土壤环境监测分析方法PDF电子书下载

第一篇 土壤质量及评价 3

第一章 土壤组成与分类 3

第一节 土壤形成和成土原因 3

一、土壤概念 3

二、土壤的成土因素 3

第二节 土壤基本特性 5

一、土壤物理性质 5

二、土壤化学性质 6

三、土壤生物学性质 7

四、土壤肥力质量 7

第三节 土壤组成与性质 8

一、土壤矿物质 8

二、土壤有机质 9

三、土壤生物 10

四、土壤水、空气和热量 10

第四节 土壤类型与分布 12

一、土壤分类体系 12

二、土壤类型分布 13

第二章 土壤环境质量 17

第一节 土壤环境质量 17

一、土壤质量 17

二、土壤环境质量 17

第二节 土壤背景值 18

一、概述 18

二、全国土壤环境背景值 18

第三节 土壤环境容量 19

一、土壤环境容量的概念 19

二、土壤环境容量的影响因素 20

三、土壤环境容量的研究方法 20

第三章 土壤污染来源与危害 23

第一节 土壤重金属污染 23

第二节 土壤有机物污染 24

一、土壤有机污染物的类型、特性及主要来源 24

二、土壤有机污染物的化学过程 25

第三节 土壤污染的危害 25

一、土壤重金属污染的危害 25

二、土壤持久性有机污染物的危害 26

第四章 土壤环境评价方法 28

第一节 土壤环境质量评价 28

一、单因子评价法 28

二、多因子评价法 29

第二节 土壤生态风险评价 33

一、生态风险评价概念 33

二、潜在生态风险评价 34

第三节 土壤健康风险评价 35

一、健康风险评价概念 35

二、健康风险评估流程 35

三、健康风险评估模型 38

参考文献 39

第二篇 土壤环境监测质量管理 43

第一章 土壤环境监测质量 43

第一节 土壤环境监测 43

一、土壤环境监测类别 43

二、土壤环境监测流程 44

第二节 土壤环境监测质量管理重点要求 46

第二章 土壤样品 49

第一节 点位布设 49

一、布点准备 49

二、点位布设 50

三、现场核查校正 55

四、遥感影像控制 55

第二节 样品采集与运输 55

一、采样准备 55

二、样品种类与采样方法 58

三、样品标识 62

四、采样记录及信息 62

五、样品运输交接 65

第三节 样品制备与保存 66

一、样品类型 66

二、样品制备条件 67

三、样品制备方法 67

四、样品保存 69

五、样品制备和保存记录 71

第三章 实验室分析质量控制 73

第一节 监测数据的质量指标 73

一、准确度 73

二、精密度 73

三、方法特性指标 75

第二节 常用数理统计方法及应用 76

一、异常值的判断和处理方法 76

二、常用测量结果的统计检验 77

三、测量值的相关性 78

第三节 实验室分析的质量控制 79

一、方法检出限和测定下限 79

二、空白试验 79

三、校准曲线（标准曲线、工作曲线） 80

四、平行样测定 82

五、加标试验 84

六、其他实验室分析质量控制方法及有效性评价 85

七、土壤标准样品在质量控制中的正确使用 89

八、土壤样品分析中关键环节的控制 90

参考文献 94

第三篇 理化指标与肥力测定 99

第一章 一般指标 99

一、pH 99

电位法（A） 99

二、干物质和水分 101

（一）烘箱干燥—重量法（A） 102

（二）微波炉干燥—重量法（B） 104

三、土壤容重 106

环刀法（A） 107

四、土壤机械组成 108

比重计法（A） 109

五、氧化还原电位 116

电位法（A） 116

六、电导率 121

电极法（A） 121

七、阳离子交换量 124

（一）乙酸铵交换法（A） 124

（二）氢氧化钠滴定法（A） 127

（三）三氯化六氨合钴浸提一分光光度法（A） 129

八、可交换酸度 131

（一）氯化钾提取—滴定法（A） 132

（二）氯化钡提取—滴定法（A） 134

九、有机质 137

重铬酸钾氧化一容量法（A） 138

十、有机碳 141

（一）燃烧氧化—非分散红外法（A） 141

（二）燃烧氧化—滴定法（A） 143

（三）重铬酸钾氧化—分光光度法（A） 147

第二章 主要肥力指标 150

一、磷 150

（一）总磷：碱熔—钼锑抗比色法（A） 150

（二）有效磷：碳酸氢钠浸提—钼锑抗分光度法（A） 153

（三）有效磷：联合浸提—比色法（A） 157

（四）有效磷：连续流动分析仪法（A） 160

（五）有效磷：光度法（B） 165

二、氮 168

（一）氨氮：氯化钾溶液提取—分光光度法（A） 168

（二）亚硝酸盐氮：氯化钾溶液提取—分光光度法（A） 171

（三）硝酸盐氮：氯化钾溶液提取镉柱还原—分光光度法（A） 174

（四）全氮：凯氏法（A） 178

（五）全氮：自动定氮仪法（A） 182

（六）全氮：元素分析仪法（A） 184

（七）水解性氮：扩散法（A） 185

三、钾 187

（一）速效钾：火焰光度法（A） 188

（二）速效钾：联合浸提—比色法（A） 189

（三）缓效钾：硝酸煮沸提取法（A） 191

（四）全钾：火焰光度计法（A） 192

四、钠 195

（一）全钠：火焰光度法（A） 195

（二）交换性钠：乙酸铵—氢氧化铵交换法（A） 198

第三章 其他指标 201

一、硫酸盐 201

（一）重量法（A） 201

（二）滴定法（A） 205

二、硫化物 207

（一）亚甲基蓝分光光度法（A） 208

（二）滴定法（B） 214

（三）离子选择性电极电位法（B） 218

（四）碘量法（C） 220

三、氟 223

（一）氟化物：离子选择电极法（A） 223

（二）总氟：高温水解离子选择电极法（A） 226

四、氯离子 229

滴定法（A） 229

五、腐殖质 231

焦磷酸钠—氢氧化钠提取重铬酸钾氧化容量法（A） 231

六、氰化物 235

（一）样品前处理：蒸馏法（A） 236

（二）异烟酸—吡唑啉酮分光光度法（A） 238

（三）异烟酸—巴比妥酸分光光度法（A） 240

参考文献 243

第四篇 无机元素测定 247

第一章 概述 247

一、样品制备 247

（一）风干 247

（二）样品粗磨 247

（三）样品细磨 247

二、一般性要求 247

（一）试剂与标准溶液 247

（二）试验用气 251

（三）空白试验 251

（四）器皿及清洗 251

（五）废液处理 251

（六）前处理设备 251

三、安全防护 252

第二章 样品前处理 253

一、盐酸—硝酸—氢氟酸—高氯酸消解法 253

（一）电热板消解法 253

（二）全自动消解法 253

二、硝酸—盐酸—氢氟酸消解法 254

三、硝酸—氢氟酸—高氯酸消解法 255

四、碱熔消解法 255

五、王水消解法 255

（一）水浴消解法 255

（二）微波消解法 255

（三）电热板消解法 257

六、水提取法 257

七、盐酸提取法 257

八、二乙烯三胺五乙酸（DTPA）提取法 257

九、TCLP提取法 258

第三章 多元素同时分析 259

一、X射线荧光光谱法（A） 259

二、电感耦合等离子体发射光谱法（B） 264

三、电感耦合等离子体质谱法（B） 270

第四章 单元素分析 279

一、汞 279

（一）冷原子吸收分光光度法（A） 279

（二）原子荧光光谱法（A） 282

（三）催化热解—冷原子吸收分光光度法（A） 285

（四）冷原子荧光光谱法（B） 287

二、砷 289

（一）二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法（A） 289

（二）硼氢化钾—硝酸银分光光度法（A） 292

（三）原子荧光光谱法（A） 295

三、铅 298

（一）KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法（A） 299

（二）石墨炉原子吸收分光光度法（A） 301

（三）原子荧光光谱法（A） 304

四、镉 306

（一）KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法（A） 306

（二）石墨炉原子吸收分光光度法（A） 307

五、铬 307

（一）火焰原子吸收分光光度法（A） 307

（二）二苯碳酰二肼分光光度法（A） 310

（三）石墨炉原子吸收分光光度法（B） 312

六、铜 315

火焰原子吸收分光光度法（A） 315

七、锌 318

火焰原子吸收分光光度法（A） 318

八、镍 319

火焰原子吸收分光光度法（A） 319

九、锰 322

（一）火焰原子吸收分光光度法（B） 323

（二）高碘酸钾氧化光度法（B） 325

十、铁 327

火焰原子吸收分光光度法（B） 327

十一、铊 329

石墨炉原子吸收分光光度法（A） 329

十二、锑 332

原子荧光光谱法（A） 332

十三、硒 333

（一）原子荧光光谱法（A） 333

（二）氢化物原子吸收光谱法（A） 333

十四、铋 336

原子荧光光谱法（A） 336

十五、铍 336

石墨炉原子吸收分光光度法（A） 336

十六、钴 341

火焰原子吸收分光光度法（B） 341

十七、钒 344

石墨炉原子吸收分光光度法（B） 344

十八、银 347

石墨炉原子吸收分光光度法（C） 347

十九、稀土元素 349

（一）稀土总量 偶氮氯膦分光光度法（C） 349

（二）稀土分量 电感耦合等离子体质谱法（C） 352

第五章 有效态及形态分析 356

一、DTPA浸提—电感耦合等离子体发射光谱法（A） 356

二、王水提取—电感耦合等离子体质谱法（镉、钴、铜、铬、锰、镍、铅、锌、钒、砷、钼、锑）（A） 359

三、DTPA浸提—原子吸收分光光度法（锌、锰、铁、铜）（A） 364

四、TCLP浸提—原子吸收分光光度法（铅、镉、铜、锌）（C） 367

五、有效铜 368

DDTC比色法（A） 368

六、有效钼 370

（一）有效钼：极谱法（A） 370

（二）有效钼：草酸—草酸铵浸提—硫氰化钾比色法（A） 372

七、有效硼 375

（一）姜黄素吸收光度法（A） 375

（二）沸水浸提—甲亚胺比色法（A） 377

八、甲基汞 379

（一）液相色谱—电感耦合等离子体质谱法（B） 379

（二）吹扫捕集/气相色谱—原子荧光光谱法（B） 383

第五篇 有机污染物测定 389

第一章 概述 389

一、样品采集和保存 389

二、样品制备 389

三、实验室条件和试剂 389

（一）环境条件 389

（二）试剂 389

（三）器皿及清洗 390

四、样品测定 390

（一）定性 390

（二）定量 390

五、测定质控 391

（一）仪器性能检查 391

（二）空白试验 392

（三）加标 392

（四）平行样 392

（五）校准 392

六、干扰及消除 393

七、安全防护和废物处置 393

第二章 样品前处理 394

一、常用有机溶剂 394

（一）有机溶剂的选择原则 394

（二）常用有机溶剂的极性 394

（三）溶剂的纯化 394

二、挥发性有机物的提取和富集 394

（一）吹扫捕集 394

（二）静态顶空 395

三、半挥发性有机污染物的提取 395

（一）索氏提取 395

（二）微波萃取法 396

（三）超声波萃取 396

（四）加压流体萃取法 397

（五）超临界流体萃取 398

（六）分散固相萃取 399

四、半挥发性有机污染物的净化 400

（一）弗罗里硅土净化 400

（二）硅胶净化 401

（三）氧化铝柱净化 402

（四）凝胶渗透色谱净化 404

（五）酸碱分配净化 404

五、衍生化技术 405

（一）衍生化技术的必要性 405

（二）衍生化技术分类 406

（三）衍生方法及注意事项 406

六、半挥发性有机物的浓缩 406

（一）常压浓缩法 406

（二）减压浓缩法 407

（三）旋转蒸发浓缩法 408

（四）氮吹浓缩法 408

第三章 有机污染物分析 409

一、挥发性有机物 409

（一）吹扫捕集/气相色谱—质谱法（A） 409

（二）顶空/气相色谱—质谱法（A） 415

（三）顶空/气相色谱法（A） 421

二、挥发性芳香烃 426

顶空/气相色谱法（A） 426

三、卤代挥发性有机物 429

吹扫捕集/气相色谱—质谱法（A） 429

四、非卤代挥发性有机物 434

顶空/气相色谱法（C） 434

五、丙烯醛、丙烯腈和乙腈 438

顶空/气相色谱法（A） 438

六、三氯乙醛 442

（一）顶空/气相色谱法（C） 442

（二）吹扫捕集/气相色谱—质谱法（C） 444

七、半挥发性有机物 448

气相色谱—质谱法（A） 448

八、多环芳烃 457

（一）液相色谱法（A） 457

（二）气相色谱—质谱法（B） 463

九、邻苯二甲酸酯 470

（一）气相色谱—质谱法（B） 470

（二）液相色谱法（B） 477

十、醛酮类化合物 483

液相色谱法（B） 483

十一、酚类 486

（一）衍生化气相色谱—质谱法（C） 486

（二）液相色谱法（C） 492

十二、硝基芳烃类和环酮类 495

（一）气相色谱法（C） 495

（二）气相色谱—质谱法（C） 501

十三、亚硝胺 507

气相色谱法（B） 508

十四、脂肪胺 512

液相色谱法（C） 512

十五、多氯联苯 515

（一）气相色谱—质谱法（A） 516

（二）同位素稀释/高分辨气相色谱—高分辨质谱法（C） 522

十六、二噁英类 535

（一）同位素稀释/高分辨气相色谱—低分辨质谱法（A） 535

（二）同位素稀释/高分辨气相色谱—高分辨质谱法（A） 545

十七、全氟烷基羧酸及其盐类化合物和全氟烷基磺酸及其盐类化合物 558

液相色谱—串联质谱法（C） 558

十八、有机氯农药 563

（一）气相色谱—质谱法（A） 563

（二）气相色谱法（B） 570

十九、有机磷农药 575

气相色谱法（B） 576

二十、氨基甲酸酯类农药 579

液相色谱法（C） 579

二十一、硫代氨基甲酸酯（盐）类农药 583

顶空/气相色谱法（C） 584

二十二、酰胺类除草剂 586

气相色谱法（C） 587

二十三、磺酰脲类除草剂 589

液相色谱—串联质谱法（C） 589

二十四、三嗪类除草剂 594

液相色谱法（C） 594

二十五、毒杀芬 597

气相色谱—三重四极质谱法（C） 598

二十六、石油类 605

（一）红外光度法（B） 605

（二）挥发性石油烃（C6～C9）有机物：吹扫捕集/气相色谱法（B） 609

（三）可萃取性石油烃：气相色谱法（B） 613

参考文献 617

第六篇 土壤生物毒性监测 621

第一章 概述 621

一、定义 621

二、生物测试体系 622

三、土壤采集、预处理与保存要求 623

（一）采集 623

（二）预处理 623

（三）储存条件和储存周期 623

四、数据处理方法 624

（一）显著性差异统计分析 624

（二）效应浓度（ECx）计算方法 624

（三）无显著效应浓度（NOEC）计算方法 624

五、监测报告基本要求 625

第二章 陆生植物毒性监测 626

一、根生长抑制试验（C） 626

（一）方法原理 626

（二）适用范围 626

（三）试验材料 626

（四）仪器设备 628

（五）试验程序 628

（六）有效性标准 629

（七）数据处理和结果表征 629

（八）试验报告 629

二、萌芽和早期生长影响试验（C） 632

（一）方法原理 632

（二）适用范围 632

（三）试验材料 632

（四）仪器设备 633

（五）试验程序 634

（六）有效性标准 636

（七）数据处理和结果表征 636

（八）结果报告 637

三、莴苣种子出苗影响筛查试验（C） 641

（一）方法原理 641

（二）适用范围 641

（三）试验材料 641

（四）仪器设备 642

（五）试验程序 642

（六）有效性标准 643

（七）数据处理与结果表征 643

（八）结果报告 644

四、陆生高等植物慢性毒性试验（C） 644

（一）方法原理 644

（二）适用范围 644

（三）试验材料 645

（四）仪器设备 645

（五）试验程序 646

（六）有效性标准 649

（七）数据处理和结果表征 649

（八）结果报告 650

五、高等植物遗传毒性测定—蚕豆微核试验（C） 650

（一）方法原理 650

（二）适用范围 650

（三）试验材料 651

（四）试验程序 651

（五）数据处理与结果表征 654

（六）有效性标准 654

（七）结果报告 654

第三章 土壤动物毒性监测 657

一、蚯蚓急性毒性试验（C） 657

（一）方法原理 657

（二）适用范围 657

（三）试验材料 657

（四）仪器设备 658

（五）试验程序 658

（六）数据处理和结果表征 660

（七）有效性标准 661

（八）结果报告 661

二、蚯蚓繁殖毒性试验（C） 662

（一）方法原理 663

（二）适用范围 663

（三）试验材料 663

（四）仪器设备 664

（五）试验程序 664

（六）数据处理与结果表征 666

（七）有效性标准 667

（八）结果报告 667

三、鞘翅目昆虫臭花金龟幼虫的急性毒性试验（C） 669

（一）方法原理 669

（二）适用范围 669

（三）试验材料 669

（四）仪器设备 670

（五）试验程序 670

（六）数据处理和结果表征 672

（七）有效性标准 672

（八）结果报告 672

四、蜗牛幼虫的生长影响试验（C） 674

（一）方法原理 674

（二）适用范围 674

（三）试验材料 674

（四）仪器设备 675

（五）试验程序 675

（六）数据处理和结果表征 678

（七）有效性标准 679

（八）结果报告 679

第四章 土壤微生物活性与多样性监测 684

一、土壤酶活性测定（C） 684

（一）方法原理 684

（二）适用范围 684

（三）试剂和材料 684

（四）仪器设备 686

（五）测定程序 686

（六）数据处理和结果表征 687

（七）结果报告 687

二、土壤微生物的生物量测定 689

（一）底物诱导呼吸法（C） 689

（二）熏蒸提取法（FE）（C） 690

三、土壤微生物的丰度和活性测定：呼吸曲线法（C） 694

（一）方法原理 694

（二）适用范围 694

（三）试验材料 694

（四）仪器设备 694

（五）测定程序 695

（六）数据处理和结果表征 695

（七）结果报告 698

四、土壤微生物多样性（种群分析） 698

（一）磷脂脂肪酸和磷脂醚酯分析法（C） 698

（二）快速提取法测定磷脂脂肪酸（PLFA）（C） 703

五、污染物对菌根真菌的影响：孢子萌发试验（C） 707

（一）方法原理 707

（二）适用范围 707

（三）试验材料 707

（四）仪器设备 708

（五）测定程序 708

（六）数据处理和结果表征 711

（七）有效性标准 711

（八）结果报告 711

参考文献 713

致谢 715