胡冠九，陳素蘭，黃娟

(1.國家環(huán)境保護地表水有機污染監(jiān)測分析重點實驗室，江蘇南京210036;2.江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇南京210036)

區(qū)域土壤污染普查監(jiān)測點位布設方法探討

胡冠九1，2，陳素蘭1，2，黃娟1，2

(1.國家環(huán)境保護地表水有機污染監(jiān)測分析重點實驗室，江蘇南京210036;2.江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇南京210036)

以江蘇無錫和鎮(zhèn)江兩地為例，比較了8 km×8 km網格和4 km×4 km網格兩種布點方式下，所得到的土壤中11種無機元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Se、V、Zn)以及4類有機污染物(有機氯農藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和酞酸酯類)的監(jiān)測結果。按順序統(tǒng)計量排列，發(fā)現(xiàn)多數(shù)無機元素和有機污染物的含量，從最小值到90%值總體吻合，而在90%值以上，兩種布點方式的調查測定值出現(xiàn)差異，說明對于污染物含量低的地區(qū)，8 km×8 km網格和4 km×4 km網格獲得的結論基本一致，而污染物含量高的地點，8 km×8 km方式下的調查結論要慎重，還需作進一步加密調查予以核實。

土壤;監(jiān)測;布點;網格;無錫;鎮(zhèn)江;江蘇

0 引言

土壤是人類賴以生存的物質基礎，土壤環(huán)境質量狀況直接影響到社會經濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境安全、食品安全及人體健康(林玉鎖，2007)。2006年9月，原國家環(huán)?？偩謫恿巳珖寥拉h(huán)境污染狀況調查，要求通過此專項工作，全面、系統(tǒng)、準確地掌握全國土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀，探查重點地區(qū)土壤污染類型、程度和原因，評估土壤污染風險，確定土壤環(huán)境安全等級，并提出土壤污染防治對策建議。

土壤污染狀況調查的第一步工作是確定土壤調查點位，如何達到調查目的，覆蓋各種土壤類型、土壤利用類型，兼顧地形、地質條件，并以省時、省力的辦法布設采樣點，以獲得理想的調查效果至關重要(沈浩，2007)?！锻寥拉h(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 166—2004)中，對全國區(qū)域土壤背景、農田土壤環(huán)境、建設項目土壤環(huán)境評價、土壤污染事故等類型的土壤監(jiān)測，進行了布點規(guī)定，方法有簡單隨機、分塊隨機和系統(tǒng)隨機等，但對于大尺度區(qū)域土壤污染調查，究竟選用什么布點方式，還需根據實際情況來定，如“江蘇省國土生態(tài)地球化學調查項目”采取的是1 km×1 km網格為1個采樣單元，每4 km2分析測試1個組合樣(廖啟林等，2011);湖北省調查土壤微量元素含量時，按土屬布點，采集表層土壤樣3 000余個(謝振翅等，1990)。原國家環(huán)?？偩譃榇舜瓮寥牢廴緺顩r調查制定的《全國土壤污染狀況調查點位布設技術規(guī)定》中，將調查點位分為普查區(qū)域點位、重點區(qū)域點位和背景點位3類，其中普查區(qū)域重點指耕地、林地(原始林除外)、草地、未利用土地等區(qū)域，普查的目的是掌握普查區(qū)域的分布范圍、面積等，建立所布設的普查點位與其代表性區(qū)域內的土壤、環(huán)境間的關聯(lián)關系，以利于實現(xiàn)普查點與其所代表區(qū)域間點、線、面之間的結合。相對于重點區(qū)域點位和背景點位，普查點位的布設難度和工作量最大，以下重點討論普查區(qū)域點位布設，即在國家要求的8 km×8 km網格布點基礎上，選擇江蘇兩個市域增加了4 km×4 km網格布點，通過調查結果的比較，驗證8 km×8 km網格布點的合理性。

1 全國土壤調查項目對普查點位的布設規(guī)定

布設普查區(qū)域點位，要根據耕地、林地、草地、未利用土地等不同土地利用類型，按照布點技術規(guī)定中的布點要求和編碼規(guī)則進行網格法均勻布點，按照行政省為單元，將全省耕地、林草地和未利用土地分別劃為8 km×8 km、16 km×16 km和40 km× 40 km網格。原則上取網格中心點為土壤調查點位，根據實際情況對點位進行一定的調整，并按國家編碼要求進行全省統(tǒng)一編碼。具體做法為:由省級環(huán)保部門利用1∶25萬電子地圖進行網格布點，各市、縣按省級環(huán)保部門提供的點位經緯坐標進行現(xiàn)場勘查、定點，根據點位周邊環(huán)境、地形地貌等因素，對點位進行取舍或調整點位的位置，然后按照國家編碼要求對調查點位進行全省統(tǒng)一編碼，并附加點位的基本信息，最終形成普查區(qū)域內土壤調查監(jiān)測點位庫(趙永輝，2009)。

2 江蘇典型地區(qū)普查和加密調查

江蘇土壤調查嚴格執(zhí)行國家要求，即全面實施8 km×8 km網格布點(以下稱“普查點”)監(jiān)測，在此基礎上，還以無錫(不含宜興)和鎮(zhèn)江兩地為例，增加了4 km×4 km網格加密布點(以下稱“加密點”)的監(jiān)測，通過對比不同網格布點的調查結果，一方面能進一步查明兩市土壤污染狀況，另一方面可從技術上驗證8 km×8 km網格布點的科學性，為全國普查點位技術可行性提供驗證支持。

筆者在無錫地區(qū)和鎮(zhèn)江地區(qū)按照8 km×8 km網格分別布設64個點和59個土壤監(jiān)測點，在無錫地區(qū)(不含宜興)和鎮(zhèn)江地區(qū)按照4 km×4 km網格分別布設151個點和241個點(圖1、圖2)。采集0～20 cm的表層土壤，監(jiān)測As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Se、V、Zn 11種無機元素以及4類有機污染物:有機氯農藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和酞酸酯類。分析方法詳見表1。

圖1無錫8 km×8 km(A)、無錫(除宜興外)4 km×4 km(B)網格布點示意圖

圖2 鎮(zhèn)江8 km×8 km(A)、4 km×4 km(B)網格布點示意圖

表1 無機元素和有機污染物分析方法及方法檢出限

按照原國家環(huán)?？偩种贫ǖ摹度珖寥牢廴緺顩r調查土壤樣品采集(保存)技術規(guī)定》要求進行樣品采集、運輸、交接和保存，土壤樣品分析參照原國家環(huán)保總局制定的《土壤污染調查樣品分析測試技術要求》進行(各組分的分析方法和檢出限詳見表1)，并采取有效的質量保證與質量控制措施，保證數(shù)據分析質量，對于無機樣品，內部質控采取增加內部平行樣、內部標準控制樣(自帶盲樣)等措施，外部質控采取加測密碼平行樣和密碼標準樣的措施，包括GSBZ50011-88—GSBZ50014-88、GBW07401—GBW07408、GBW07423—GBW07430以及ESS系列等標準物質，質控樣總合格率為95.9%。對于有機樣品，采取空白實驗、空白加標、樣品加標、平行樣、加替代物、連續(xù)校準等措施進行質控，總體質控合格率在90%以上。

無機和有機物項目質控樣總合格率滿足原國家環(huán)?？偩种贫ǖ摹度珖寥牢廴緺顩r調查質量保證技術規(guī)定》的要求。

3 普查和加密調查結果比較

3.1 無錫地區(qū)調查

無錫為江蘇典型的蘇南地區(qū)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)達。選取該地區(qū)(除宜興外)8 km×8 km普查和4 km× 4 km加密調查結果進行比較，具有一定的代表性。在普查和加密兩種調查方式下，以Cd為例，首先計算其順序統(tǒng)計量(王偉，2002)，即將在無錫土壤中8 km×8 km普查時獲得的鎘含量數(shù)據從小到大排序，得出該組數(shù)據的最小值、1%、5%、10%、25%、50%(中位值)、75%、90%、95%、99%百分位和最大值，然后以土壤中Cd的含量為縱坐標，以百分位值為橫坐標作圖，得出順序統(tǒng)計圖，同時將4 km× 4 km普查時獲得的數(shù)據也作順序統(tǒng)計圖，與8 km× 8 km的圖疊加(圖3)，可直觀地看出兩種布點方式下，123個點位中各種污染因子的順序值偏差。由圖3可看出，對于Cd元素，兩種調查方式在95%的調查點位所獲得的結果是吻合的。再以滴滴涕總量為例進行分析，兩者在90%的調查點位所獲得的結果也是吻合的(圖4)。

圖3 無錫地區(qū)普查與加密調查Cd結果比較

圖4 無錫地區(qū)普查與加密調查滴滴涕總量結果比較

通過比較順序統(tǒng)計值發(fā)現(xiàn)，As、Ni、Zn等其他無機元素，其普查和加密的調查結果從最小值到95%值偏差不大，即95%的調查點位所獲得的結果是吻合的;Cr、Cu、Mn、Pb等無機元素以及六六六總量、多環(huán)芳烴總量則是90%值總體吻合;而Hg、Se、V等無機元素以及酞酸酯總量則是75%值總體吻合(表2)?？傮w而言，當污染物的濃度很高的時候，8 km ×8 km普查和4 km×4 km加密調查的結果有偏離，說明8 km×8 km的網格布點方式，對于絕大部分低濃度地區(qū)的污染物普查是可行的，而在高濃度地區(qū)則需要考慮加密調查。在無錫市，兩種調查方式對于大部分污染物(占無機和有機測定項目的73%)的結果都是比較吻合的，吻合度大于或等于90%。

3.2 鎮(zhèn)江地區(qū)調查

鎮(zhèn)江位于蘇中區(qū)域。通過比較順序統(tǒng)計值發(fā)現(xiàn)，在8 km×8 km普查和4 km×4 km加密調查兩種調查方式下，As、Cu、Mn等無機元素99%的調查點位所獲得的結果是吻合的，Cd、Pb、Zn等無機元素和滴滴涕總量、多環(huán)芳烴總量等有機物的結果則是95%吻合，Cr、Hg、Ni、Se、V等無機元素和酞酸酯總量的結果有90%吻合，六六六總量的調查結果則有75%吻合(表2)?？傮w來看，在鎮(zhèn)江，吻合度大于或等于90%的測定項目占93%。

表2 各種污染物兩種網格采樣方式下調查結果順序統(tǒng)計吻合度最大值

圖5和圖6分別是普查和加密調查兩種方式下，Hg、多環(huán)芳烴總量的順序統(tǒng)計圖。

圖5 鎮(zhèn)江地區(qū)普查與加密調查Hg結果比較

圖6 鎮(zhèn)江地區(qū)普查與加密調查多環(huán)芳烴總量結果比較

4 結論

以順序統(tǒng)計量來比較無錫和鎮(zhèn)江地區(qū)的8 km× 8 km普查和4 km×4 km加密調查結果，發(fā)現(xiàn)土壤中個別元素(Hg、Se、V)和有機物(六六六總量、酞酸酯總量)的吻合度稍差，從最小值到75%值總體吻合;多數(shù)無機污染物和有機污染物的含量，從最小值到90%值總體吻合，而在90%值以上，調查測定值差異明顯，說明對于污染物含量低的地區(qū)，8 km× 8 km普查和4 km×4 km加密調查獲得的結論基本一致，而污染物含量高的地點，則調查結論要慎重。總之，8 km×8 km網格布點的普查方式對于江蘇的土壤污染狀況調查合理，結論可靠，對于部分濃度極高的點位，還需要進行一定的加密調查。

HJ/T 166—2004，土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范［S］.

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趙永輝.2009.基于電子地圖的土壤污染狀況調查點位的布設及其應用［J］.微型電腦應用，25(8):16－18，29.

Discussions on sampling sites for regional soil pollution investigation

HU Guan-jiu1，2，CHEN Su-lan1，2，HUANG Juan1，2
(1.State Environmental Protection Key Laboratory of Monitoring and Analysis for Organic Pollutants in Surface Water，Nanjing 210036，China;2.Jiangsu Environmental Monitoring Center，Nanjing 210036，China)

In the cases of Wuxi and Zhenjiang of Jiangsu Province，the monitoring results of eleven kinds of inorganic elements and four types of organic pollutants in soil from 8 km×8 km and 4 km×4 km sampling sites were compared，which included inorganic elements such as arsenic，cadmium，chromium，copper，mercury，manganese，nickel，lead，selenium，vanadium and zinc，and organic pollutants such as organochlorine pesticides，polychorinated biphenyls，polycyclic aromatic hydrocarbons and tiauate.The order statistics showed that the contents of most inorganic elements and organic pollutants matched from the minimum to 90%of their orders，while the difference occurred when the order was over 90%，which meant that the areas with low concentration of pollutants，the results obtained from 8 km×8 km and 4 km×4 km sampling sites were basically in agreement，but the areas with high concentration of pollutants，the results from 8 km×8 km sampling sites should be cautious，and the investigation with more density sampling sites was necessary.

Soil;Monitoring;Sampling sites;Grid;Wuxi，Zhenjiang，Jiangsu

book=2,ebook=60

X53

A

1674－3636(2012)02－0165－05

10.3969/j.issn.1674-3636.2012.02.165

2012－01－09;編輯:陸李萍

全國土壤污染現(xiàn)狀調查，江蘇省土壤污染狀態(tài)調查及污染防治

胡冠九(1969—)，女，研究員級高級工程師，博士，環(huán)境科學專業(yè)，E-mail:huguanjiu@163.com