土壤墒情環境監（jiān）測係統儀器采樣點如何進行布設？

2019-03-30 09:44:14 admin

為獲取有代表性的土壤樣品，土壤采樣布點必須遵循隨機（jī）和等量的原（yuán）則。樣品是由（yóu）總體中隨機采（cǎi）集的一些個體所組成，個體之間存在變異。因此樣品與總體之間，既存在同質的“親緣”關係，樣品可作為總體的代表，但同時也（yě）存在著一定程（chéng）度的異質性，差（chà）異愈小，樣品的代表性愈好；反之亦然。

為（wéi）了使采集的監測樣品（pǐn）具有好的代表（biǎo）性（xìng），必須避免一切主（zhǔ）觀（guān）因素，使（shǐ）組球總體的個體有同樣（yàng）的機會被選（xuǎn）入樣（yàng）品，即組（zǔ）成樣品的個體應當是隨機地（dì）取自總體。另一方麵，一組需要相（xiàng）互（hù）之間進行比較的（de）樣品應當有同（tóng）樣的個體組成，否則（zé）樣本大的個體所組成的樣品，其代表性會大於樣本少（shǎo）的個體組成的樣品。所以“隨機”和“等量”是（shì）決（jué）定樣品具有同等代表性（xìng）的重要條件。

　　一、布（bù）點原則

　　土壤墒情環境監測點位（wèi）布設方法和布設（shè）數量是根據其目的和要求，並結合現場（chǎng）勘查結果確定該區域（yù）內土壤（rǎng）墒情環境監（jiān）測點位。同時必須遵循如下5個原則。

　　（一）全麵性原

　　布設的點位要全麵覆蓋不同類型調查監測單（dān）元區域。

　　（二（èr））代表性原則

　　針對不同調查監測單元區（qū）域土壤的（de）汙染狀況和（hé）汙染空（kōng）間分布特征（zhēng）采用不同布（bù）點方法，布設的點位要能夠代（dài）表（biǎo）調查監測區域內土壤環境質量狀況。

　　（三（sān））客觀性原則

　　具體采樣點選取應遵循“隨機”和“等量”原則，避免（miǎn）一切主觀因索，使組成總（zǒng）體（tǐ）的個體有同樣的機會被選入樣（yàng）品，同級別樣品應當有相似的等量（liàng）個體組成，保證相同的代表性。

　　（四）可行（háng）性原則

　　布點應兼顧采樣現場的實際情況，考慮交通（tōng）、安全等方麵情況：保證樣品代表性最大化、最大限度節約人力和實驗（yàn）室資源。

　　（五）連續性原（yuán）則（zé）

　　布點在滿足本次調查監測（cè）要求的基礎上，應（yīng）兼（jiān）顧以往土壤調查監測布設的點位情況，並（bìng）考慮長期連續調查監測的要求。

　　二（èr）、布點方法

　　（一）簡單隨機

　　將監測單（dān）元分成網格，每個網格編上（shàng）號碼，決定采樣點樣品數後，隨機抽取規定的樣（yàng）品數（shù）的樣品，其樣本號（hào）碼對應的網格號，即為采樣點。隨機號碼的獲得可以利用抽簽（qiān）的方法。簡單隨機布（bù）點是（shì）一種（zhǒng）完全不帶主觀限（xiàn）製條件的布（bù）點（diǎn）方法。

　　（二（èr））分塊隨機

　　根據收集的資料，如果調查監測區（qū）域內（nèi）的土壤有明顯的凡種類型，則（zé）可將區域分成幾塊，每塊內汙染物（wù）較均（jun1）勻，映間的差（chà）異較明顯（xiǎn）。將每塊（kuài）作為一個監測單（dān）元，在每個監測單元內再隨（suí）機布（bù）點。在正確分塊的（de）前提下，分塊布點的（de）代表（biǎo）性比簡單隨機布點好，如果分塊不正確，分塊布點的（de）效果可能會適得其反。

　　（三（sān））係統隨機（jī）

　　將監測區域分成麵積相等的幾部分（fèn）（網格劃分），每（měi）網（wǎng）格內布設一采樣點（diǎn），這種布點稱為係統隨機布點。如果區域內土壤汙染物（wù）含量變化較（jiào）大，係統隨機布點比簡單隨機布點所采樣品的代表性要好。布點方式示意（yì）見圖3.1。

　　三、點位（wèi）數量

　　土（tǔ）壤墒情環境監測的布（bù）點（diǎn）數量要滿足樣本（běn）容量的基本要求，即（jí）由均方差和絕對偏（piān）差、變異係數和相對偏差計算（suàn）樣品數是樣品數的下限數值。

　　1．由均方差和絕對偏差計算樣品數

　　用下列公式可計算所需的樣品數：

　　N=t2s2/D2

　　式中：N為樣品數；t為選定置信（xìn）水（shuǐ）平（土壤環（huán）境監測一般（bān）選定為95%）一定自由度下的t值；s2為均方差，可從先前的其他（tā）研究或者從極差R(s2=(R/4)2)估（gū）計；D為可接受（shòu）的絕對（duì）偏差。

　　示例（lì）：某地（dì）土壤多（duō）氯聯（lián）苯（PCB）的濃度範圍0-13mg/kg，若（ruò）95％置信度時平均值與真值的絕對偏差為1.5mg/kg,s為3.25mg/kg，初選自（zì）由度為10，查t=2.23則

　　N＝(2.23)2(3.25)2/(1.5)2＝23

　　因為23比初選的10大（dà）得多，重新選擇自由度查（chá）t值計算得：

　　N＝(2.069)2(3.25)2/(1.5)2＝20

　　20個土壤（rǎng）樣品數較大，原因是其土壤PCB含量分布不均勻（(0-13mg/kg)，要降低采樣的樣品數，就得犧牲監測結果的置信度（如從95％降低到90%）或放寬（kuān）監測結果的置信度（如從1.5mg/kg增加到2.0mg/kg)。

　　2．由變異係數和相對偏差計（jì）算樣品數

　　N=t2s2/D2可變為：N=t2Cv2/m2

　　式中：N為樣品數；t為選定置信（xìn）水（shuǐ）平（píng）（土壤環境監測（cè）一般選定（dìng）為95%）一定自由度下的t值；Cv為變異係數，％，可從先前的其他研究資料（liào）中估計；m為可接受的相對偏差，％，土壤環境監測一般限定為（wéi）20%-30%。

　　沒有曆史資料的地區、土壤變異程度不太大的地區，一般Cv可取10%-30％粗略估計。實際工（gōng）作中土壤布點數量還要（yào）根據調查目的、調（diào）查精度和調查區域（yù）環境狀況等因素確（què）定。一般要求每個監測單元最少設3個點。

　　3．區域土（tǔ）壤環境調查

　　按調查的（de）精度不同可從（cóng）2.5km、5km、10km、20km、40km中選擇網距網（wǎng）格布點（diǎn），區（qū）域內的網格（gé）節點數（shù）即為土壤采樣點數量。

　　四、注意事項

　　(1)布點驗證：點位布設不能最終確定前（qián），可進行現場調查及預采樣相結合，根據（jù）背景資料與現場考察結果，采（cǎi）集一定數量的樣品分析測定，用於初（chū）步驗證汙染物空間分異性和判斷土壤汙染程度，為（wéi）布點方（fāng）式作適當的驗證。

　　(2)補充布點：正式采樣、監測結束後，若發（fā）現布設的樣點未能（néng）滿足調查目的，則要增（zēng）設采樣點補充采樣。

　　(3）點位布設經現場勘查，遇到下列幾種情形的，應予以調整。

　　①當采樣區落在（zài）大麵積為（wéi）水麵（河湖、庫）區（qū）域時，應取消該區域點（diǎn）位；網格內部分區域為河（湖、庫）區內時，應將點位平移至網格區內的（de）最近距離的非河（hé）（湖（hú）、庫（kù））區選擇備采點（diǎn）。②當（dāng）采（cǎi）樣區以農田土壤為主，采樣點落在公路帶時，在公路兩側300m以外分別選取（qǔ）一個點作為備采點采樣。③當采樣區（qū）落在高原區，區域受人類生產活動影響較小，可適當縮減（jiǎn）區域內監測點位，在（zài）適合采樣地布設點位，使監測結果基本可代表高原區域內所有土壤環境質量。④避免在山林（草、沙）區中心地帶選點。⑤坡腳（jiǎo）、窪地等具有從屬景觀特征的地點不設（shè）采樣點。⑥城鎮、住宅、道路、溝（gōu）渠（qú）、糞坑、墳墓附近等處人為幹擾大，失去土壤的代表性，不宜設采樣點。⑦盡（jìn）量（liàng）避開（kāi）多種土類、多種母質母岩交（jiāo）錯分布的地區（qū）布（bù）設采樣點。