路径: 主页 > GB/T > 第643页 > GB/T 36199-2018 | 标准编号 | GB/T 36199-2018 (GB/T36199-2018) | | 中文名称 | 土壤质量 土壤采样程序设计指南 | | 英文名称 | Soil quality -- Guidance on the design of sampling programmes | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | B10 | | 国际标准分类 | 13.080.01 | | 字数估计 | 31,353 | | 发布日期 | 2018-05-14 | | 实施日期 | 2018-12-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2018年第6号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 36199-2018
Soil quality--Guidance on the design of sampling programmes
ICS 13.080.01
B10
中华人民共和国国家标准
土壤质量 土壤采样程序设计指南
(ISO 10381-1:2002,Soilquality-Sampling-
2018-05-14发布
2018-12-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 采样程序的规划 1
4.1 总则 1
4.2 确定目标 2
4.3 初步信息 2
4.4 采样策略 2
4.5 采样 3
4.6 安全 3
4.7 采样报告 3
5 采样目标 3
5.1 总则 3
5.2 具体目标 4
5.3 与土壤调查有关的其他物质的采样 6
6 土壤采样中的特殊事项 6
6.1 总则 6
6.2 初步勘查 6
7 对采样人员的要求 7
7.1 总则 7
7.2 经验 7
7.3 对采样和分析的协调 8
8 安全防护 8
9 样本和采样点 8
9.1 总则 8
9.2 采样模式 8
9.3 确定采样位置 9
9.4 准备采样现场 10
9.5 采样阻碍 10
9.6 选择适当的采样装置 10
9.7 采样深度 11
9.8 调查时机 11
9.9 样本数量 11
9.10 单一样本与混合样本 11
9.11 实验室保存、处理及土样的封装、标记和运输 12
10 采样报告 14
10.1 总则 14
10.2 样本标题 14
10.3 现场数据 14
10.4 采样过程 15
10.5 运输和贮存 15
10.6 样本、剖面和现场描述 15
10.7 样本和剖面描述 15
10.8 现场描述 15
11 质量控制、质量保证和实验室操作与测试 15
附录A(资料性附录) 其他信息来源 16
附录B(资料性附录) 采样计划的确定 18
附录C(资料性附录) 几种不同土壤采样程序及模式举例 19
参考文献 27
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准使用翻译法等同采用ISO 10381-1:2002《土壤质量 采样 第1部分:土壤采样程序设计
指南》。
为了便于使用,本标准做了下列编辑性修改:
---将标准名称改为《土壤质量 土壤采样程序设计指南》。
本标准由中华人民共和国农业农村部提出。
本标准由全国土壤质量标准化技术委员会(SAC/TC404)归口。
本标准起草单位:中国科学院南京土壤研究所、浙江大学、南京农业大学、江苏省质量和标准化研
究院。
本标准主要起草人:段增强、徐建明、潘根兴、杭敏华、侯月丽。
土壤质量 土壤采样程序设计指南
1 范围
本标准规定了土壤采样程序设计的一般规则,适用于描述和控制土壤质量并样本确定土壤和相关
污染物质来源及其影响采样,重点内容如下:
---确定测试样品的采集点或具备统计学意义的土壤原位测定仪器安装点所需要的步骤;
---确定采样量的大小以及是否需要混合样本的程序;
---采样方法;
---确定防止损坏或污染土壤样本的盛放、贮存及运输方法。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 10381-3 土壤质量 采样 第3部分:安全指南(Soilquality-Sampling-Part3:Guidance
onsafety)
ISO 10381-4 土壤质量 采样 第4部分:自然、近自然及耕作土壤调查程序指南(Soilquality-
sites)
sites)
ISO 10381-6 土壤质量 采样 第6部分:实验室测定微生物过程、生物量与多样性用土壤的好
ISO 11074-2 土壤质量 词汇 第2部分:关于样本采集的术语和定义 (SoilQuality-Vocabula-
3 术语和定义
ISO 11074-2界定的术语和定义适用于本文件。
4 采样程序的规划
4.1 总则
采集和检验样本主要是为了测定其物理、化学、生物及放射性参数。本章内容概述了设计土壤和相
关物质的采样程序时需要着重考虑的方面。更多的信息在后续的章节中给出。
要对一定体积的土壤进行描述时,一般不可能对整体土壤进行检验,因此,需要进行采样。所采样
本宜对所描述的整体具有尽可能高的代表性,并宜采取预防措施确保土壤在采样和检验间隔期间尽可
能不发生变化。采集多相系统时,例如,包含有水或其他液体、气体、生物物质、放射性核素或其他非自
然土壤固体(如废弃物),将会面临一些特殊问题。另外,为正确实施相关检测,一些物理参数的检测需
要采集非扰动的土壤样本。
在设计任何采样程序之前,首先确定采样目标非常重要。采样目标主要包含了如下决定因素:采样
点的位置和密度、采样时间、采样程序、样本的后续处理及分析要求。采样程序的详细内容取决于需要
的土壤参数是平均数值、分布情况还是差异参数差异性。
同时,宜考虑细节和精确性所需达到的等级,以及表达和提交结果的方式,例如化学物质的浓度、最
大和最小值、算术平均、中位数等。另外,需编制参数列表并制定相关的分析程序,这些工作可用以指导
制定土壤采样及后续样本处理过程中需采取的预防措施。
在确定最终的采样目标之前,经常需要进行必要的勘测性采样和分析程序。对相同或相似地点上
以往采样程序的相关数据以及当地条件下的其他信息,须加以考虑;同时以往的个人经验也非常宝贵。
通常需要为一个正确的采样程序设计投入时间和经费,这样可以保证快速有效地获得所需信息。
需要强调的是,能否完全达到土壤调查的目标,主要取决于采样程序设计的合理性和执行情况。
设计采样程序时需要确定的内容列于4.2~4.7,同时在相应部分给出了相关的参考信息。
4.2 确定目标
确定目标时,宜考虑以下内容:
a) 划定勘查区域;
b) 确定整个调查的目标;
c) 编列测定参数;
d) 编列解读结果所需要的其他信息;
e) 样本报告的内容;
f) 相关采样合同的确定;
g) 过程管理的安排;
h) 费用估算。
4.3 初步信息
以下问题可能有助于初步信息的选取:
a) 已经了解了哪些信息?
b) 哪些工作可以比较容易的完成?
c) 得到某(历史)资源,需联系哪些人员?
d) 是否存在法律问题(如进入现场)?
e) 首次进入现场时宜观测哪些内容?
详见第6章及ISO 10381-4、ISO 10381-5和ISO 10381-6。
4.4 采样策略
以下因素影响采样策略的制定:
a) 采样模式;
b) 采样点;
c) 采样深度;
d) 样本类型;
e) 采样方法,如打孔、钻孔、探坑等。
详见第9章及ISO 10381-4、ISO 10381-5和ISO 10381-6。
4.5 采样
规划采样时需包含以下程序:
a) 协调样本准备人员与分析人员;
b) 选择合适的采样工具;
c) 选择合适的贮存方法;
d) 选择合适的保存方法;
e) 选择合适的标记和运输方法;
f) 需进行的现场试验(如有规定)。
详见第7章、第8章、第9章及ISO 10381-2、ISO 10381-4、ISO 10381-5和ISO 10381-6。
4.6 安全
需考虑以下的安全事宜:
a) 现场必要的安全预防措施;
b) 通知土地拥有人、建设监管当局及地方当局;
c) 数据保护工作;
d) 处理多余土壤或试验材料的要求。
详见第9章及ISO 10381-2、ISO 10381-3、ISO 10381-4、ISO 10381-5和ISO 10381-6。
4.7 采样报告
采样报告需符合ISO 10381相关部分规定的基本内容。需要更多的信息时,需由委托方明确说明
并写入书面合同。后期如果有任何偏差都宜进行调整,以避免调查评估时产生缺陷或商业伙伴间产生
冲突。
详见第10章、第11章及ISO 10381-4、ISO 10381-5和ISO 10381-6。
5 采样目标
5.1 总则
5.1.1 总体目标
土壤采样的总体目标可分以下四类:
---测定一般土壤质量指标的采样;
---为土壤制图而描述土壤特征的采样;
---支持法律或监管行为(诉讼)的采样;
---作为危害或风险评估组成部分的采样;
该四类总体目标在以下条文中进一步讨论。
随着土壤及场地使用用途的不同,其对确定调查的主要目标的重要性也不同。例如,对采样进行风
险评估尤其要考虑过去、现在和将来的场地利用情况,但是对于注重土壤特性描述多于风险评估的土壤
制图而言,其重要性就较低。诸如土壤质量评估、土地评价及土壤监测之类的目标,需不同程度的考虑
土地使用情况。
对于为土壤制图而进行的土壤质量评估,其采样活动所得的结果可能会提示需要进一步深入调查,
例如,如果检测到污染物则表明需要对潜在的危害和风险进行确认和评估。
5.1.2 一般性土壤质量测定的采样
这类采样通常是为特定目的(如农业)而每隔一段时间(不规律)进行土壤质量测定而进行的采样。
因此会关注如养分状况、pH、有机质含量、微量元素浓度和物理性质等能够对当前的质量做出评估且容
易操作的因素。这种采样经常在主根区内进行,也会在更深的地方采样,但不会要求准确区分地层或土
壤层。
5.1.3 为土壤制图进行的采样
土壤图用于土壤描述、土地评价(征税)以及土壤监测站,以确定关于自然土壤或人造土壤的起源和
分布,在某一指定位置上它们的化学、矿物学、生物学组成和物理性质等基本信息。土壤图的制作工作
包括在详细考虑土壤层次及地层状况的基础上设置探坑或进行芯土采样。需采取特殊措施使样本保持
其初始的物理和化学状态。采样基本一次性完成。
ISO 10381-5中的指南对此进行了特别论述。
5.1.4 支持法律或监管行为的采样
在一个可能影响土壤组成或质量的活动启动之前,可能需要采样以确定土壤基线状态。在人为影
响发生后,也可能需要采样,比如对点源或扩散源输入的有害物质进行采样。
采样方案需根据具体场地情况制定。
为充分支持法律或监管行为,宜特别注意质量保证的各个方面,如“保管链程序”。
ISO 10381-5中的指南对此进行了特别论述。ISO 10381-4中的指南亦包含相关内容。
5.1.5 危害和风险评估采样
当土地被对人类健康、安全和环境有潜在危害的化学物质或其他物质污染时,作为危害和/或风险
评估的一部分,有必要进行土壤调查,如调查污染的性质和程度,并以此来确认与污染有关危害,确认潜
在危害目标及接触途径,以及评估场地及其周围土地在当前和今后利用时的风险。用于风险评估的采
样程序(在这种情况下:第一期、第二期、第三期、第四期调查)可能需遵守法律或监管的要求(见5.1.4),
并建议特别注意样本的完整性。采样方案宜根据具体的场地情况而定。
ISO 10381-5中的指南对此进行了特别论述。ISO 10381-4中的指南亦包含相关内容。
5.2 具体目标
5.2.1 总则
根据总体目标,通常需对土体或其中-部分进行以下的测定:
---自然发生物质的性质、浓度及其分布;
---污染物(外来物)的性质、浓度及分布;
---物理性状及差异;
---相关生物物种是否存在及其分布;
通常需要考虑以上参数因迁移、大气条件及土地/土壤利用等所引起的随时间而发生的变化。
一些具体的目标在以下的条文中提出。此列表并未穷举所有的目标。
5.2.2 测定土壤化学性质的采样
存在许多原因需对土壤及相关物质进行化学性质的调查,此处仅提及其中的一部分。根据土壤及
现状调整常规采样很重要。
开展化学调查的目的:
a) 确认对人体健康、安全以及环境的直接危害;
b) 确定土壤对其预期用途的适宜性,如农业生产、住宅开发等;
c) 研究包括放射性尘降在内的大气污染物对土壤质量的影响。此研究也可为对水体质量的影响
提供信息,并提示是否可能在近表层的含水层中存在污染问题;
d) 评估对土壤的直接输入物质的影响;输入来源包括:
---超过当地背景值的自然生成物质,如金属沉积中某矿物相;
---施用农业化学物质产生的预期与非预期污染物;
---工业过程产生的预期或非预期的污染物;
e) 评估土壤中物质的积累或释放对其他土壤层次或环境空间的影响,如物质从土壤到植物的
转移;
f) 研究废物处理,包括污水污泥的处置对土壤的影响(除了对土壤污染负荷的贡献外,这种处理
也可能产生其他的化学反应,例如产生持久性化合物,代谢产物或生成气体,如甲烷);
g) 定量识别工业过程或事故的释放产物(一般通过对可疑或污染地区的调查得到);
h) 评估因建筑工程而开挖出土壤,关于这些土壤将来可能的利用(见ISO 15176)及作为废物的
处理。
通常的采样策略是样本应来自可识别的土层或来自指定的深度。尽量避免混用这两种方法,特别
是在自然地层采样的时候,因为会造成结果难以比较。但是,有些时候在老的工业场地上协调使用这两
种方法也很有用,因为填土的性质和可移动污染物渗入地面的深度存在差异,及存在两个独立原因影响
土壤/填土的性质。
有关特定的化学物质在不同的环境类型(空气、土壤、水、沉积物及活性有机体)之间分布方式与分
布发展趋势的知识,将有助于进行一些采样程序的设计。同样关于受化学物质影响的活性有机体的方
式,或微生物过程导致影响物质有效性的方式等方面的知识也将有利于采样程序的设计。
5.2.3 测定土壤物理参数的采样
测定某些土壤物理参数的采样需要给予特别注意,因为测量数据的准确度及外推性依赖于获得可
保留了现场土壤结构特征的样本。
在许多情况下,最好进行现场测定。因为即使去除一个非扰动样本都会改变土壤物理性状的连贯
性和特征,最终导致错误结果。
但是,有些测定不能在现场完成。有些测定则需要特定的现场条件,但是现场状况只能在很小程度
上加以控制,比如,可以通过灌溉将现场水文条件暂时加以调节。现场测定所需的时间和费用可能都无
法负担。因此,经常需对物理性状进行实验室测定。
土壤结构的变化及差异影响样本量的选择。所以,应确定每个待研究的土壤类型所需的代表性样
本量和最小副本数。
采样时的水分状况可影响物理参数测定,比如可能发生滞后或再湿润现象。
很多物理性质具有垂直和水平分量,这点宜在采样前加以考虑。
需要采集较小的非扰动土样时,可以人工挖掘芯土、土块或土壤团聚体。采样的设备设计宜保证只
对土壤产生较小物理扰动。对于较大的土样,为了确保土样造成最小物理扰动,最好使用液压采样设备
和剪切装置。同时,宜注意装置的设计及操作,保证样本不会产生内部压缩或压实现象。
在很难得到非扰动实验室样本时,如多石的或有铁磐的土壤,现场测定则适合采用。
5.2.4 评估土壤生物学参数的采样
生物学土壤调查可解决许多问题,如土壤中或土壤上的生命形态(包括微观和宏观范围内的植物和
动物群)引发的状况或原因。土壤的生物毒理学问题通常优先考虑。比如,验证加入土壤的化学物质对
生命形态的影响,验证土壤中的生命形态对植物的可能影响(如经济价值较高的作物)以及对环境特别
是对人类健康的影响。
某些情况下,土壤生物学指标的测试程序在有人干预的土壤上进行。但正常情况下采样的主要任
务在于选择一个可靠的土壤或场地来进行这些测试。
有关评估喜氧微生物过程而进行采样的信息,参见ISO 10381-6。
5.3 与土壤调查有关的其他物质的采样
土壤调查程序,特别是在污染场地进行的程序,可能需要采集其他土壤样本。技术细节宜参考国际
标准;当无国际标准可参考时,可参考相关的国家标准。
对于在土壤勘查中适合采用的采样方法(针对水、淤泥、沉积物),其相关国际标准在附录 A中给
出,同时还对其适用范围做出简要介绍。
6 土壤采样中的特殊事项
6.1 总则
本章论述了可影响采样程序设计的事项(如有关场地历史状况的资料)以及设计和实施中的相关细
节(如采样方法、样本处理)。
应注意第7章中对采样人员的要求,以及在第8章中简单提及但在ISO 10381-3中更完整论述的
不同情形下的安全预防。
6.2 初步勘查
6.2.1 总则
尽管根据不同调查目标而投入不同的工作量,但在进行任何采样程序之前,宜进行初步勘查。
初步勘查通常包括(1期勘查)以下任务:
---案头研究;
---现场访问或踏勘。
另外,可以开展小部分采样工作(2期勘查):
初步勘查的主要目的为获知关于现场的当前情况以及对现场和周边土地可能产生影响的历史活动
资料,其具体目的在于:
---保证设计的采样程序在技术上和经济上有效;
---确定保护勘查人员健康和安全所需的措施;
---确定采样过程中保护环境的必要措施。
也可收集其他与实施采样程序有关的信息[如设备的可达性、现场设施的位置(如实验室、仓库、设
备净化)、电源情况]。
对于风险评估调查,上述初步勘察尤为重要。
公司和/或人员应确认他们持有访问和踏勘期间进行初步调查和进入场地的所有许可。
6.2.2 案头研究
案头研究包括对现场相关信息的收集,这些信息包括现场位置、公用设施、利用情况及历史信息。
信息来源包括出版物、地图(检查任何图件的准确性)、航空照片及卫星图像,这些材料可从陆地勘
察办公室、地质调查局、水管理委员会、工业调查委员会、采矿委员会、矿业公司、地质技术研究所、地区
及当地、市档案馆、农业及林业管理部门、建设监督委员会等部门获得。案头研究重点涉及土壤物理和
化学性状,以及土壤参数的空间分布;还需特别注意地质特征,如地层学和水文地质学特征。
6.2.3 现场访问
现场访问宜作为初步勘查的一部分,最好与案头工作结合起来,但也可单独进行。由于现场存在局
部差异性及进行有计划勘查存在技术难度,宜选有经验的人员承担此任务。
这种访问会获得已有地图与现实情况相关性的第一印象,并在较短的时间内获得较多其他信息。
在许多情况下,有必要在此阶段绘制首幅或多幅地图。
在初步勘查阶段,通常不进行采样;如果进行,通常是为了得到对土壤的总体认识,为以后的活动选
择正确的设备。
ISO 10381-4、ISO 10381-5和ISO 10381-6在各自领域内规定了初步勘查的范围。
6.2.4 初步勘查的结果
宜形成一个初步勘探报告,总结初步勘查发现并得出的勘察结论(或假设)。此结论宜关注可能影
响采样程序设计的土壤预期状况(如地质、水文、可能污染物)。
这项工作有助于日后评定所采用采样方案的适宜性。
7 对采样人员的要求
7.1 总则
采样程序的设计需考虑采样人员是否符合以下要求:
---具有与勘查需要有关的采样经验;
---具备满足勘查需要且能对采样程序设计做出贡献的能力。
7.2 经验
有理由要求采样人员具有丰富的土壤学知识,但是在许多地区,土壤几乎没有层次分化。这种情况
下,经常只得到按深度取得的样本。当土壤剖面分化成清晰的地层时,这种方法逐渐难以实施;在地层
间发生进一步变化时,这种方法就将彻底不可用,此时宜按照剖面地层进行采样。
对于后者情况,有必要掌握丰富的土壤学知识以及有关地质学、水文地质学、地形学及农学的一般
性知识。在许多情况下,只有有经验的科学家可以正确地采集土壤样本。当科学家不能实施土样采集
时,那些执行采样的人员应该在科学家或其他具有适当资格并且经验丰富的人员监督之下完成采样。
采样人员宜了解常用的技术和工具以及它们的优缺点。采样人员应负责正确使用工具,包括在再
次采样之间清洁装备以避免交叉污染(参见ISO 10381-2)。采样人员宜判断选择采样装备。这项工作
有助于日后评定所采用采样方案的正确性。
土壤和土壤样本经常在现场进行测试或分析。有经验的采样人员宜能够进行此类分析测试。否
则,采样程序的设计宜规定采样人员与分析人员/科研人员在采样地点进行必要的合作。
现场测试设施可:
a) 调查土壤的物理性状(原位方法,如地球物理方法);
b) 调查土壤的化学参数;
c) 提供危害调查人员安全的物质或条件(如有毒蒸汽、易燃气体、酸性液体)存在的表现。
宜在现场工作开始之前确定所有必要的现场程序。
现场工作人员宜具有必要的安全防护知识,特别在进行污染土壤采样、使用机械钻土设备和探坑挖
掘时(见ISO 1......
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