農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境采樣中土壤樣品采集點的布設

李健 范學臻

摘要? ? 規(guī)范農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境檢測中的土樣采集對保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全有重要意義。本文從土壤樣品采集的布點原則、方法、數(shù)量、注意事項等方面進行了論述與分析，以期提高土壤樣品采集過程的科學性與合理性。

關鍵詞? ? 農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地;環(huán)境質(zhì)量;土壤樣品;樣點布設

中圖分類號? ? S159? ? ? ? 文獻標識碼? ? B

土壤是植物類農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的載體，其對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全影響很大。為了采集到具有典型代表性的土壤樣品，布點的隨機性和等量性是必須重點考慮的因素?？傮w樣品是由多個個體共同組成，考慮到樣品總體和個體間的同質(zhì)和異質(zhì)，為了減少試驗誤差和提高樣品代表性，應最大化避免采樣人員與方法帶來的差異因素，以提高樣品的代表性，使檢測數(shù)據(jù)具有更高的科學性與合理性[1]。

1? ? 布點原則

檢測人員應當理性分析評估檢測的對象與目的，并結(jié)合采樣地點總體布局，合理、科學地布設土壤樣品采集監(jiān)測點位。重點結(jié)合以下5個因素進行布設點位。

1.1? ? 全面性

布設的點位要將所有不同類型的土壤監(jiān)測單元全部納入考慮范圍，以期獲得全面的數(shù)據(jù)，避免漏檢部分樣品，尤其是具有代表性的樣品。

1.2? ? 客觀性

采樣點的布設與選取應遵循“隨機、等量”原則，最大化避免主觀因素，保持每個個體樣品進入樣品總體的幾率相等，同級別樣品應當有近乎相等的個體組成，保證相同的代表性。

1.3? ? 可行性

布點前，分析人員應對采樣現(xiàn)場深度了解，結(jié)合采樣點實際情況，綜合考慮交通、天氣、安全等方面情況，制定具有可行性的采樣方案，最大限度節(jié)約人力和實驗室資源。

1.4? ? 代表性

考慮到不同調(diào)查區(qū)域的土壤污染狀況和污染空間存在差異，在制定采樣方案過程中，要制定不同的布點方法，布設的點位要能夠最大化代表被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的土壤質(zhì)量狀況。

1.5? ? 連續(xù)性

布點方案應最大化滿足本次調(diào)查的要求，但考慮到土壤質(zhì)量狀況是一個不斷變化的動態(tài)的過程，因而應兼顧以往土壤監(jiān)測布設的點位情況及以往土壤樣品的檢測情況，綜合考慮長期、連續(xù)調(diào)查監(jiān)測的要求，對長期監(jiān)測點形成一段時間內(nèi)較為完整的檢測數(shù)據(jù)，以更加科學地指導監(jiān)測點的土壤保護工作。

2? ? 布點方法

2.1? ? 簡單隨機

將監(jiān)測的區(qū)域根據(jù)面積大小分為不同的單元網(wǎng)格，給每個網(wǎng)格編號加以區(qū)分。根據(jù)需要采集的樣品數(shù)量，在網(wǎng)格內(nèi)隨機確定采樣點。一般情況下，簡單隨機布點可視為一種不帶主觀限制條件的布點方法，可以排除采樣人員主觀因素的影響，在監(jiān)測區(qū)域土壤信息不多以及技術(shù)人員水平差異不大的情況下適宜采用。

2.2? ? 分塊隨機

該方法適用于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)有明顯的幾種土壤類型。可根據(jù)土壤類型將區(qū)域進行分塊，再將每塊作為一個監(jiān)測單元，在每個監(jiān)測單元內(nèi)再隨機布點。該方法要求對監(jiān)測區(qū)域土壤類型有較詳細、深入的了解與掌握。在現(xiàn)實采樣過程中，應考慮實際情況，對采樣土壤類型充分了解。如果資料掌握情況較好，使用分塊布點;反之，使用簡單隨機布點。

2.3? ? 系統(tǒng)隨機

系統(tǒng)隨機布點是將采樣或監(jiān)控區(qū)域分為等面積的不同的單元網(wǎng)格，每網(wǎng)格內(nèi)布設一采樣點。在區(qū)域內(nèi)土壤污染物含量變化較大時，宜采用該方法。該方法要求在滿足監(jiān)測要求時，盡可能多的分布單元網(wǎng)格，以掌握區(qū)域內(nèi)更詳細的資料?？傮w上，該方法布點比簡單隨機布點采集的樣品具有更好的代表性[2]。

總體而言，對于土壤污染監(jiān)測，要堅持哪里有污染就在哪里布點的原則，常用的布點方法有對角線布點法、梅花形布點法、棋盤式布點法、蛇形布點法、放射狀布點法和網(wǎng)格布點法。

3? ? 布點數(shù)量

對土壤樣品進行分析時，對布點數(shù)量的基本要求是要滿足總樣本容量的要求，即滿足所采集的樣品要能夠如實、全面地反映監(jiān)測區(qū)域的實際情況下所確定的采樣點數(shù)。一般，可以采用以下幾種方法確定。

3.1? ? 由均方差和絕對偏差計算布點數(shù)量

用下列公式可計算所需的樣品數(shù)：

式（1）中：N為樣品數(shù);t為選定置信水平（土壤環(huán)境監(jiān)測一般選定為95%）一定自由度下的t值;s2為均方差，可從其他研究或者從極差R[s2=（R/4）2]估計;D為可接受的絕對偏差。

3.2? ? 由變異系數(shù)和相對偏差計算布點數(shù)量

式（2）中：N、t含義同上;Cv為變異系數(shù)，一般情況下，可從查閱到的其他研究資料中估計;m為可接受的相對偏差，土壤環(huán)境監(jiān)測一般限定為20%～30%。特殊情況下，對于沒有監(jiān)測資料的地區(qū)，或者土壤性狀差別程度較小的地區(qū)，Cv可按照10%～30%進行粗略估計。

在實際工作中，土壤樣品的布點數(shù)量更多是要綜合考慮監(jiān)測目的、數(shù)據(jù)要求精度和監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的綜合環(huán)境狀況等因素確定。一般要求每個監(jiān)測單元最少設3～5個點。

4? ? 注意事項

4.1? ? 布點驗證

點位布設應當與監(jiān)測區(qū)域現(xiàn)場調(diào)查以及預采樣相結(jié)合，這樣可以根據(jù)資料與現(xiàn)場考察結(jié)果，及時調(diào)整布設方案的不足之處?？梢灶A采集一些樣品進行初步分析，依據(jù)分析的結(jié)果進行布點。

4.2? ? 調(diào)整點位布設方案的情形

一是在農(nóng)業(yè)種植區(qū)域內(nèi)且有公路帶時，適宜在公路兩側(cè)250～500 m以外的區(qū)域分別選取1個點布設;二是當監(jiān)測區(qū)域受人類生產(chǎn)活動影響較小時，可以適當減少布設點位;三是坡腳、洼地等具有從屬景觀特征的地點不設采樣點;四是遇到人為干擾嚴重的地區(qū)，如墳墓、道路、溝渠附近等處，不適宜布設采樣點;五是點位布設過程中、樣品采集過程中、區(qū)域監(jiān)測結(jié)束后，即整改區(qū)域土壤監(jiān)測方案實施過程中及事后，若發(fā)現(xiàn)布設的樣點未能滿足調(diào)查目的，可以及時增設布設點位[3]。

4.3? ? 過程控制

一是布設點采取的土壤厚度應一致;二是布設點都是隨機決定的，經(jīng)過在田間仔細觀察調(diào)查情況后，一般按“S”形線路隨機定點采樣，可以避免誤差，提高混合樣品的代表性[4];三是如果是混合樣品，則由均勻一致的許多點組合而成，各點的差異不能太大，或者根據(jù)土壤差異情況分別采集幾個混合土樣，使分析結(jié)果更能說明問題[5]。

5? ? 參考文獻

[1] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1998.

[2] 李玲，陳偉強，江輝，等.3S在土壤布點與采樣中的應用[J].中國農(nóng)學通報，2017，23（6）：388-391.

[3] 王玉豐，趙斌，姜娟，等.遼寧省耕地地力調(diào)查布點及采樣問題與建議[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，2013（3）：27-29.

[4] 孫書靜.土壤養(yǎng)分速測的土樣采集方法[J].蔬菜，2010（9）：24-25.

[5] 李想.農(nóng)用地土壤布點原則及污染防治建議[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（9）：64.