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重金属(Pb、Cd、Hg、Cr、As、Ni和Cu)因其高毒性、持久性和不可逆性,通常被认为是土壤中的主要有害元素。土壤中重金属的积累可归因于自然来源和人为活动。采矿、交通排放、金属冶炼、化工生产、化肥施用等人为活动是土壤金属污染的主要来源。土壤中重金属超标不仅会改变土壤的理化性质,威胁生物多样性,减少粮食产量,而且还会通过食物链在人体内积累,威胁人体健康。
近年来,由于工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染日益突出。根据最新的全国土壤污染状况调查,16.1%的分析样本超过了中国环境保护部规定的环境质量标准,其中重金属是主要污染物(82.4%)。其中,铅、镉、汞、铬、砷、氮、氮、碳等污染物的超标量为1.5%,7.0%,1.6%,1.1%,2.7%,4%,8%和2.1%。
由于土壤的不均一性,导致同一研究区域各土壤具有差异性,同一块土壤中不同点也具有差异,故在实地采样前,应先根据现场勘察和所搜集的有关资料,将研究范围划分为若干个采样单元。所以应根据任务的性质、复杂程度、区域规模的大小和所要求的精度统筹设计,实行科学、优化布点。
土壤重金属布点原则是布设采样点的依据。在采样点数与采样密度确定之后,采样点该如何设置,点位如何分配,样点设在什么地方才能满足研究的需要,如何使所布设的采样点具有较好的代表性和典型性,这是布点原则所反映和体现的基本要求。
(1)布点要有代表性、兼顾均匀性,采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块,面积以1~10亩的典型地块为宜;
(2)采集样品要具有所在单元所表现特征最明显、最稳定、最典型的性质,要避免各种非调查因素的影响,一个土壤样品只能代表一种土壤条件,采样点应基本能代表整个采样单元的土壤特性;
(3)尽量避免在多种土壤类型和多种母质母岩交叉分布的边沿地带安排样点;
(4)布点应考虑不同的土地利用方式、种植制度和不同的地形部位;
(5)不在水土流失严重或表土被破坏处设置采样点;
(6)采样点远离铁路、公路、道路,不能设在住宅周围、田边、沟边、路旁、粪坑附近、肥堆边、坟堆附近人为干扰严重的地方设点;
(7)土壤重金属检测要选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面,要求剖面发育完整、层次较清楚且无侵入体;
(8)在耕地上采样,应了解作物种植及农药使用情况,选择不施或少施农药、肥料的地块作为采样单元,以尽量减少人为活动的影响;
(9)记录土壤重金属检测现场采样点的具体情况,如土壤剖面形态特征等做详细情况。