决策单元-多点增量采样法在重金属污染农田土壤-作物协同监测中的应用

农用地土壤环境监测现行导则对于具体采样区混合样所需的分点数量仅做了原则性的规定,采样实践中通常按照最低要求执行,为探讨分点数量对重金属污染农田土壤-作物协同监测数据总体估计误差(The overall estimation error,OEE)的影响,选择安徽铜陵某重金属污染农田为研究对象,在8个小区中运用决策单元-多点增量采样法(Decision Unit-Multi Increment Sampling,DUMIS)分别采集5、50点和100点土壤混合样及对应的小麦籽粒样品,并分析了野外采样、室内制样和实验室分析各环节的误差。结果表明:土壤及小麦籽粒样品Cd、Pb含量室内制样与实验室分析准确度及精密度符合相关标准的要求,不同环节对土壤Cd、Pb含量OEE的贡献依次为实验室分析<室内制样<野外采样。小麦籽粒Cd含量监测数据的OEE主要来源于野外采样;由于籽粒Pb含量较低,OEE主要来源于实验室分析步骤。在本研究中绝大多数情况下,不同分点数量没有影响土壤和小麦籽粒样品Cd、Pb污染的评价结果,但本研究结果表明,在进行农用地土壤-作物协同监测时,需要考虑混合样分点数量对样品代表性以及评价结果的可能影响。对于污染物组成和空间变异可能较大的农田进行采样时,在给定的采样区内,适合采用DUMIS方法,以保证样品的代表性、数据的重现性和结论的可靠性。

决策单元-多点增量采样(DUMIS)在镍污染地块基坑清挖效果评估中的应用

为评估现行采样方法在土壤清挖效果评估中的不确定性,以某Ni污染地块土壤清挖后遗留的基坑坑底为研究对象,用现行采样方法和决策单元-多点增量采样方法(Decision unit multi increment sampling,DUMIS)分别采集基坑坑底土壤,分析土壤中w(Ni)的变化情况,并评估DUMIS方法现场采样和室内制样的误差.结果表明:①现行采样方式下,7个坑底采样单元(每个采样单元9点混合)中土壤w(Ni)的变异系数为71.7%,属强变异;现场平行双样w(Ni)的相对偏差为42.6%,不符合平行双样最大允许误差要求;所有样品的w(Ni)均未超过土壤清理目标值(90.5 mg kg),但个别采样单元的土壤w(Ni)较接近清理目标值.②DUMIS方式下,将基坑底部划分为一个决策单元,均匀布设50个分样采样点位,并在现场采样和实验室制样过程均进行3次重复采样;实验室制样三重复w(Ni)的相对标准偏差(Relative standard deviation,RSD)分别为1.3%、1.5%和1.7%,现场采样三重复w(Ni)的RSD为4.0%,数据精度较高;基坑坑底土壤w(Ni)的平均值为36.6 mg/kg,远低于土壤清理目标值.研究显示,DUMIS方法样本代表性强,数据重现性好,决策可靠,适合用于基坑清挖效果评估.

对农用地土壤环境质量类别划分的思考：以贵州马铃薯产区Cd风险管控为例

通过收集整理野外采样、室内盆栽和文献数据,验证我国现行《农用地土壤污染风险管控标准》(GB15618-2008)以及《种植根茎类蔬菜的旱地土壤镉、铅、铬、汞、砷安全阈值》(GB/T 36783-2018)在贵州马铃薯产地土壤Cd环境质量类别划分中的适宜性。研究表明,矿区种植的马铃薯Cd含量超标风险较大,上述两个土壤Cd标准对于贵州马铃薯产地土壤而言均偏严。在分析我国现行土壤-作物协同监测采样方法不足的基础上,提出借鉴基于现代采样理论的决策单元-多点增量采样(DUMIS)方法开展土壤-作物协同监测和修复效果评估。建议因地制宜制定基于有效态的土壤安全利用标准,建议深入开展基于DUMIS的土壤-作物协同监测采样方法以及中低污染土壤安全利用有效态标准制定的研究,服务于我国特色农产品产地土壤环境质量类别划分和安全利用。