GB T 36197-2018 土壤质量 土壤采样技术指南.pdf

ICS13 080 01 B10 中华人民共和国国家标准 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 土壤质量 土壤采样技术指南 Soilquality Guidanceonsamplingtechniques I S O 1 0 3 8 1 2 2 0 0 2 S o i l q u a l i t y S a m p l i n g P a r t 2 G u i d a n c e o n s a m p l i n g t e c h n i q u e s I D T 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 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1 0 8 4 样本贮存1 1 9 采样报告1 1 附录A 资料性附录 人工及机械采样工具1 2 参考文献1 8 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 前 言 本标准按照G B T 1 1 2 0 0 9给出的规则起草 本标准使用翻译法等同采用I S O 1 0 3 8 1 2 2 0 0 2 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 S A C T C 4 0 4 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 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 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 I S O 1 1 0 7 4 1 土壤质量 词汇 第1部分 关于土壤保护和污染的术语 S o i l q u a l i t y V o c a b u l a r y P a r t 1 T e r m s a n d d e f i n i t i o n s r e l a t i n g t o t h e p r o t e c t i o n a n d p o l l u t i o n o f t h e s o i l I S O 1 1 0 7 4 2 土壤质量 词汇 第2部分 关于样本采集的术语和定义 S o i l q u a l i t y V o c a b u l a r y P a r t 2 T e r m s a n d d e f i n i t i o n s r e l a t i n g t o s a m p l i n g I S O 1 1 0 7 4 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 S o i l q u a l i t y V o c a b u l a r y P a r t 4 T e r m s a n d d e f i n i t i o n s r e l a t e d t o r e h a b i l i t a t i o n o f s o i l a n d s i t e s 3 术语和定义 I S O 1 1 0 7 4 1 I S O 1 1 0 7 4 2 I S O 1 1 0 7 4 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 1 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 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I S O 1 0 3 8 1 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 I S O 1 0 3 8 1 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 2 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 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I S O 1 0 3 8 1 1第6章及I S O 1 0 3 8 1 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 V O C 的存在及浓度 宜采集非扰动样本 因为样本扰动会导致V O C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 K u b i e n B o x 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 3 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 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 4 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 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 0 m 1 5 m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 5 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 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 这些孔洞可能产生新的迁移路径 尤其是 在污染土地上 应加以注意 大孔洞及挖坑会对可能掉落其中的有机体或机器造成危害并影响周围土 地的稳定性 所以如果不再用于安装监测设备 剖面勘探或基础孔洞 土壤采样产生的掘坑通常必须 回填 回填探坑时 可使用挖出材料 并回填到原始的地下深度 保证任何明显的可疑物质都在地表下妥 为填埋 如果这种回填方法可能导致可疑物质与未受污染的土壤接触 有必要引进干净材料至少回填 此探坑的一部分 宜采取措施保证在调查完成时无多余的污染物留在表面 在回填结束时 有必要引 进干净回填材料覆盖在掘坑的表层 同时 也可采用干净材料回填并将挖出的材料运至现场外合适场 所予以处理 必须遵守地方的规章和国家的法律 钻孔回填可能存在污染时 建议对钻孔灌浆以防止污染扩散 并在现场外合适的场所处理剩余土 剩余的挖出材料都宜收集起来安全处理 7 采样技术 7 1 总则 选择采样技术宜考虑以下系列问题 a 待查土壤具有怎样的性质 b 需要何种样本 c 规划调查需要多少样本量 d 结果有何精度要求以及需要使用哪种方法 e 采样现场是否方便到达 f 采样需达到何种深度 土壤具有怎样的基本物理特征 另外 费用 安全 相关人员 机器或设备 时间及环境等方面都会影响采样技术的最后选择 最后 决定的论据宜加以记录 用于物理 地质及生物学用途的样本采集可能需要专业的工具及技术 这类采样宜在相关专家指导 下进行 采样可选择采用机械方法或手工方法 采样可能在近地表面进行 或在地表下不同深度地方进行 可通过挖掘坑 如探坑 击入式探头或钻进 如钻孔 等方法达到所需深度 表1提供了根据预期的现场情况选择合适采样技术的指南 此表格不能涵盖现场调查队所有的情 况 因此 有时需要做出判断决定最适合的采样方法 附录A提供了最常用的采样方法及到达采样点的方法 并不排除使用适合于特定场所问题 如永 久冻土区域 的其他技术 也不排除使用已开发的其他方法 不管使用何种采样技术 宜遵守采样原则 和方法 以获得适合的有代表性的样本 采样方法的选择决定于调查需要 包括采样位置的分布 样本尺寸及种类 见5 2 以及现场的性质 包括对开展调查造成的任何问题 对于通过钻孔进行的采样 允许对选定土壤层次的化学 物理及生物学调查进行整合 也可进行气 6 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 体及水的采样满足快速获得信息的特定目的 例如监测钻孔中的甲烷和二氧化碳或挥发性有机化合物 以及需要快速确认地下水的化学成分 建议通过安装于钻孔中的套管井或立管 对含水层进行一定时 间的监测以获得其水文地质和化学参数以及土壤组成的信息 采样方案中宜确认对钻孔构建的要求 以便设计能符合监测需求 7 2 交叉污染 无论使用何种采样方法 要注意采样系统及设备的材质不能污染样本 应避免与采样设备接触导 致的样本污染 同时避免样本中污染物质通过吸附或蒸发而损失 采样装置宜保持清洁 以免之前样本的残留部分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 地质或污染调查所用的采 样装备在每次采样前宜进行彻底清洗 宜避免以下因素造成的污染 为便于采样而进行的润滑 以及采样机械的润滑剂 油料 油脂或燃 料 在必须用到润滑的地方 比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 贡献的角度上不与样本分析相冲突或不会造成分析混乱的润滑方法 可采用不锈钢手铲将样本放入样本容器 但宜首先验证不锈钢质量 以保证不发生样本交叉污染 或干扰分析数据的质量 最常对地面钻 挖和采集所得到样品均为扰动样本 如果要求获得非扰动样本 样本采集时宜采用 特殊的采样设备并谨慎操作 7 3 非扰动样本 如果土壤采样中需要非扰动样本 可以使用采样框 取芯工具或圆筒等工具 采样工具都要压入土 壤 随后取出样本 这样获得的样本可保持原始的物理形态 表1 土壤挖掘 钻进及采样技术的适用性 技术 名称方法 取出样 本方法 通常面积 直径 土壤 剖面 细节 m m 对地面种类的适宜性 不适合的 土壤种类 适合的 土壤种类 适合于 地下 水位 之下 可能 的采 样种 类 采样 深度 m 备注 人工方法 手动螺 纹钻旋转 用螺纹 钻钻 5 0 m m 1 0 0 m m 5 0 非黏结砂 砾 石头 瓦砾及大 块物质 黏土 粉 土 黏结性 砂土及相 似地面 不能扰动样0 2 0 在黏结性砂 质土上可能 采样至 5 0 m 手工挖掘挖用取样工具1 m 1 m 1 0 固体固结 物及类似 阻碍 所有种类不 扰动 或非 扰动 0 1 5 不稳定岩土 则需侧边 支撑 动力击入式取样孔 动力螺纹 钻机旋转 用螺 纹钻5 0 m m 5 0 非黏结砂 砾 石头 瓦砾及大 块物质 黏土 粉 土 黏结性 砂土及相 似地面 不 扰动 及非 扰动 0 0 5 2 0 在黏结性砂 性土上可能 采样至 5 0 m 7 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 表1 续 技术 名称方法 取出样 本方法 通常面积 直径 土壤 剖面 细节 m m 对地面种类的适宜性 不适合的 土壤种类 适合的 土壤种类 适合于 地下 水位 之下 可能 的采 样种 类 采样 深度 m 备注 脉冲钻 机 动 力探头 冲击 用机器 上的工 具 5 0 m m 5 0 砾石 大石 头 大块 物质 黏土 粉 土 黏结性 砂土及相 似地面 能 扰动 及非 扰动 0 5 1 0 多功能钻 撞击 旋转 压力 不同的 钻头 3 0 m m 1 5 0 2 5 0 非自然阻 碍物 包括冰碛 物及基岩 在内的所 有类型 能 扰动 及非 扰动 0 1 0 0 特别适合于 冻结地带 轻缆撞击用钻孔工具1 5 0 m m 2 5 0 m m 1 0 0 阻碍物 如 轮胎 木材 混凝土 黏土 粉土 黏结性砂土 及类似地面 能 扰动 及非 扰动 0 5 3 0 旋转钻机 开孔 旋转 不能 仅用于 成孔 1 5 0 m m 5 0 0 m m 3 0 0 5 0 0 固体阻碍物所有土壤不能无1 0 4 0 适用于穿透 无需采样的 表层 旋转钻机 取芯钻 旋转 取出 心土 1 5 0 m m 5 0 0 m m 3 0 0 5 0 0 固体阻碍物所有土壤不能无1 0 2 0 长螺旋螺 纹钻机旋转不可能 1 5 0 m m 5 0 0 m m 3 0 0 5 0 0 固体阻碍物所有土壤不能无1 0 2 0 适用于穿透 所调查的 表层 中空杆螺 纹钻机旋转 将取样 装备退 下钻杆 1 5 0 m m 5 0 0 m m 5 0 固体阻碍物所有土壤不能 扰动 及非 扰动 1 0 2 0 在螺旋钻钻 原位状态下 取下中心杆 击入式 探头压力 取出 钻芯 3 0 m m 1 5 0 m m 1 0 固体障碍物所有土壤能 扰动 及非 扰动 0 3 0 得到钻芯 在有的情况 下可使用现 场仪器 机器挖掘 探坑挖掘用采样工具 3 m 4 m 1 m 1 0 大固体阻 碍物 所有土壤 及材料不能 扰动 及非 扰动 0 6 8 样本贮存 8 1 总则 对于物理 化学和生物 包括微生物 检测所需样本 其采集和保存方法存在很大区别 因此样本贮 8 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 存方式包括运输至实验室的速度和方法宜符合调查目标的要求和分析结果的精度要求 在进行调查之 前 有必要与执行分析工作的实验室协商 确保制定出合适的程序 特别是在转运至实验室的过程中 样本最好冷藏保存 低于5 样本最好从采集开始就进行冷藏 保存 便携式冷藏箱可能无法提供适合的受控条件 注 另见I S O 1 0 3 8 1 1和I S O 1 0 3 8 1 5 8 2 贮样容器 8 2 1 总则 对于非污染土壤的采样 可采用聚乙烯容器 如桶 广口瓶 结实的口袋等 这些容器采用惰性材料 且价格便宜 使用方便 当怀疑采样区域存在染污时 样本容器的材质必须确保样本保持其代表性 样本容器不能将污染 带入样本 同时也不能吸收样本成分 例如 塑料容器可能不适合贮存有机污染物 杀虫剂或油样本 聚乙烯塑料袋一般不适合贮存污染土壤 例外情况见8 2 3 容器宜妥善密封 保证从采样到送往实验室的过程中不丢失挥发性成分 如水分或溶剂 以及不出 现组分分离 有机化合物例如溶剂的采样可能需要特殊的样本容器 使用紧密带旋盖的瓶或罐可以防止污染物 损失 可能需要添加非水性溶剂 液体 如甲醇 将挥发性有机化合物的损失降到最低 宜保证样本容器装满并密封 将自由气体的空间降到最低 如果使用塑料袋 只能用将开口端熔接 形成气密性的袋子 缺点是熔接处容易撕裂 见表2 8 2 2 农业用途贮样容器 在一个区域内 为农业用途重复采样并形成混合样本时 宜采用足够大的样本容器确保能装下所有 样品 聚乙烯袋或聚乙烯 聚丙烯桶适合采用 采样须使用崭新的样本袋 经过仔细清洗 桶类容器可 重复使用 采样结束时 样本宜装进适当的容器或样本袋宜扎紧 确保在运输到实验室期间样本尽量少 接触空气 如果使用聚乙烯袋子 宜防止物理损坏导致样本的丢失或污染 表2 样本容器的适用性 容器材质 存在的污染分析要求 酸碱油及焦油溶剂气体无机物油及焦油 溶剂及 有机化 合物 挥发 性化 合物 优点缺点 塑料袋 a 成本低需去除过多空气 易损 塑料桶 b 成本低 广口玻璃瓶 旋盖 惰性易碎 铝罐 旋盖 成本高 铝 污染 酸碱 影响 9 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 表2 续 容器材质 存在的污染分析要求 酸碱油及焦油溶剂气体无机物油及焦油 溶剂及 有机化 合物 挥发 性化 合物 优点缺点 氟化聚合体 如聚四氟乙 烯P T F E 惰性成本高 压盖白铁罐 生锈 酸影响 注1 非常适合 注2 适合 注3 不适合 建议咨询分析实验室保证使用最适当的样本容器 a不宜用于受污染的土地和调查样本 b不宜用于需分析有机污染的受污染土地和调查样本 c如果存在挥发性有机化合物 为获得最佳效果 非扰动样本可使用了甲醇等溶剂 d使用P T F E隔膜适合使用 8 2 3 污染土地样本的贮样器 如果没有其他特殊要求 污染土样通常可采用配有盖子的塑料桶或结实的塑料袋贮存 一般情况 下 建议使用容量约2 k g带盖子的塑料桶 聚乙烯或聚丙烯的 如果需要更大的样本 则适合使用不 会与样本发生反应且不造成挥发性有机成分损失的加强型聚乙烯袋子 注意防止袋子出现的物理损 坏 以免造成样本损失或污染 将一个袋子套进另外一个袋子里边使用是一种合适的预防措施 在任何情况下 宜保持样本容器装满并密封 将自由气体的空间降到最低 选择装样容器必须保证 不会将污染转移到样本或吸收样本成分 如需测定有机化合物 需要使用惰性的容器而非塑料袋 以防止挥发性物质损失或样本容器吸附 容器宜能妥善密封以防止挥发性物质损失 在这些情形下 可以使用广口玻璃瓶 带螺纹盖的铝质容器 或带压盖的马口铁罐 需要顶空分析时 容器可使用蒸汽密封盖 动态顶空分析需使用特殊样本瓶 为减少挥发性有机化合物的损失 须添加非水性溶剂 液体 如甲醇 比较稳妥的方法是 在现场准备好不同种类的样本容器 然后根据污染物假设 见I S O 1 0 3 8 1 1 采 集到所有所需物质 8 2 4 地质学用途贮样容器 地质学用途的样本容器与污染土地调查使用的样本容器相同 多数情况下 塑料袋可以作为样本 容器 也可以使用结实的纸袋及布袋 8 3 标识 采样后 宜对样本设置清晰且唯一的标签 标签上宜标识I S O 1 0 3 8 1 1规定的详细信息 标本标 识宜使用比如悬挂式标签 粘性标签 如果在现场状态下 标签宜有足够的粘合力 直接写在容器上或 01 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 将标签置于样本的容器内 若标签妥善处理不会对样本造成影响 使用的标签必须能够经受现场的外 来影响 雨 污染 及将来的处理过程 磨损 制备 化学物质 标签宜具有足够大尺寸并能清晰记录所 有相关信息 8 4 样本贮存 建议将土壤样本冷藏贮存于5 以下 有助于降低样本的变化和变质 在现场及运输样本到实验 室接收的过程中可以使用冷藏箱 注 便携式冷藏箱可能无法提供合格的受控条件 应注意 特别在高温和潮湿的气候 冷却后冷凝的土壤气体水分可能导致样本淋溶 仅低于5 不能抑制有机化合物的水解 氧化 酶与微生物降解或其他的损耗 如果这些方面可能 对样本造成不利影响 包括在运输期间 样本保存温度宜低于 2 5 运输时可填充干冰外包装 固体 二氧化碳 以达到 2 5 的低温 或者使用装有液氮的容器 或使用车载冰箱 对于非扰动样本 除了遵循有关冷却和储藏的建议外 还应妥善搬运确保土壤结构在运输期间不发 生扰动 9 采样报告 除了采样位置 人员 观测值及样本识别信息之外 采样报告还宜包含对采样方法及所用采样设备 的合理描述 如果实际采样程序与初始计划有所不同 也应记入报告 说明改变的原因 注 另见I S O 1 0 3 8 1 1 I S O 1 0 3 8 1 4及I S O 1 0 3 8 1 5 11 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 附 录 A 资料性附录 人工及机械采样工具 A 1 小型螺旋钻 A 1 1 手工操作螺旋钻技术 手动螺旋钻采样器有多种设计类型可采用 多年来已开发出许多类型 以满足不同土壤种类和条 件的采样需求 设备使用的难易程度取决于采样地面的性质 一般来说 相对于比在其他土壤中 特别 存在石块等阻碍物的地方 手钻在砂质土壤中更容易使用 在砂质土壤中 手钻的采样深度可达到5 m 左右 手钻一般用于采集均质土壤 如农业土壤 使用手钻时 宜注意保证钻土及取出样本过程中 钻孔内较高处掉落物质不会污染土壤 采用塑料 衬管可防止这类交叉污染 采集心土样本是采用手钻采集土壤样本的最好形式 如果能够清洁钻孔防止交叉污染 可以使用 其他类型的钻头帮助钻到需要的采样深度 手钻采样可以观测到土壤剖面 可在预定深度采样 如果钻透局部污染 宜特别注意采集代表性 样本 使用手钻采集农业测试土壤样本并形成混合样本时 螺旋钻应能够采集相同的样本量 这类样本 通常取自约1 5 0 m m 2 5 0 m m深的近地表层土壤 A 1 2 机械螺旋钻技术 使用小型引擎驱动的螺旋钻以降低采样需要的劳动 防止钻孔内交叉污染的要求 见7 2及A 1 1 同样适用于机械和手动螺旋钻 安装于越野车上的 动力螺旋钻可用于农业用途的重复采样 使用燃油引擎时宜注意避免所用燃料 引擎润滑及废气对样本造成污染 电动引擎驱动的螺旋钻 可将这种污染风险降到最低 A 2 钻孔 A 2 1 轻缆冲击钻孔 轻缆冲击钻孔一般使用的移动钻塔 钻塔由柴油发动机驱动的绞盘 1 t 2 t 和约6 m高三脚铁塔 构成 铁塔可以折叠然后可用小型车辆 一般4轮驱动 牵引 轻缆冲击钻孔技术一般用于岩土工程 可构建超过2 0 m深的钻孔 此技术特别适用于具有很大 深度的地方 如废弃物堆及其他不稳定的岩土 根据地层使用不同的工具穿透地面 在黏结土壤上用黏土切土器 在非黏结土壤上使用取土器 或 抽砂筒 可使用凿子穿透坚硬的岩土和障碍物 这些工具形成的钻孔由钢套管支撑 钢套管随钻孔深 入而深入 套管避免了大部分交叉污染问题 但是每当支撑性套管在钻孔中向更深处推进一次 采集样 本前宜将管孔清理干净 由于岩土的性质 例如在黏土地层 工具可能在钢套管被推进到孔之前就已经形成钻孔 这样会 导致支撑管套沿钻孔下推时 钻孔周边的物质被移动 导致交叉污染 21 GB T36197 2018 ISO10381 2 2002 中国标准出版社授权北京万方数据股份有限公司在中国境内 不含港澳台地区 推广使用 如果在砂土或砾石中钻孔 特别是在 水 饱和层 用抽砂筒取出物质之前将钢套推到位以支撑钻孔 壁 但这将扰动岩土并增加采样难度 在有些地层 必须往钻孔加水润滑 这种情况下可能用到自来水 宜注意对土壤和水样的影响 加 水宜在钻孔日志上记录 适当时 可以在采样细节中记录 黏土切取器及取土器从钻孔中将已扰动的物质取上来 一般这样对于记录地层已具有足够的代表 性 但是应该注意避免由于钻孔内的土壤等物质被下推 例如在移动套管的时候 此种情况可导致误判 也可从黏土切取器和取土筒中采集样本 尽管最后的样本尺寸大于手工螺旋钻技术获得样本 但仍然 限制使用 从黏结地层及软岩 如白垩 中采集非扰动土样可通过以下方法实现 将空心管 1 0 0 m m开口管采 样器 打入地下并取出供检测和分析用的芯样 优先使用这类非扰动采样设备以减少检测样本出现交 叉污染 钻进过程中可以采集水样 随着钻孔钻进 钻孔套管将钻孔封闭并使其隔离周围岩土 这样采集到 不同深度的含水层 同时将交叉污染风险降到最低 要得到真正有代表性的地下水样本须安装合理设 计的监测井 在钻孔推进时 可以监测钻孔空气的气体浓度或采集气体样本 进而绘制地下气体组成的剖面图 A 2 2 旋转钻进 A 2 2 1 总则 动力旋转切割工具使用轴端的切割刀头 在旋转之中钻入地下 该系统需要某种形式的润滑 空 气 水或钻进泥浆 以冷却切割刀头 并移出切断的土壤等物质 润滑剂将碎屑从切头处往上推出离开 已形成的钻孔并在地表水平喷出 由于与形成孔壁的岩土接触 可能导致交叉污染 这种技术特别适 用于快速形成钻孔 以形成观测深井或在更大深度用合适的技术取得样本 在钻进污染土地使用这种技术时 喷出的物质不可控 例如有空气或水用作润滑时 可造成更大范 围的表面污染 这会对调查团队和环境产生危害 旋转钻进存在两种基本类型 裸眼 或全孔径 钻进 其土钻切开钻孔直径范围内的所有物质 另一 种是取芯钻 一个环形钻头安装在取心管装置的外部旋转管的底部 钻芯通过钻头切下 在取