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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、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,威脅生物多樣性,減少糧食產量,而且還會通過食物鏈在人體內積累,威脅人體健康。
近年來,由于工業化和城市化的快速發展,土壤重金屬污染日益突出。根據最新的全國土壤污染狀況調查,16.1%的分析樣本超過了中國環境保護部規定的環境質量標準,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,應先根據現場勘察和所搜集的有關資料,將研究范圍劃分為若干個采樣單元。所以應根據任務的性質、復雜程度、區域規模的大小和所要求的精度統籌設計,實行科學、優化布點。
土壤重金屬布點原則是布設采樣點的依據。在采樣點數與采樣密度確定之后,采樣點該如何設置,點位如何分配,樣點設在什么地方才能滿足研究的需要,如何使所布設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特征最明顯、最穩定、最典型的性質,要避免各種非調查因素的影響,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置采樣點;
(6)采樣點遠離鐵路、公路、道路,不能設在住宅周圍、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藥使用情況,選擇不施或少施農藥、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場采樣點的具體情況,如土壤剖面形態特征等做詳細情況。