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重金屬(Pb、Cd、Hg、Cr、As、Ni和Cu)因其高毒性、持久性和不可逆性,通常被認為是土壤中的主要有害元素。土壤中重金屬的積累可歸因于自然來源和人為活動。采礦、交通排放、金屬冶煉、化工生產(chǎn)、化肥施用等人為活動是土壤金屬污染的主要來源。土壤中重金屬超標不僅會改變土壤的理化性質(zhì),威脅生物多樣性,減少糧食產(chǎn)量,而且還會通過食物鏈在人體內(nèi)積累,威脅人體健康。
近年來,由于工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展,土壤重金屬污染日益突出。根據(jù)最新的全國土壤污染狀況調(diào)查,16.1%的分析樣本超過了中國環(huán)境保護部規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標準,其中重金屬是主要污染物(82.4%)。其中,鉛、鎘、汞、鉻、砷、氮、氮、碳等污染物的超標量為1.5%,7.0%,1.6%,1.1%,2.7%,4%,8%和2.1%。
由于土壤的不均一性,導致同一研究區(qū)域各土壤具有差異性,同一塊土壤中不同點也具有差異,故在實地采樣前,應先根據(jù)現(xiàn)場勘察和所搜集的有關(guān)資料,將研究范圍劃分為若干個采樣單元。所以應根據(jù)任務的性質(zhì)、復雜程度、區(qū)域規(guī)模的大小和所要求的精度統(tǒng)籌設(shè)計,實行科學、優(yōu)化布點。
土壤重金屬布點原則是布設(shè)采樣點的依據(jù)。在采樣點數(shù)與采樣密度確定之后,采樣點該如何設(shè)置,點位如何分配,樣點設(shè)在什么地方才能滿足研究的需要,如何使所布設(shè)的采樣點具有較好的代表性和典型性,這是布點原則所反映和體現(xiàn)的基本要求。
(1)布點要有代表性、兼顧均勻性,采樣集中在位于每個采樣單元相對中心位置的典型地塊,面積以1~10畝的典型地塊為宜;
(2)采集樣品要具有所在單元所表現(xiàn)特征最明顯、最穩(wěn)定、最典型的性質(zhì),要避免各種非調(diào)查因素的影響,一個土壤樣品只能代表一種土壤條件,采樣點應基本能代表整個采樣單元的土壤特性;
(3)盡量避免在多種土壤類型和多種母質(zhì)母巖交叉分布的邊沿地帶安排樣點;
(4)布點應考慮不同的土地利用方式、種植制度和不同的地形部位;
(5)不在水土流失嚴重或表土被破壞處設(shè)置采樣點;
(6)采樣點遠離鐵路、公路、道路,不能設(shè)在住宅周圍、田邊、溝邊、路旁、糞坑附近、肥堆邊、墳堆附近人為干擾嚴重的地方設(shè)點;
(7)土壤重金屬檢測要選擇土壤類型特征明顯的地點挖掘土壤剖面,要求剖面發(fā)育完整、層次較清楚且無侵入體;
(8)在耕地上采樣,應了解作物種植及農(nóng)藥使用情況,選擇不施或少施農(nóng)藥、肥料的地塊作為采樣單元,以盡量減少人為活動的影響;
(9)記錄土壤重金屬檢測現(xiàn)場采樣點的具體情況,如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細情況。
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