2.2.3 土壤剖面样品采集

  按照土壤剖面特征，在每一层中部或典型部位多点取样，等量混合即为土壤剖面样品。开展土壤背景值调查时应采集土壤剖面样。土壤剖面的规格为长1.5m、宽0.8m、深1.2m。土壤剖面观察面应与阳光垂直。在土壤剖面的左侧加标尺和醒目的剖面编号和层次标牌进行土壤剖面拍照。

  按照土壤自然发生层次由下自上逐层采集混合样品。土体层次应根据实际发育情况而定，每个层次取有代表性的典型部位。

  采样前用土壤剖面刀从上到下修去观察面表层土壤，根据划分好的土层，确定典型部位（一般是各层的中部）而后自下而上用竹、木刀或剖面刀逐层采集土壤样品。

  土壤剖面挖掘时，应按层将挖出的土壤置于剖面坑的两侧，以便剖面观察和样品采集完成后顺次回填。观察面上方不能堆土或走动，以免破坏表层结构影响剖面的观察。

  采集剖面土壤样品可利用自然发生形成的土壤剖面，如因修路、开矿或兴修水利设施时显露的土壤垂直断面，但要将 ** 在外的土壤从上到下切去，保证采集的剖面样品是其本身自然状态。

  2.3 土壤鲜样的采集

  测定土壤挥发性和半挥发性有机物一般需要采集土壤新鲜样品，且必须采集单独样。采集后装满250mL棕色采样瓶（或容积更小的专用瓶），为防止样品沾污瓶口，可将硬纸板围成漏斗状，将样品装满样品瓶，并盖紧瓶盖，在4℃以下避光运输和保存。有特殊要求时（如需采集平行样）可以适当增减采样量。

  2.4 土壤干样的采集

  测定土壤理化指标和无机项目一般需要使用风干样品，一般采样量至少为2kg。若采集单独样品，要求首先将土壤样品混合均匀，然后用四分法弃取样品直至获得所需样品量；若采集混合样品，要求分点样重量尽量均等，将所有分点样混合均匀后，用四分法弃取样品直至获得所需样品量。

  2.5 采样时期

  采集土壤样品，应避免在刚刚施肥或喷施农药的农用地采集土壤样品；当农产品与根部土壤同步采样时以农产品的适宜采集期为主。

  2.6 采样记录

  采样时必须认真填写采样现场记录表和采样标签，对点位及其周边状况进行拍照，并用GPS定位，记录点位实际经纬度。

  2.6.1 样品标签

  采样取土后，首先将土壤样品装入塑料自封袋，然后再套上布袋，在塑料自封袋与布袋之间放入标签（见附表1），布袋外再系上（或贴上）土壤样品标签。为防止标签遇潮湿字迹模糊不清，建议将标签装入小塑料自封袋中再装入布袋中。有机分析样品装入棕色广口瓶中，内标签可先用铝箔等不对有机分析结果产生影响的包装材料包好后放在瓶盖内凹处，外标签贴在瓶外，并用胶带加固。标签内容应包含样品编号、采集地点、土壤名称、采样人和采样时间。记录人员填写完成后，应对记录表上的土壤样品编号进行核对。

  2.6.2 现场记录表

  现场填写土壤样品采集现场记录表，内容一般包括（见附表2）：

  （1）采样时间、地点、样品编号和采样深度。

  （2）调查人：采样人、记录人和校核人。

  （3）地理坐标：经纬度以度形式表示，精确到小数点后5位（如东经119°1650”转换为119.28056 °表示；北纬37°39’53”转换为37.6 ** 72°表示）。

  （4）海拔高度：从GPS或海拔仪上判读。

  （5）定位仪型号：必要时填写仪器品牌型号。

  （6）土地利用类型：指耕地、林地、草地和未利用地等。

  （7）植物类型：指乔木、灌木、牧草、小麦、玉米、豆类、水稻和蔬菜等，对于自然植被至少描述至属。

  （8）灌溉水类型：指灌溉水源为地表水、地下水、污水或其他情况。

  （9）地形：指采样点所处区域的地形，如山地、高原、平原、丘陵、盆地、沟谷、岗地或其他等。

  （10）土壤类型：指采样点所在地的土壤类型名称，填到土类和亚类（参见附录A）。

  2.7 注意事项

  （1）采样时有明显障碍的采样点可位移后采样，并记录实际采样点位坐标。

  （2）农用地土壤的采样点要避开田埂、地头和堆肥处，有垅的农田要在垅间采样。

  （3）采样时首先清除土壤表层的动植物残骸和石块等杂物，有植物生长的点位应除去土壤中的大型根系。

  （4）应及时清理采样和混样工具，避免交叉污染。

  （5）测定金属元素的样品，应用木（竹）铲（片）直接采取样品。如用铁铲、镐头或土钻挖掘后，必须用竹片刮去与金属采样器接触的部分，再用木（竹）铲（片）采取样品。

  3 样品运输

  采样小组应在样品装运前对样品数量、包装和保存环境逐项检查，填写土壤样品运输记录表（见附表3）。应扎好样品袋口，防止撒落，尽量将样品箱平放于车辆中；应在样品瓶之间做好隔离，防止相互碰撞，避免破碎；对于有冷藏要求的样品，应保证运输过程中的冷藏条件。

  4 样品交接

  土壤样品送到指定地点后，交接双方均需清点和核实样品，并在样品交接记录表上签字确认。土壤样品交接记录表见附表4。

  5 质量管理

  5.1 人员

  土壤样品采集和制备人员应经过技术培训和能力确认，具有土壤环境监测相关基础知识，掌握土壤样品采集、制备流转保存相关技术要求。专项任务采用专人负责制。

  5.2 采样现场考核

  考核采样人员是否掌握采样技术规定和质量控制要求，是否熟悉布点原则，能否正确使用采样工具及GPS定位仪，是否掌握样品的采集方式、样品编码规则、样品运输和保存条件等相关技术要求，能否在现场正确辨别土壤类型（必要时可聘请土壤分类专业人员参加）等。

  5.3 采样小组自检

  每个点位采样结束后，采样小组组长应组织采样人员对采样情况进行自检。可安排一名采样人员负责检查样品量、样品包装和存放是否安全，一名采样人员整理工具。自检内容包括：样品编码及其一致性、样点位置及标注、样品个数、样品重量、样品标签和样品防沾污措施等，并逐一检查野外现场记录的完整性和准确性、储存计算机信息完整性等。如有缺项、漏项或错误记录等问题，应及时予以纠正或补充，并记录检查结果，填写土壤样品采集核检登记表（见附表5）。

  5.4 采样手持终端

  为达到客观见证、联动共享、规范操作和便捷高效的目的，采样人员可根据具体工作要求通过手持终端接收采样任务、导航定位找点、填报现场记录、现场打印样品标签、拍摄现场照片、保存和上传采样信息等。

  附录A

  中国土壤分类

  中国土壤分类采用六级分类制，即土纲、土类、亚类、土属、土种和变种。前三级为高级分类单元，以土类为主：后三级为基层分类单元，以土种为主。土类是指在一定的生物气候条件、水文条件或耕作制度下形成的土壤类型。将成土过程有共性的土壤类型归成的类称为土纲。全国40多个土类归纳为10个土纲。

  附录B

  中国土壤水平分布

  中国土壤的水平地带性分布，在东部湿润、半湿润区域，表现为自南向北随气温带而变化的规律，热带为砖红壤，南亚热带为赤红壤，中亚热带为红壤和黄壤，北亚热带为黄棕壤，暖温带为棕壤和褐土，温带为暗棕壤，寒温带为漂灰土，其分布与纬度变化基本一致。中国北部干旱、半干旱区域，自东而西干燥度逐渐增加，土壤依次为暗棕壤、黑土、灰色森林土（灰黑土）、黑钙土、栗钙土、棕钙土、灰漠土、灰棕漠土，其分布与经度变化基本一致。

  Ⅰ 富铝土区域

  Ⅰ 砖红壤带

  Ⅰ 南海诸岛磷质石灰土区

  Ⅰ 琼南砖红壤、水稻土区

  Ⅰ 琼北、雷州半岛砖红壤、水稻土区

  Ⅰ 河口、西双版纳砖红壤、水稻土区

  Ⅰ 赤红壤带

  Ⅰ 中国台湾中、北部山地丘陵赤红壤、水稻土区

  Ⅰ 华南低山丘陵赤红壤、水稻土区

  Ⅰ 珠江三角洲水稻土、赤红壤区

  Ⅰ 文山、德保石灰土、赤红壤区

  Ⅰ 横断山脉南段赤红壤、燥红壤区

  Ⅰ 红壤、黄壤带

  Ⅰ 江南山地红壤、黄壤、水稻土区

  Ⅰ 桂中、黔南石灰区、红壤区

  Ⅰ 云南高原红壤、水稻土区

  Ⅰ 江南丘陵红壤、水稻土区

  Ⅰ 鄱阳湖平原水稻土区

  Ⅰ 洞庭湖平原水稻土区

  Ⅰ 四川盆地周围山地、贵州高原黄壤、石灰土、水稻土区

  Ⅰ 四川盆地紫色土、水稻土区

  Ⅰ 成都平原水稻土区

  Ⅰ 察隅、墨脱红壤、黄壤区

  Ⅰ 黄棕壤带

  Ⅰ 长江下游平原水稻土区

  Ⅰ 江淮丘陵黄棕壤、水稻土区

  Ⅰ 大别山、大洪山黄棕壤、水稻土区

  Ⅰ 江汉平原水稻土、灰潮土区

  Ⅰ 襄阳谷地黄棕壤、水稻土区

  Ⅰ 汉中、安康盆地黄棕壤区

  Ⅱ 硅铝土区域

  Ⅱ 棕壤、褐土、黑垆土

  Ⅱ 辽东、山东半岛棕壤褐土区

  Ⅱ 黄淮海平原潮土、盐碱土、砂姜黑土区

  Ⅱ 辽河下游平原潮土区

  Ⅱ 秦岭、伏牛山、南阳盆地黄棕壤、黄褐土区

  Ⅱ 华北山地褐土、粗骨褐土山地棕壤土

  Ⅱ 汾、渭谷地潮土、楼土、褐土区

  Ⅱ 黄土高原黄绵土、褐 垆土区

  Ⅱ 暗棕壤、黑土、黑钙土带

  Ⅱ 长白山暗棕壤、暗色草甸土、白浆土区

  Ⅱ 兴安岭暗棕壤、黑土区

  Ⅱ 三江平原暗色草甸土、白浆土、沼泽土区

  Ⅱ 松辽平原东部黑土、白浆土区

  Ⅱ 辽河下游平原灌淤土、风沙土区

  Ⅱ 松辽平原西部黑钙土、暗色草甸土区

  Ⅱ 大兴安岭西部黑钙土、暗栗钙土区

  Ⅱ 漂灰土带

  Ⅱ 大兴安岭北端漂灰土区

  Ⅲ 干旱土区域

  Ⅲ 栗钙土、棕钙土、灰钙土带

  Ⅲ 内蒙古高原栗钙土、盐碱土、风沙土区

  Ⅲ 阴山、贺兰山棕钙土、栗钙土、灰钙土区

  Ⅲ 河套、银川平原灌淤土、盐碱土区

  Ⅲ 鄂尔多斯高原风沙土、栗钙土、棕钙土区

  Ⅲ 内蒙古高原西部灰钙土、黄绵土区

  Ⅲ 青海高原东部灰钙土、栗钙土区

  Ⅲ 灰棕漠土带

  Ⅲ 阿拉善高原灰棕漠土、风沙土区

  Ⅲ 准噶尔盆地风沙土、灰漠土、灰棕漠土区

  Ⅲ 北疆山前伊宁盆地灰钙土、灰漠土、绿洲土、盐土区

  Ⅲ 阿尔泰山灰黑土、亚高山草甸土区

  Ⅲ 天山灰褐土、亚高山草甸土、棕钙土区

  Ⅲ 棕漠土带

  Ⅲ 河西走廊灰棕漠、绿洲土区

  Ⅲ 祁连山及柴达木盆地高山草甸土、棕漠土、盐土区

  Ⅲ 塔里木盆地、罗布泊棕漠土、风沙土区

  Ⅲ 塔里木盆地边缘绿洲土、棕钙土、盐土区

  Ⅳ 高山土区域

  Ⅳ 亚高山草甸带

  Ⅳ 松潘、马尔康高原高山草甸土、沼泽土区

  Ⅳ 甘孜、昌都高原亚高山草甸土、亚高山灌从草甸土区

  Ⅳ 亚高山草原带

  Ⅳ 雅鲁藏布河谷山地灌从草原土、亚高山草甸土区

  Ⅳ 中喜马拉雅山北侧亚高山草原土区

  Ⅳ 中喜马拉雅山北侧山地灌从草原土、亚高山草甸土区

  Ⅳ 高山草甸土带

  Ⅳ 高山草原土带

  Ⅳ 高山漠土带

  来源：独立环保人