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| 标准编号 | GB/T 36197-2018 (GB/T36197-2018) | | 中文名称 | 土壤质量 土壤采样技术指南 | | 英文名称 | Soil quality -- Guidance on sampling techniques | | 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 | 21,268 | | 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 36197-2018
Soil quality--Guidance on sampling techniques
ICS 13.080.01
B10
中华人民共和国国家标准
土壤质量 土壤采样技术指南
(ISO 10381-2:2002,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 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
3.1 点式样 1
3.2 槽式样 1
3.3 分层样 1
3.4 整群混合样 2
3.5 空间混合样 2
4 原则 2
4.1 土壤采样 2
4.2 水样采样 2
4.3 土壤气体采样 2
5 采样技术的选择 2
5.1 初步信息 2
5.2 样本种类 3
5.3 采样技术选择规则 4
5.4 交叉污染 4
6 调查中的安全及环境保护 4
6.1 个人保护 5
6.2 建筑物及装置保护 5
6.3 环境保护 5
6.4 回填 6
7 采样技术 6
7.1 总则 6
7.2 交叉污染 7
7.3 非扰动样本 7
8 样本贮存 8
8.1 总则 8
8.2 贮样容器 9
8.3 标识 10
8.4 样本贮存 11
9 采样报告 11
附录A(资料性附录) 人工及机械采样工具 12
参考文献 18
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 10381-2:2002《土壤质量 采样 第2部分:土壤采样技术指南》。
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 土壤采样技术指南》。
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:江苏省农业委员会、江苏省农业科学院、江苏省质量和标准化研究院、中国科学院
南京土壤研究所。
本标准主要起草人:徐茂、杨林章、汪东华、陈美军、楚雯瑛。
土壤质量 土壤采样技术指南
1 范围
本标准给出了土壤样本采集和贮存的技术指南,这些土壤样本用于后续检验以提供土壤质量信息。
本标准提供有关应用于特定采样情形下的典型装备的信息,这些装备用以执行正确的采样程序并
采集代表性样本。本标准还为在不同深度正确采集扰动和非扰动样本所用装备和技术的选择提供
指南。
本标准提供的指南旨在协助采集农业用途的土壤质量样本,同时也为需要不同的技术和技能的污
染调查采样提供指导。
本标准可作为土壤采样程序为地下水和土壤气体样本采集的某些方面提供参考。
尽管可能存在场地重新开发的设想且土壤质量调查和岩土工程调查可进行有益的结合,但本标准
未涵盖岩土工程调查的内容。
本标准不适用于对坚硬地层(如基岩)的采样。
本标准不包括无需采样而收集土壤质量信息的技术(如地球物理方法)。
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 11074-1 土壤质量 词汇 第1部分:关于土壤保护和污染的术语(Soilquality-Vocabula-
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-
ISO 11074-4 土壤质量 词汇 第4部分:关于土壤及场地修复的术语和定义(Soilquality-Vo-
3 术语和定义
ISO 11074-1、ISO 11074-2、ISO 11074-4界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
点式样 spotsample;singlesample
从单个点采集的样本。
注:此样本为扰动样本或非扰动样本。
3.2
槽式样 slotsample
在一个均质的地层或某些下层土壤中开一个垂直槽所采集的样本。
注:此样本为扰动样本。
3.3
分层样 stratifiedsample
从认为均一的表层或下层采集各点式样后组合的样本。
注:此样本为扰动样本。
3.4
整群混合样 clustersample
采集彼此接近的较小点样本进行混合而获得样本。
注:此样本为扰动样本。
3.5
空间混合样 spatialsample
在一个区域(如一片土地)逐点采集较小点样本进行混合而获得样本。
注:此样本为扰动样本。
4 原则
4.1 土壤采样
采集和检验样本主要是为了测定相关的物理、化学、生物及放射性参数。本章概述了选择和使用采
样装备时需考虑的总体因素。有关详细信息参见后续章节。
每当描述一块土壤时,一般不可能对整块土壤进行检验,因此必须进行采样。所采集样本需尽可能
全面的代表要描述的整体。同时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。
通常采样所得的样本称为扰动样本,即采样过程中土壤颗粒变得松散和分离。如需要采集非扰动样本,
比如用于微生物学或岩土工程,样本的采集须确保土壤颗粒及孔隙结构能保持原始状态。对多相系统
的采样,如包含非自然来源(如来自废弃物)水和气体的土壤,可能面临特殊问题。
所选择的采样技术宜能实现土壤物质样本的采集,所获得样本可提交实验室进行检验和分析,可用
于建立采样点有关自然土壤或人为土壤的土壤学/分布状况以及其化学、矿物学、生物学组成和物理性
质方面的基本信息。
另外,采样方法的选择也依赖于调查结果的精度要求,反过来,精度又依赖于土壤成分的浓度范围、
采样程序及分析的方法。
选择采样装备时,宜考虑地下可能存在的物质种类以及需要进行的检验分析。宜谨慎操作避免出
现交叉污染、挥发物质损失、接触空气造成的组分变化,或在采样和分析间隔期间发生的变化。
采样技术通常包括两个单独的步骤:
a) 到达采样点(去除覆盖物或封闭物、挖掘或钻孔以达到希望的采样深度);
b) 采集样本。
这两个步骤相互依赖,但均应满足采样原则的要求。
4.2 水样采样
土壤调查程序可能需要采集水样,特别对污染场地的调查。调查程序的选择宜遵循有关岩土调查
的地下水和地表水采样国际标准。更多信息参见ISO 10381-1。
4.3 土壤气体采样
岩土调查程序可能涉及针对一般填埋场气体成分(如甲烷和二氧化碳)而进行的土壤气体成分估
测。在污染场地,可能需要调查溶剂或燃料存在的可能性。针对这些调查的国际标准(ISO 10381-7)正
在制定当中,本标准包含一些陈述性指南信息。
5 采样技术的选择
5.1 初步信息
采样技术、采样装备、采样方法的选择取决于采样目的、采样地层、污染物性质、样本检测或分析的
类型。
因此做出选择时需要考虑以下信息:
---采样区域的大小及地形;
---所采样地面的自然特征;
---土壤类型或地层可能的水平和垂直差异表征;
---采样地及周边区域的地质状况;
---地下水深度及流向;
---采样深度,包括挖掘坑或地基深度(考虑场地的将来利用);
---采样地的使用或处理历史;
---建筑物及障碍物,如地基或硬质地面、埋藏槽罐及地下设施(如电力、下水道、管道、电缆等);
---地下槽罐及设施存在的表征(如观察盖、检查室、排气管等);
---混凝土及柏油通道、公路或硬质地面;
---现场人员的安全及环境保护;
---支撑植被生长而大范围扩展的根系;
---预估之外的地表水塘或水饱和地面;
---围栏、墙体及其他妨碍进入的土木工程;
---高于现场平面之上的倾倒物料或建筑拆除物料;
---存在被污染风险的水体位置,包括地表水及地下水。
在设计采样程序之前,应了解极端的自然情形,如常年冻土、红土化作用、钙结壳及其他的硬化情
况;针对这些情形,采样时需要特殊技术。
强烈建议进行案头研究和初步勘察以获得相关信息。调查疑似污染的土壤时,初步勘察是调查程
序必不可少的部分[见ISO 10381-1第6章及ISO 10381-5第6章]。主要考虑以下问题:
a) 保证调查具有技术及经济效率;
b) 保证人员安全及保护环境。
初步勘察包括案头研究及实地踏勘(现场工作)。通常不包括采样,但有些情况下有限采样对以下
工作有用:确定现场调查的参数,研究方法论问题以及确定对研究人员的潜在危害。
5.2 样本种类
对于调查土壤及地面状况,需要采集两类样本:
a) 扰动样本:样本从地下采集,无须保持土壤结构;土壤颗粒以“松散”方式采集并可彼此移动。
b) 非扰动样本:从地下采集样本,使用保持土壤结构的方法;如使用特殊采样工具,确保土壤颗粒
和孔隙保持原始状态。
扰动样本可用于大多数检测,但是一些物理检测、剖面及微生物检测可能要求非扰动样本。如要测
定挥发性有机化合物(VOC)的存在及浓度,宜采集非扰动样本,因为样本扰动会导致VOC挥发至空
气中。
如果采样中要求非扰动样本,可以使用铝质采样盒(KubienBox)、取芯工具或取芯圆筒。每种工
具都是压入土壤并随后将样本移出,土壤保持原始物理状态。
为调查土壤质量,可采用不同的方法进行岩土样本采集(见第3章)。
如果所采集的开槽样本(单一样本)尺寸很小,可以作为点式样本采集。可综合使用其他的采样方
法产生混合样本(平均样本,累加样本)。如果在混合过程中土壤特征(比如挥发性复合物的浓度)会发
生变化或需要检测物质峰浓度和土壤特征差异时,则不要使用混合样本。
点式样可用手钻或其他类似技术采集。非扰动样本则须使用特殊的装备(见上文),同时须要保留
土壤的原始结构。
当采用机器挖掘地面获得样本时,适合采集整群混合样。这种情况下,宜从挖出物质的挖斗内不同
位置采集多份样本形成混合样(如九点法样本)。
空间混合样或其他混合样本可以使用手工或动力螺旋钻采集,但应确保螺旋钻每次采集相同的样
本数量。
5.3 采样技术选择规则
本标准中,一种采样技术不可能满足所有采样目的;采样目的很多,可由两种或以上采样技术完成。
以下例子提示一些应遵循的主要原则:
---研究与土壤发生层相关的土壤特征时(多数情况下是这样),可按发生层分层采样。
---如果关注土壤特征的空间差异,需采集点式样。如果不要求较高的精度,也可采用其他采样
方法。
---鉴定特定元素或化合物分布和浓度时,通常采集点式样,也可在检测区域内采集点式样或混
合样。
---用于估计一个区域土壤的整体质量或性质,如一些农业用途,则可用空间混合样。
---样本量应足够大,保证满足所有测试及分析需要。
---样本量应足够大,能代表采样点的所有土壤特征。
---样本量亦不应太大,避免掩盖采样点土壤特征存在的差异。
---土壤特征不应受到采样过程、样本运输和贮存的影响。
---代表性采样通常表示具有不同性质的份样应按母体比例进行混合(如果可行的话),得到混合
样本。
---应避免交叉污染及污染物扩散。
5.4 交叉污染
特别是土壤的化学性质,可在许多方面因采样过程而发生改变:
---采样设备及容器粘附造成物质传送;
---附近场地或剖面的土壤颗粒向采样点不受控制的输送,特别是在钻土过程或抽取样本过程中,
物质从钻孔较高处掉入样本;
---采样装置或容器发生的物质转移;
---挥发性复合物的丢失、液体泄漏或机械分离;
---协助采样的附属物质(如燃料、废气、脂、油、润滑剂、胶水或其他物质)造成污染;
---风吹动的颗粒、散布的液体或沉降导致的污染。
不管使用何种方法采样,要注意采样系统和设备的材质不能污染样本。
采样设备宜保持清洁,以免先前的残留样本转移到后续样本而造成交叉污染。即使为农业目的,在
一块土地上重复采样形成混合样时,每个位置采样后宜清理采样装置。
采样需要进行润滑,如用水使钻孔易于形成以便完成样本采集,只能使用在基体效应或污染贡献的
意义上不与样本分析相冲突且不会造成分析混乱的润滑方法。
处理样本应只采用具备可控化学质量及组成的设备。例如调查有机化合物可采用不锈钢手铲,塑
料工具通常不会与重金属发生反应。与样品接触的器械表面不应采用涂漆、涂脂或进行其他化学处理。
为钻孔加衬管可以防止物质从管孔内较高处落入样本造成交叉污染。
6 调查中的安全及环境保护
所有土壤采样调查都存在一些地面干扰。农业利用土地、林地及半自然植被区域,干扰一般很小,
不易产生危害。
在污染严重的场地进行调查时,不宜使用挖掘方法,宜考虑使用探孔、钻孔或类似技术,尽量减少或
避免由于暴露、干扰及污染物扩散带来的问题。
如果调查前场地表面已经明显污染或存在人、牲畜接触而导致的一般环境问题,并且存在污染尘土
扩散或水污染的可能性,那么,除了采取预防措施减少采样期间的干扰及污染扩散之外,还必须向土地
所有人及地方当局汇报,以便实施预防措施。应遵守国家或地方关于通报程序或通报义务的规定。
6.1 个人保护
土壤采样过程中,一些采样程序会对人体健康及安全产生影响:
---操作采样仪器及机械;
---不稳定地面或斜坡,敞开的孔或坑塘;
---采样人员及附近居民或行人接触污染物;
---采样人员接触样本运输或储存容器或样品预处理过程中释放的污染物;
---重型现场工程引发噪声、灰尘、气味等造成的不便;
---如有弹药或爆炸性残留物,在开始现场工作前需要得到专家协助以保证清理干净现场并恢复
安全;
---在选择合适的采样方法时应考虑土壤采样对人体健康的所有有害影响。如能谨慎完成了这项
工作,就会自动考虑了对其他有机体、建筑及环境的负面影响。
6.2 建筑物及装置保护
在进行任何侵入性调查之前,应确认所有地下设施和架空电缆(电力或电信)的位置,避免对其造成
损坏。在农业调查中,宜确认灌溉及排水管道等设施。
对于不可破坏的设施及特征,其位置可与土地所有者(或承租人)及设施机构协商确认。即使设施
位置已经确认,在进行调查之前宜与设施监管方核对采样位置。如果对设施的存在产生疑问,初始的
1.0m~1.5m或设施的最大深度范围内,宜采用手工挖掘。
挖掘应根据各方面情况进行规划:考虑斜坡的稳定性、附近建筑的岩土稳定性、污染土地的有害物
质释放。如果怀疑存在问题,采样宜使用打孔或钻孔方式替代挖掘方式。
6.3 环境保护
由于可能释放臭气、烟气、尘土、污染液体或污染水,所以表面暴露物质可能对环境造成危害。例如
尘土和污染水可能被冲进溪流、水塘或邻近土地。物质暴露很难控制,只能通过谨慎开展工作将其减小
到最低水平。这一点对完成调查目标同样重要。调查结束后回填探坑及清理现场宜保证不会发生此类
物质暴露。
钻孔或建孔采样一般不会产生太多剩余土,所以不易引起现场外处理的问题。宜在调查结束时将
剩余土收集并在适当的地方予以妥善处理。
探坑到达地下水位,地下水会进入探坑,这些地下水可能被污染或被非水性液体如油覆盖。这种情
形下,需要特别小心回填以防止污染液体逃逸或扩散至现场表面或未污染的土壤中。
受污染或覆盖薄油层的开放性水体会对水禽或其他动物造成危险。
如果钻孔或挖坑穿过了不渗透地层(如黏土),会造成新的通道,加重污染的扩散。这种情况下,挖
掘宜避免穿过该保护性的不透水层。钻孔可下钻到不透层,可插入一个由膨润土或类似物质做成的不
渗透塞子,通过它可以使一个较小直径的内钻孔达到更大的深度。该方法可以形成密封,防止污染
扩散。
当污染存在于相对不渗透的土层之下时(如沥青或混凝土硬质地面),也可能发生加重扩散。如果
穿透此类土层而未更换不透层,那么渗入雨水的增加将导致更多的污染物渗透并扩散进入岩土及地下
水。这种情况下钻孔或挖掘坑宜使用适当厚度的低渗透覆盖层复原。另外,由于回填探坑存在沉降的
可能性,所以一段时间的维护宜纳入现场调查规定之中,确保消除沉降影响。
6.4 回填
在取出样本或到达采样点后,土壤采样过程会产生孔洞。这些孔洞可能......
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