土壤检测论文范文

土壤检测论文范文第1篇

关键词： 土壤湿度检测； 组容模型； 检测电路设计； 控制策略

中图分类号： TN78?34； TP29 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）08?0125?03

土壤湿度，又称土壤含水率，是植物生长的一个重要影响因素，在园林花卉、蔬菜大棚等自动灌溉控制系统中，土壤湿度检测准确和稳定是控制系统成功的关键。现有的土壤湿度测定方法基本都属于电信号测量方式，即土壤作为载体通过电信号时，电信号的特性发生一定的改变。但实际土壤的结构和成分非常复杂，土壤是固相、液相、气相共同组成的物质[1]，这些物质处于一种微弱的平衡之中。当探测头插入土壤或电信号通过时，土壤中的平衡被改变，从而使得测量的准确性和稳定度较差。如何在测量过程中能够保证稳定性和精度，是电信号测量土壤湿度的关键问题。

1 恒流源作用下土壤湿度模型

设计试验土壤湿度检测的结构如图1，采用直径约 1 mm，长100 mm的不锈钢针作为土壤探针，探针间距离100 mm。当控制开关开通时，恒流源输出稳定电流（0.5 mA），通过土壤在两根探针间输出电压波形，得到图2中的电压瞬态变化曲线。如果测量不同湿度的土壤就可以得到图2的曲线簇。

从图2中可以得出以下结论：

（1）在恒流源作用下土壤湿度越大，输出电压波形的瞬态过程越长，输出电压幅度变化越大。

（2）在恒流源作用下不同土壤湿度情况下，当达到新的平衡时，输出电压的大小趋向数值相同。

（3）在恒流源作用下瞬态过程中土壤湿度越大，输出电压的初始值越小；土壤湿度越小，输出电压的初始值越大。

理论上土壤湿度检测的电学模型可以用一个阻容网络进行模拟[2]，在恒流源作用下常用的阻容电路（如图3所示）很难解释上述的结论，因此将电学模型修改为如图4的阻容模型电路来进行解释。

结合上述结论，对于图4的阻容等效网络在恒流源作用下可以得出：

（1）输出电压波形符合电容充电的曲线趋势；

（2）由于不同湿度时，输出电压在一定时间稳定后趋向数值一致，可知R0在不同的土壤湿度时基本变化很小；

（3）土壤湿度越大，输出电压的初始值越小，由于电容通电“瞬间”导通的原理，可知R1随着土壤湿度的增加而减小；

（4）土壤湿度越大，输出电压波形的瞬态过程越长，可知C随着土壤湿度的增加而增加，而且R1C也增大。

从阻容等效网络的物理意义上讲，可以认为R0代表了土壤样本的结构和基本成分，具有一定的稳定性；R1代表了土壤固相、液相和气相的物理变化，当湿度变化时，三者的比例发生变化，其导电性能变化；C代表土壤的电化学反应，当湿度变化时电解质的活跃程度变化，同时电流输入时，将会产生一些电解反应。

2 土壤湿度检测电路设计

从恒流源土壤湿度检测的分析可知，在实际信号采样中当电流输入后输出信号到达基本稳定时，其检测结果很难反应出湿度的区别，同时电流的输入打破了土壤的微弱平衡，其特性可能会发生变化，造成信号自身对测量的干扰。因此信号的采样应该位于输出电压曲线的初始值附近，才能准确反应土壤湿度的变化，同时由于电流作用时间短，电解反应的干扰基本不会出现。

实际采样电路如图5所示，在恒流源开通时，利用标准锯齿波电压与土壤探针输出电压在运放组成的比较电路中产生矩形脉冲，通过斯密特触发电路整形后进行脉宽捕捉和检测[3]，得到代表此时输出电压大小的矩形波脉宽，得到数据后系统立刻关闭脉宽捕捉功能和恒流源。

从理论上，锯齿波的频率越高，系统所捕捉的第一个脉宽越接近探针输出电压的初始值。实际上由于在较小恒流源电流作用下，输出电压波形的稳定时间基本都在100 ms以上，因此在实际使用中综合系统捕捉脉宽软件的技术实现可设计锯齿波的频率100 Hz以上即可。在实际制作中金属探针插入泥土后，对于泥土会产生一定扰动，土壤中的自由离子向金属表面运动，影响检测准确性。因此为了保证测试的稳定性，探针的金属表面与土壤接触不能太大，同时为了保证探针的插入深度，可采用绝缘材料包裹金属探针的方式[4] ，金属探针露出与土壤直接接触的针长短在1～1.5 cm为宜。测试时应先将探针插入土壤后一定时间（10～15 min）后进行。

图6显示实际制作的电路（锯齿波频率为100 Hz）在土壤湿度增加时脉冲宽度的变化情况，其湿度?脉冲宽度曲线具有函数单调性。图7为同一湿度下不同时间段脉冲宽度变化，其稳定性较好。

3 基于土壤湿度检测的控制系统策略

由于同一土壤在不同湿度时其检测数据曲线具有一定非线性，为了提高检测的精度，控制系统CPU（单片机等）可以采用分段线性拟合的方法来实现较高的检测精度[5?8]（见图8）。

在系统工作之前，先利用样本土壤进行湿度数值预置，如5%，10%，15%，…，控制系统利用这些样本检测到的脉宽数值进行分段线性拟合曲线，生成分段脉宽?湿度函数。在实际测量时，将检测到的脉宽数据对应相应区间函数进行运算，即可得到相应的土壤湿度值。同时由于实际上土壤的湿度变化不会很快，因此可采用定期采样（间隔几分钟左右）的方式来进行工作。

在测量不同土壤时，应先清除原有预置值，重新进行样本土壤湿度预置，生成新的分段脉宽?湿度函数进行工作。

4 结 语

本文所建立的恒流源作用下土壤湿度电学模型较好地表现了土壤湿度变化时探针阻抗变化的特性趋势，根据本文设计电路和控制策略制作的土壤湿度检测自动控制系统，经过在农业蔬菜大棚自动浇灌控制系统[9]和阳台花园自动浇灌控制系统中的应用和实践，土壤湿度检测稳定度和区分度比较良好。由于土壤的结构非常复杂，成分之间的相互反应多种多样，土壤中的微弱平衡很容易受到外界的干扰（如温度变化等）[10]，如何提高抗干扰还有待进一步深入研究。

参考文献

[1] AMATO M， RITCHIE J T. Small Spatial scale soil water content measurement with time domain reflectmetry [J]. Soil Science Society of America Journal 1995， 59（2）： 21?26.

[2] SCHMUGGE T J， JACKSON T J， MCKIM H L. Surver of methods for soil moisture determination [J]. Water Resources Research， 1980， 16（6）： 961?979.

[3] 白泽生.土壤水分检测转换电路的设计[J].传感器与微系统，2006（9）：16?18.

[4] 马孝义.电容式土壤水分传感器的研制[J].传感器技术，1993（1）：4?8.

[5] 赵燕东.基于驻波率原理的土壤水分传感器的测量敏感度分析[J].农业工程学报，2002（18）：2?5.

[6] 甘露萍.一种土壤湿度传感器的研制[J].农机化研究，2008（10）：91?94.

[7] 曹琳琳.单片机原理及接口技术[M].长沙：国防科技大学出版社，2008.

[8] 张泽卉.基于GSM短信和无线高频通信的灌溉自动控制系统[J].节水灌溉，2008（1）：33?37.

土壤检测论文范文第2篇

关键词：土壤；氮检测技术；废水的利用

中图分类号：S153 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132037

前言

要保证农耕质量，就要对农耕土地的养分量予以z测，以对农业施肥工作提供可靠的参考数据，以农田耕作中做到节约使用、适当施肥的目的。

1 对土壤中的氮元素检测的基本方法

1.1 采用开氏法进行氮检测

开氏法是土壤氮元素检测中统一使用的标准检测方法。多年来，这对土壤中氮元素的测定的问题，科学研究者都不断地进行技术改进，包括硒粉-硫酸铜-硫酸消化法、重铬酸钾-硫酸消化法等，都可以获得较为准确的氮元素检测结果，但是，开氏法以其检测数据稳定而且具有较高的检测准确率而被广为利用[1]。但是，这种检测方法的具体操作中，程序繁琐，检测的时间相对较长，大约需要1h的时间。开氏法对土壤样品尽心检测，适合于小批量的样品检测，且土塘中如果含氮量很高，特别是固态氮、硝态氮具有较高的含量，就难以获得准确的测定结果。

1.2 采用双波长法进行氮检测

如果土壤中含有大量的硝态氮，就可以采用双波长法进行氮检测。双波长法在氮元素检测中具有较高的灵敏度，而且可以结合采用反射仪法或者流动分析法进行检测。如果三者对土壤中的氮元素检测结果不存在显著差异，就说明测量结果准确。

1.3 采用ASI法进行氮检测

ASI法被称为“土壤养分状况系统研究法”，是近年来的土壤肥料检测中所使用的方法。这种方法在对土壤中所含有的养分进行检测的时候，不仅快捷高效，而且可以获得较为准确的检测结果，所以，在世界各国都广为使用。使用ASI法对土壤中的氮元素进行检测的时候，对土壤的性质也具有针对性。如果土壤为酸性土壤、碱性土壤、中性土壤或者石灰性土壤，就适合于采用ASI法进行氮检测。

2 近红外技术（NIRS）检测方法的研究

采用近红外技术对土壤的样品进行检测，就可以针对所获得的红外漫反射光谱进行分析。在光谱的3600～7600cm范围内，土壤样品对光谱的吸收能力是比较强的。对近红外光谱检测所获得的数据进行化学计量分析，对所获得的数据处理为数学模型，就可以将土壤样品中所含有的氮元素测量出来。具体应用中，如果对种植小麦的土壤进行检测[1]。检测的内容为土壤施肥之前2h以及施肥之后2h的小麦长势，采用高光谱的遥感航空影像装置进行拍摄获取信息，与相应的土壤样品检测数据进行比对，就可以对土壤中的氮元素累积情况进行检测，而对农田中的肥力状况以及农田的污染情况都有所了解。

对于农耕土地中的氮元素含量采用近红外光谱技术进行分析，还可以对土壤中的氮元素浓度的变化情况进行预测，即根据土壤的形成情况，土壤受到污染后的退化情况等的测定，就可以利用光谱技术对土壤中的氮元素含量的变化趋势进行预测。

针对近红外技术对土壤中的氮元素检测的相关问题研究，徐永明等采用了回归运算方法针对土壤光谱的吸收带所呈现出来的特征以及总体的氮元素含量进行测算研究，得出结论，氮元素与吸收带特征密切相关，而且吸收带的变化，可以通过土壤反射率实现出来。这就意味着，采用近红外技术，可以将土壤所含有的氮元素的含量快速而准确地测算出来[3]。李鑫等对种植水稻的土壤中所含有的氮元素含量采用近红外光谱法进行测试，所使用的仪器为Nicolet公司的傅里叶变换近红外透射光谱仪，对种植水稻的土壤的光谱值采用偏小儿乘回归测算法（PLSR）获得土壤中氮元素含量的测算数据并将相关的模型建立起来，而且模型的运用对于土壤中含氮量的测算结果相对稳定。

3 总结

综上所述，对土壤中的氮进行检测，如果依然采用传统的检测技术，很难获得良好的检测效果，不仅检测难以达到实时性，而且还存在着污染性。采用先进的氮元素检测技术，比如近红外技术（NIRS），不仅操作简便，而且检测成本相对较低，而且不会对土壤中的氮成分造成破坏。

参考文献

[1] 徐燕，徐茜，余鸿燕.Mehlieh 3法、ASI法与常规方法测定土壤养分的相关性[J].江苏农业科学，2012，40（3）：296-298.

[2]鲁珊，毛彩云，肖荷霞，等.土壤中氮检测技术研究[J].安徽农业科学，2014，42（18）：5789.

土壤检测论文范文第3篇

关键词 土壤水分自动站；观测数据；差异检验；原因分析；辽宁抚顺

中图分类号 P415.1+2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0203-02

旱涝灾害能给农业生产造成严重的影响，抚顺市雨量充沛，但雨量分布并不十分协调，即使在正常年份，作物生长季内季节性旱涝也经常发生[1]。为做好全市抗旱工作，2010年9月至2011年9月，中国气象局为抚顺市安装了3套DZN1型自动土壤水分观测站，分别安装在抚顺县、新宾县、清原县。与传统的人工土钻取土、烘干法测定土壤湿度相比，DZN1型自动土壤水分观测系统遵循的观测方法、观测时限均发生了很大的变化，导致测量结果存在一定的差异。因此，对设备投入业务运行的差异性检验和形成原因分析是非常必要的。

国内一些相关方面的专家对土壤水分自动站观测数据的检验研究较多[2]。本文选取自动站数据和人工测定土壤湿度对比差异因子，对自动站观测数值与人工对比观测的差异性进行检验，并对形成的原因进行分析探讨。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本文资料选取抚顺地区新宾、章党、清原3个土壤水分自动站的6个月内的0～10、10～20、20～30、30～40、40～50、50～60、60～80、80～100 cm土层的土壤体积含水量和距离传感器2～10 m内对应层次的人工土钻取土、烘干法测定的土壤体积含水量数值。

1.2 研究方法

按照《自动土壤水分观测规范》[3]（以下简称《规范》）中对自动站观测数值的业务化检验标准的评价指标：人工观测土壤体积含水量值与器测土壤体积含水量之差的多次平均值的绝对误差σ≤5%。

式中：xi为仪器土壤体积含水量观测值（g/cm3）；ai为人工土壤体积含水量观测值（g/cm3）；N为对比观测次数；设备田间标定后连续人工对比观测1个月不少于6次。σ为人工对比观测土壤体积含水量多次平均值的绝对误差（g/cm3）。

1.3 自动土壤水分站数据采集原理

仪器利用频域反射法原理（FDR）来测定土壤体积含水量，它由传感器发出100 MHz高频信号，当土壤中的水分变化时，其介电常数相应变化，测量时传感器给出的电容（压）值也随之变化，这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集[3]，经过线性化和定量化处理，得出土壤水分观测值，并按一定的格式存储在采集器中。计算机处理后每1 h形成一个长Z文件，根据土壤水文、物理常数和相关公式计算出土壤相对湿度（%）。

2 结果与分析

2.1 数据差异性检验

抚顺市3个土壤水分自动站与人工观测土层体积含水量对比结果见表1，通过对近半年的干、湿季节的交替时间进行对比观测后发现，抚顺地区3个土壤水分自动站观测土壤体积含水量与人工值基本一致。除新宾县由于土壤90～100 cm土层土壤质地为砂石土不进行土壤体积含水量测定外，新宾站的70～80 cm、章党站的90～100 cm、清原站的30～40、60～80 cm土层因为仪器校验和地下水位较高等原因未通过业务化检验，其余各土层土壤含水量与人工值比较均控制在5%的差异范围内，可以投入业务运行。根据不同层次的业务不达标情况，更换了土壤新宾站的70～80 cm、章党站的90～100 cm、清原站的30～40、60～80 cm土层的湿度传感器，对相应土层的土质进行分析检查、维护，根据需要进行了为期3～6个月的该层次的二次业务检验，在二次检验后达到合格标准，均可投入到业务运行（表2）。

2.2 数据差异原因分析

2.2.1 业务化检验存在时段较差。自动土壤水分观测站投入到业务化检验，按照《规范》要求，应跨越干、湿两季进行人工取土观测对比，第1次对比观测检验主要在6―9月等多雨季节，人工对比观测时间比较集中在湿季，各土层的平均土壤体积含水量变化幅度较快。人工取土在采样、整理和传输时效方面要1 h左右，自动观测站数据采集、传输可以精确到分钟，用平均值代替，存在数据采集的时段内虽然大部分单层样本数据的标准差都偏小，但个别站点标准差平均值仍较大。

2.2.2 仪器布设空间距离差异。自动土壤水分自动观测站传感器布设采取0～10、10～20、20～30、30～40、40～50、50～60、60～80、80～100 cm等多层纵向排列布设（图1），人工下钻深度去除土钻本身带来的深度误差，仍存在3～5 cm的取样误差。而横向上，人工取土范围按照《规范》要求取土钻孔的位置应分布在传感器埋O位置四周半径2～10 m之间的范围内（图2），距离内土壤水分分布不均可以导致测量结果存在一定差异。

2.2.3 气象和自然因素影响。DZN1型自动土壤水分设备受东部山区气候条件制约，在温度过高、出现地表结冰、连续降雨和深层土壤冻结时，土壤水分传感器观测土壤体积含水量数值变化较缓慢。特别在土壤冻结后，土壤湿度无变化。土壤体积含水量变化受附近水库、水体和生长季节植物蒸腾作用[4]等自然因素影响，仪器灵敏度较高，与人工观测产生误差。深层土壤体积含水易饱和，受土壤含砂质地影响，采集数值变化较小，与人工观测存在较大差距，也是深层差异较大而需重复对比观测的原因。

2.2.4 仪器设备稳定性。自动观测的土壤体积含水量是通过计算而来，仪器指定的观测数据处理方法对不同层次设定了订正系数，订正系数的大小直接影响测量结果和人工值的差异。

3 结论与讨论

（1）按照《规范》中的业务化检验标准，抚顺地区3个土壤水分观测站点的个别层次均通过一次性检验达到标准，而新宾站的70～80 cm、章党站的90～100 cm、清原站的30～40、60～80 cm土层在更换传感器、维护土层和设备后通过二次检验达到标准。

（2）土壤水分观测的业务化检验受观测仪器的时间较差和空间距离限制，在进行业务化检验的同时应平均分配干、湿季节的时间段，在对比观测的空间距离上应控制在2 m左右较好。

（3）仪器设备受东部山区气候条件制约较大，自然地大型水体、生长季节作物蒸腾作用均能影响土壤体积含水量的变化数值。

（4）仪器设备受订正系数影响直接影响测量结果，厂家应在订正系数方面进一步细化。

4 参考文献

[1] 张昱，李亮，吴春英，等.抚顺市旱涝演变规律及其对农业的影响和对策[J].江苏农业科学，2013，41（增刊1）：194-195.

[2] 鲁韦坤，李湘，朱斌.云南土壤水分自动站观测值的业务化检验及其标准[J].气象科技，2015（43）：202-206.

土壤检测论文范文第4篇

关键词：X射线荧光光谱；土壤；重金属元素；应急监测；环境污染 文献标识码：A

中图分类号：O657 文章编号：1009-2374（2016）20-0041-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.20.019

1 概述

众所周知，土壤中含有的重金属元素在妨害植物生长的同时，还会通过食物链的富集效应危害人类的健康身体，甚至会造成大气污染和水污染，严重影响了土壤的生态功能。随着我国城市化进程的加快以及工业的高速发展，土壤中重金属元素的累积问题也日益严重。检测土壤中重金属元素的含量已逐渐成为农业生产中的一项重要工作。不仅如此，测定土壤中的重金属元素是完成污染土壤治理工作的关键的第一步。测定土壤中重金属元素的方法主要有化学分析方法、电化学分析方法、光学分析方法、色谱分析方法、原子吸收方法、化学发光方法7种。在检测土壤中的重金属元素时，通常使用强酸对土壤样品进行消煮，然后通过火焰原子吸收光谱、原子荧光光谱、石墨炉原子吸收光谱以及等离子体发射光谱等方法对样品土壤中的重金属元素进行检测。实际经验表明，采用上述方法进行检测时，结果准确度与精确度都比较高，但由于存在步骤繁琐、实验周期较长、成本较高等缺点，而且使用强酸处理样品土壤时会造成污染，因此以上方法的实用性并不十分理想。X射线荧光光谱技术是一项具有创新意义的技术，目前已在生物、食品、地质等领域被广泛应用，且起到了令人满意的效果。随着该技术的不断发展与进步，其在土壤重金属元素检测领域也得到了很好的应用，并取得了令人惊喜的成果。本文采用美国伊诺斯（Innox-X）公司研发的DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪作为实验工具，对样品土壤中含有的Cr、Pb、Cu、AS、Zn等重金属元素进行了检测，并对检测结果进行了分析和说明。目的在于为便携式X射线荧光光谱测定土壤中Cr、Pb、As、Cu、Zn重金属元素提供科学、可行的检测方法和技术支持。

2 实验部分

2.1 实验仪器与试剂

美国伊诺斯（Innox-X）公司研发的DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪，其工作的原理为：分析仪发出X射线照射到样品上，样品表面的电子层受到激发产生电子逃逸现象，进而产生电子跃迁，电子跃迁会释放多余的能量，仪器探测器捕捉反馈回来的能量光谱，每种元素都有自己的特征光谱，仪器自带软件根据光谱计算出化学结果。

2.2 实验方法

此次实验所使用的土壤样品为土壤标准样品GSS-8。使用便携式X射线荧光分析仪对土壤中重金属元素的测定步骤分为如下三步：首先使用保鲜膜将土壤样品进行密封，确保在土壤样品后不会发生外漏现象；然后使用槌杵将土壤样品测试面的平整后，开始测定；最后将仪器探头窗口对准土壤样品，不要有间隙。测试期间，不得晃动。在使用便携式X射线荧光光谱分析仪之前，需对机器进行20分种左右的预热，保证测试结果的准确性。测试的时间周期为可根据测定元素的性质，选择不同的测试曲线，设置不同的测定时间。测试现场的原位检测完成后，需要将测试点的土壤样品进行采集并带回实验室，以便进行室内的常规测定。

2.3 实验数据处理

此次实验数据的统计与分析使用Excel 2007和基于的Innov-x专用分析软件。

3 实验结果与讨论

3.1 实验准确度与精密度分析

国际应用化学联合会分光化学分析分会于1976年对检出限的定义进行了规定：将获得空白值标准偏差3倍所定义的含量作为检出限。实验测试结果为Cu、Zn、Pb、Cr、As元素在样品土壤中的浓度为25.7mg・kg-1、

68.0mg・kg-1、19.4mg・kg-1、73.7mg・kg-1、13.0mg・kg-1。测试结果中全部元素的最低检出限都低于土壤环境质量标准中的一级土壤标准值。

在实验室环境下，测试结果表明，土壤成分分析标准物质GSS-8中Cu、Zn等重金属元素含量全部低于土壤环境质量标准中的一级标准值。使用X射线进行测定时，仪器的准确度偏差处于0%～8.4%范围内，精密度标准偏差在1.7%～6.7%之间，测试结果表明仪器具有较好的测试重复性。通过对仪器的准确度和精密度以及最低检出限进行分析，看出DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪可以完成对污染土壤中Cu、Zn、Pb、Cr、As等重金属元素的测定工作。

3.2 田间原位检测

此次实验的田间原位检测点为韶关市某矿区附近农田。选用Inno-X DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪为实验仪器，按照户外应急监测的测试步骤进行检测，对每个测试点进行3次重复测定。测试结果表明，进行田间原位检测的平行性很好，土壤中的Cu、Zn、Pb、As以及Cr重金属元素含量高于X射线的实验室检测结果。田间原位检测时，由于现场的环境，不能做到马上将土壤样品研磨至100目的粉末，同时，土壤的含水量以及紧实程度等均会对X射线检测造成干扰，导致测试结果的不准确。但由于田间原位检测具有无需对土壤进行预处理，而且能快速得到检测结果等优势，因此可以实现实时、快速的检测，该方法在确定土壤污染源以及污染土壤监测等方面具有较好的应用前景。其中1#、2#点位数据如表1所示。

4 结语

DP-4050型便携式X荧光环境分析仪对样品土壤中Cu、Zn、Pb、As以及Cr等重金属元素的最低检出限均低于国家土壤环境质量标准中的一级标准值，仪器测试具有良好的准确度和精密度。田间原位检测的结果表明，仪器可准确、高效地完成检测工作，虽然测试点的环境条件会对实验结果造成一定影响，但测试结果的准确性和精确度仍处于较高水平。综上所述，便携式X射线荧光光谱可对土壤中的Cu、Zn等元素进行快速测定以及田间原位检测，为提高土壤质量监测水平提供了帮助。

参考文献

[1] 冉景，王德建，王灿，薄录吉，郑继成，姚利鹏.便携式X射线荧光光谱法与原子吸收/原子荧光法测定土壤重金属的对比研究[J].光谱学与光谱分析，2014，（11）.

[2] 周宝宣，袁琦.土壤重金属检测技术研究现状及发展趋势[J].应用化工，2015，（1）.

土壤检测论文范文第5篇

关键词：重金属监测；重金属污染；土壤采样；样品制备；样品检测；总质量控制 文献标识码：A

中图分类号：X833 文章编号：1009-2374（2017）08-0124-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.060

1 我国土壤重金属污染现状

土壤是地球环境的主要组成部分之一，主要指地球表面能够生长植被的地表层，是介于大气、岩石、水和生物之间的构成部分。大部分的土壤是由沙石和黏土以及各种有机物等成分混合而成的。土壤是大部分动物、植物、微生物等赖以生存的基本物质，土壤的优劣直接影响我们的日常生活、生产以及农业经济的发展。

重金属是指相对密度高于5的金属元素及其化合物，其中在我们生活中能引起土壤污染的重金属主要指铅、汞、镉、锌、铬、铜、镍和类金属砷等元素化合物。在环境污染中土壤的重金属污染要比水体、空气等污染更加隐蔽难测，并且土壤的自我修复能力相对水体和空气来说较弱，一旦重金属进入环境土壤中的含量高于土壤的自身修复能力时，就会在土壤中形成污染并且不断积累长期存在，从而对土壤造成严重的破坏和污染。土壤被重金属污染后，一旦在受污染的农田里种植作物将会导致农作物受到污染，最终经过农作物污染到食品，同时，被污染的土壤通过雨水渗透，水体流经地表等过程造成江河、地下水等水体污染，一旦被人饮用将会给人体带来极大的伤害

随着我国城市化建设，工业及化学化工等领域的发展，加上农业上对农药化肥等化工产品的应用导致环境内被重金属污染的土壤逐年增加，对我们的人身健康和经济发展带来了巨大的危害。根据我国农业部的调研发现，我国目前受污染的农田灌溉区多达140*104公顷，其中被重金属所污染的区域占总污染灌溉区的60%以上。我国每年有超过1200万吨的农作物被重金属所污染，每年因为重金属污染而导致的粮食减产高于1000多万吨，每年农业经济损失超过200亿元人民币。同时由于粮食含镉量超标会引起“痛痛病”，砷过量会导致肺癌、皮肤癌以及几乎所有的重金属过量都会引起人的神经错乱、头晕头痛、关节病变、各种癌症和结石等，所以土壤重金属污染已经严重危害到人类及畜类的健康。

2 土壤重金偌嗖庵卫戆旆

根据我国环保监测法案发现，土壤重金属监测在各种环境常规监测里面逐渐占据了重要地位，其中对于灌溉区及各种农田的土壤监测已经变得尤为重要。

2.1 土壤样品采集

在各种环境监测中土壤的监测和水质、大气的监测不同，水体和大气均为流体，污染源混入后较易融合，由于大部分水体气体等污染物可在限定范围内均匀分布，对于监测项目的采样工作来说相对简单，代表性样品容易采集。然而土壤中的重金属污染物的转移、混合等相对大气、水体中的污染物更加困难，分布不均匀，各地点的污染程度差异很大，即便是采取多点、多次的采样方法，采取的样品也具有极大的局限性，因此土壤的监测中，由于采样的局限性所造成的误差对监测数据结果的影响要远远多于实验的分析过程中造成的误差。所以为了使监测过程中采集的土壤样品具有代表性，使监测结果能反映土壤重金属污染的真实情况，应尽量降低采样所造成的误差。

对于土壤采样点的布置既要考虑到土壤的综合情况，也需依据实际的土壤污染情况和实际的监测项目确定。对于被重金属污染的土壤进行样品采集，一般主要是采集表层的土壤，样品采集深度约0～20cm。同时采样布点的方法主要包括对角线布点法和梅花形布点法以及棋盘式布点法与蛇形布点法等方法，土壤采集过程中应该对采样点地势、受污染程度以及土壤受污染程度等因素综合考虑，然后选择不同的布点方法，并且需要一年里在同一采样地点进行两次监测对比，采样的同时要详细记录采样的时间、编号、GPS定位等信息。

2.2 土壤样品制备

土壤样品的制备首先需要将采集的土壤样品混合搅匀后反复按四分法进行筛选取舍，最终需要留下1～2千克样品供实验分析使用。在样品制备过程中为了避免受细菌真菌等微生物的作用引起土壤发霉变质，需要将样品放置在陶瓷样品盘内或塑料薄膜上在通风避光的环境下进行风干，当样品达到半风干状态时，需要将土壤样品进行处理，结节压碎，同时去除样品中的石块，筛出残余动植物肢体等其他杂物。然后将筛选后的样品均匀地铺展成薄层状，放在阴凉通风处缓慢风干，切勿将样品放在阳光下直接曝晒同时需要经常翻动样品。在样品风干的同时还要注意防止酸性和碱性等气体以及其他灰尘等污染源对样品造成二次污染。待样品充分风干后，通过研磨、筛分、缩分等规范的处理操作步骤，制备成粒度小于200目的最终样品。最后将样品混匀、装瓶、贴标签、编号、储存。样品存储时要尽量避免潮湿、高危、酸碱气体和日光直晒等因素的影响，且制备的土壤颗粒越小越均匀最终的分析结果越准确。

2.3 土壤样品监测分析

土壤样品监测之前需对其进行消解，通常采用多元酸分解法，需使用高纯度的消解试剂，以避免或减少消解过程中对样品造成二次污染。

重金属的定性定量检测方法主要包括原子吸收分光光度法、分光光度法、等离子体发射光谱法、原子荧光分光光度法，这些方法在不断改进与修正的过程中已经逐渐形成了行业标准以及国家标准。目前国内土壤里重金属检测方法大都需要大型昂贵的检测仪器设备，一般需要专业的人员进行样品测量分析，整个分析过程错综复杂，实验数据采集时间较长，分析成本高，所以对于土壤重金属的检测目前国内水平还需要改进提高。

土壤重金属监测项目及分析方法及监测项目监测仪器监测方法来源如下：

第一，《镉 原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T 17141-1997）；《原子吸收光谱仪 KI-MIBK 萃取原子吸收分光光度法》（GB/T 17140-1997）。

第二，《汞 测汞仪冷原子吸收法》（GB/T 17136-1997）。

第三，《砷 分光光度计二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法》（GB/T 17134-1997）；《分光光度计硼氢化钾-硝酸银分光光度法》（GB/T 17135-1997）。

第四，《铜 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）。

第五，《铅 原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T 17141-1997）；《原子吸收光谱仪 KI-MIBK 萃取原子吸收分光光度法》（GB/T 17140-1997）。

第六，《铬 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491-2009）。

第七，《锌 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）。

第八，《镍 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17139-1997）。

3 土壤重金属监测质量控制

土壤检测质量控制主要是为了确保所出具的土壤质量监测数据具有准确性、代表性、精密性、完整性和可比性。质量控制要涉及土壤检测的全部过程，包括精密度和准确度分析两个方面。

同批次样品的精密度分析通常是通过对平行样的测定，将误差控制在合理的范围内，而批次间样品的精密度分析则一般是O置质控样控制精密度。

准确度的两种分析方法包括加标回收测定和标土测定法。在没有质量控制的样品制备过程中通常采用加标回收的测定方法完成准确的质量控制，即在同一批土壤样品中随机选取一定量的样品进行加标回收测定，如果同批样品量不足时要适当对样品加大测定率，且每批次同类的试样至少两个。

4 结语

随着社会的进步，我国化工行业发展日新月异，同时在这些行业的发展过程中所带来的各种环境问题也日渐体现出来，其中土壤重金属污染也与日俱增，土壤中重金属的监测分析也变得必不可少。目前国内关于重金属检测的前沿技术也一直在研究之中，并向着操作简便、迅速、精准、安全等方向发展，相信最终会形成一套系统、科学的监测标准方案，真正做到重金属对土壤的污染的监督控制预防。

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土壤检测论文范文第6篇

>> 朝阳市土壤中滴滴涕的检测 土壤中六六六和滴滴涕定量检测的一种快捷方法 气相色谱法测定土壤中的六六六和滴滴涕 高效溶剂萃取（HPSE）法测定土壤中的六六六与滴滴涕 微波萃取-气相色谱法分析土壤中六六六\滴滴涕的残留量 土壤重金属污染及修复的研究现状 修复土壤，治理污染 减肥茶中4种滴滴涕类污染物GC-MS检测方法的建立与应用 土壤重金属污染修复技术及研究现状 土壤汞污染及修复技术研究进展 污染土壤生态修复研究进展 浅析污染土壤修复的技术再造及展望 蔬菜中六六六、滴滴涕检测方法的改进 污染土壤的微生物修复研究进展 重金属污染土壤的植物修复研究 根际环境内污染土壤的生物修复研究 论重金属污染土壤修复技术的研究 有机污染土壤的植物修复研究综述 镉污染土壤的植物修复探析 污染土壤生态修复的理论内涵 常见问题解答 当前所在位置：， 2012

19 SHEN ZhongLan， CAI JiBao， GAO Yun， ZHU XiaoLan， SU QingDe. Chinese. J. Anal. Chem.， 2005， 33（9）： 1318-1320

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土壤检测论文范文第7篇

关键词 土壤；可溶性硅；温度；pH值；浸水；黑龙江哈尔滨；香坊区

中图分类号 S151.95 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）14-0194-03

Effect Study on Environment Factors of Paddy Phaeozem Soluble Silicon in Xiangfang District of Harbin City

XU Jing-gang 1 YANG Da-zhi 2 SUN Tao 1，3 WANG Xiao-cen 1 *

（1 College of Resources and Environment，Northeast Agricultural University，Harbin Heilongjiang 150030； 2 Heilongjiang Institute of Standardization；

3 Suihua Meteorological Bureau）

Abstract The effect of environment factors on soluble silicon in paddy phaeozem was studied.The results showed that the temperature，pH value and water immersion method could affect the release of soluble silicon in soil.The increase of ambient temperature was conducive to the release of soluble silicon in soil.In the range of 5～40 ℃，temperature increased per 1 ℃，the leaching of soluble silicon increased 0.64 mg/kg in soil.This study showed that pH = 4.5～9.0，soluble silicon was decreasing with pH increasing.Soluble silicon concentration presented a trent that increased first and then decreases with increase of immersion time，after flooding 20 days the value of soluble silicon reached 53.87 mg/kg that was more 12.91% than 10 days treatment.But more than 20 days，the long-term soaking made the concentration of soluble silicon decrease，50 days，soil soluble silicon decreased to 17.78 mg/kg.Intermittent flooding，the soil concentration of soluble silicon was 32.57～38.32 mg/kg，a steady release rate of soil soluble silicon.The results showed that intermittent irrigation manner was conducive to the leaching of soil soluble silicon.

Key words soil；soluble silicon；temperature；pH value；flooding；Harbin Heilongjiang；Xiangfang District

黑土地是地球上最珍贵的土壤资源，地球上共有3个黑土带，其中一个就在中国东北地区。中国东北黑土区主要分布在松辽流域的黑龙江、吉林两省中部地区，总面积70万km2，其中典型黑土区面积约为17万km2，每年大量的水稻、玉米、小麦和大豆产自此地区，这里是中国主要的商品粮基地[1]。据报道，作为中国粮食主产区的黑龙江省2015年水稻种植面积343.4万hm2，较以往大幅提高，水稻生产对黑龙江省农业经济的发展具有十分重要的作用[2]。

黑土型水稻土是发育于黑土的水稻土，在很大程度上保留着起源土壤的特性，即起源土壤仍强烈地影响着水稻土的形成过程和肥力特征，相对其他类型的水稻土，这种水稻土肥力更强，但长期耕种会造成土壤中营养元素的流失和转移，通常情况下黑龙江省种植水稻主要施用氮、磷、钾肥，很少施用硅肥[3]。然而，水稻是喜硅作物，其全生育期需要吸收大量的可溶性硅，可溶性硅是溶于土壤溶液中的二氧化硅，绝大多数以正硅酸（H4SiO4）形式存在，是植物能够吸收利用硅的主要部分[4-5]。虽然硅在土壤中的含量丰富，但需要风化后才能转化成可溶性硅被植物吸收，常年种稻但不进行硅肥补偿的地块，可溶性硅有供应不足的隐患。截至目前，关于黑土区水稻土硅素肥力特性，尤其是有关水稻土供硅能力的研究多借鉴国外或中国南方地区的方法和标准，忽略了该地区水稻土硅素肥力的特殊性，严重阻碍着本地区水稻生产的发展。本研究模拟无作物条件下，黑土型水稻土可溶性硅在外界条件改变下的动态变化，通过调节土壤基质温度、土壤溶液pH值来分析黑土型水稻土可溶性硅受环境因素的影响，并选用持续浸水和间歇浸水的方式研究浸水方式对土壤可溶性硅的影响，旨在为水稻栽培中合理调控土壤可溶性硅的浓度提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验土壤

试验用土取自位于哈尔滨市香坊区的东北农业大学实验基地（45°43′ N，126°44′ E），土壤为长年种植水稻的0～20 cm耕层黑土型水稻土，过2 mm筛子风干备用，其有机质为35.85 g/kg，全氮量1.67 g/kg，全磷0.78 g/kg，速效钾74.54 mg/kg，有效硅209.01 mg/kg，pH值7.13。

1.2 试验方法

1.2.1 环境因子对土壤可溶性硅影响研究的技术路线。具体如图1所示。

1.2.2 温度对土壤硅释放的动力学研究。准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，加40 mL去离子水，混匀后将样品分别置于5、10、15、20、25、30、35、40 ℃的环境中，保温平衡5 h。4次重复。到时取出，6 000 r/min离心10 min，取上清液5 mL，检测土壤可溶性含量。

以基质温度为横坐标，土壤可溶性硅浓度为纵坐标，构建土壤可溶性硅在不同温度下释放的动力学方程。

1.2.3 溶液pH值对土壤硅释放的动力学研究。准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，加30 mL去离子水，用0.5 mol/L的KOH溶液和0.6 mol/L的H2SO4溶液分别将土壤溶液pH值调至4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0后加去离子水到40 mL，混匀后将样品置于20 ℃的环境中，保温平衡5 h。每个处理4次重复。到时取出，6 000 r/min离心10 min，取上清液5 mL，检测土壤可溶性硅含量。

1.2.4 灌水对土壤硅释放的动力学研究。①持续灌水：试验分设10、20、30、40、50天处理组。每组4次重复。准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，加40 mL去离子水，混匀后将样品分别置于20 ℃环境中，保温平衡。分别在第10、20、30、40、50天取出样品，6 000 r/min离心10 min，取上清液5 mL，检测土壤可溶性硅含量，每次检测后均弃去样品。②间歇灌水：准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，置于20 ℃环境中。每组4次重复。在第5天灌水40 mL，混匀后保温平衡5 d，到第10天取出检测。检测后弃去离心管中剩余上清液，落干5 d后加去离子水40 mL，其余步骤同上，直到第50天检测完毕。

1.2.5 土壤指标测定方法。土壤pH值的测定参见NY/T 1121.2-2006[6]、土壤有机质的测定参见NY/T 1121.6-2006[7]、土壤可溶性硅的测定参见NY/T 1121.15-2006[8]、土壤全氮的测定参见LY/T 1228-1999[9]、土壤全磷的测定参见LY/T 1232-1999[10]、土壤速效钾的测定参见NY/T 889-2004[11]。

1.2.6 统计分析。Excel 2007作图分析、SAS V8统计数据。

2 结果与分析

2.1 温度对土壤可溶性硅释放的影响

设定土壤可溶性硅浸提温度范围0～40 ℃，以每5 ℃递增，通过冰浴、水浴、恒温培养等方式保温5 h后，研究温度对土壤可溶性硅释放的影响。例如，假设土壤温度0 ℃时，可溶性硅不溶出，根据是在0 ℃土壤中的水冻结成冰晶，可溶性硅包裹在冰晶中，不能被植物吸收利用。温度变化对土壤可溶性硅释放的影响如图2所示。可以看出，当温度高于0 ℃，冰溶化成水，土壤可溶性硅被迅速释放出来，5 ℃时为19.70 mg/kg。随着温度的逐步升高，土壤中可溶性硅的浓度

渐渐增加，10～20 ℃范围内土壤可溶性硅浓度变化不明显，在22.27～23.98 mg/kg范围内波动。但当温度高于20 ℃时，可溶性硅浓度迅速提高，在40 ℃达到42.08 mg/kg。将检测数据用Excel软件进行拟合，建立了土壤可溶性硅随温度变化的模型，模型中R2=0.981 5，说明该模型拟合度良好，能较为真实地反映土壤可溶性硅浓度与温度的关系。该模型方程如下：Y=0.017 3X2-0.174 3X+21.157。

2.2 pH值对土壤可溶性硅释放的影响

施肥是造成土壤pH值变化的原因之一，本研究选用KOH和H2SO4溶液来调节土壤溶液pH值，因为它们可发生中和反应，生成稳定的中性盐K2SO4。适宜大多数作物生长土壤的pH值范围是4.5～9.0，在此范围内土壤可溶性硅浓度决定了土壤的供硅能力。调节土壤溶液pH值在4.5～9.0范围内，以每0.5递增，研究土壤可溶性硅受土壤溶液pH值变化的影响如图3所示。可以看出，在上述pH值范围内土壤可溶性硅浓度呈动态变化，在pH值4.5～5.0范围内土壤可溶性硅浓度下降较明显，当pH值4.5时，土壤可溶性浓度为76.57 mg/kg；pH值5.0时，土壤可溶性硅浓度为53.45 mg/kg。但pH值为5.5～7.5时，土壤可溶性硅浓度在30.24～39.91 mg/kg范围内小幅震荡，变化不明显，而pH值>8.0后，土壤可溶性硅浓度呈下降趋势，到pH值9.0时，土壤可溶性硅浓度下降到25.26 mg/kg。将检测数据用Excel软件进行拟合，建立了土壤可溶性硅与pH值相关的模型，模型中R2=0.964 1，说明该模型拟合度良好，能较为真实地反映土壤可溶性硅浓度与土壤溶液pH值关系。该模型方程如下：Y=0.995X4-29.324X3+319.98X2-1534.5X+2 767。

2.3 浸水方式对土壤可溶性硅释放的影响

2.3.1 持续浸水条件下，土壤可溶性硅释放的动态变化。每10 d将浸水土样离心后检测其中土壤可溶性硅浓度，共持续50 d。以浸水天数为自变量，土壤可溶性硅浓度为因变量，绘制成曲线图，研究持续浸水对土壤可溶性硅释放的影响。持续浸水条件下土壤可溶性硅释放随时间延长的变化如图4所示。可以看出，长时间浸泡对土壤可溶性硅浓度的影响显著，在浸泡的前20 d内，土壤可溶性硅浓度明显升高，能达到53.87 mg/kg的最大值，而随着浸泡时间的延长，土壤可溶性硅浓度逐渐下降，这可能是由于长时间浸泡能促进正硅酸聚合成为多聚硅酸，其分子增大到一定程度形成硅酸溶胶，当离心后这一部分大分子沉淀，导致上清液中可溶性硅减少。到第50天，土壤可溶性硅浓度下降到17.78 mg/kg。可以推断土壤可溶性硅溶出是一个可逆过程，无作物条件下长时间浸泡不利于土壤中硅的溶出，可溶性硅浓度最后会趋近一个定值。模型中R2=0.932 9，说明该模型拟合度良好，能较为真实地反映土壤可溶性硅浓度与持续浸水的关系。该模型方程如下：Y=0.024X3-0.219 7X2+5.068 5X +17.57。

2.3.2 间歇浸水对土壤可溶性硅释放的影响。土样浸水5 d进行可溶性硅浓度的检测，每次检测后将离心上清液弃去，密闭保存5 d后灌入去离子水，浸泡5 d后再检测，如此反复直到第50天检测完毕。土壤可溶性硅浓度在间歇浸水条件下的变化如图5所示。可以看出，每次检测后将离心后的上清液弃去，灌入去离子水，待下次检验后发现仍有硅溶出，土壤可溶性硅浓度在32.57～38.32 mg/kg之间，可以推断间歇浸水有利于土壤可溶性硅溶出，但随着时间的延长，土壤可溶性硅浓度有下降的趋势，这种使硅溶出的方法最后将趋近于一个极小值。

3 结论与讨论

本文研究了浸水方式对黑土型水稻土可溶性硅释放的影响。结果表明，不同的浸水方式对土壤可溶性硅释放的影响不同，差别较大，短期20 d以下持续浸水可以促进土壤可溶性硅的释放，但20 d以上的长期浸水使土壤可溶性硅浓度下降。而采取间歇浸水的方式，土壤可溶性硅溶出稳定，50 d内溶出量占土壤总重量的17.75%。间歇性的浸水比持续灌水能显著提高土壤硅的释放量，可以推断喜硅作物生长前期可采取间歇灌溉的方式促进其生长。当使用黑土进行水稻育秧时，可通过调低苗床土pH值的方式，来促进土壤可溶性硅的释放，使作物吸收更多的硅，这有利于防治病虫害等疾病，为水稻的高产创造良好的基础。前人的研究表明，影响土壤可溶性硅释放的因素主要有发育土壤的岩石矿物类型、土壤温度、质地、pH值、伴随离子种类等[12]。土壤温度升高可以促进硅的溶出。本研究表明，在5～40 ℃范围内，温度每提高1 ℃，黑土型水稻土中可溶性硅的浸出量增加0.64 mg/kg，而袁可能发现在4～43 ℃范围内，温度每升高1 ℃可使土壤可溶性硅的浸出量增加0.2～0.3 mg/kg。说明北方黑土型水稻土通过提高温度的方法促进土壤硅释放的效果明显强于南方土壤。南方水稻土由于长年种植水稻，且复种指数较高，土壤中硅含量逐年降低，而北方地区由于气候条件受限，每年只能种植一次水稻，且稻作历史较短，土壤中硅的消耗比南方稻田少，推荐北方黑土地区稻作时采取能够提升地温的浅水灌溉方式加速土壤硅的溶出，为作物的生长提供充足的硅。

土壤溶液pH值是影响土壤可溶性硅释放的重要因素。有研究表明，土壤可溶性硅与土壤溶液pH值呈正相关[13-14]。相反，另外一些试验表明在pH值2.0～9.0范围内，土壤可溶性硅浓度随pH值升高而减少[15]。土壤类型影响着可溶性硅在不同pH值条件下释放能力的强弱[16]。本研究表明，在pH值4.5～9.0范围内，黑土型水稻土中可溶性硅释放随pH值的升高呈下降趋势，且在偏酸性基质中，pH值在4.5～6.5范围内小幅变化，就能对可溶性硅浓度产生显著影响。表现出在偏酸性基质中，在较低pH值下，土壤可溶性硅溶出随溶液pH值变化明显；而随着溶液pH值的升高，在6.5～7.5范围内，土壤可溶性硅浓度随pH值的变化不明显，检测值在30.24～39.91 mg/kg范围内小幅震荡；而当pH值>7.5后，土壤可溶性硅浓度呈下降趋势，在偏碱性的环境中释放受到抑制。

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土壤检测论文范文第8篇

关键词：气相色谱法；人参土壤；有机氯农药；残留；检测

中图分类号：X839.2 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170333055

吉林省是我国人参的主要产区，其中长白山人参更是享誉全国。延边州坐落于长白山脚下，人参产业较为发达，有较为完善的人参种植基地。在20世纪80年代已经禁止农药的使用，但是因为有机氯农药（六六六、滴滴涕、五氯硝基苯等）具有很强的耐降解性，可能仍然残留在环境中。土壤有机质能吸附、固定有机氯农药，是环境中有机氯农药的天然汇[1]。在含有有机氯农药的土壤中种植人参，人参会通过根系吸收土壤中的有机氯农药并富集到各个部位，影响人参产品质量，最终危及人体健康[2]。因此，检测栽培人参土壤中的有机氯农药（六六六、滴滴涕、五氯硝基苯等）的残留量是十分必要的。本文采用气相色谱法对吉林省内安图、和龙、敦化、珲春4个地区人参种植基地共24个批次的人参土壤样品进行有机氯农残检测，并对样品前处理方法进行优化。

1 实验部分

1.1 仪器、材料和试剂

样品：从安图、和龙、敦化、珲春4个地区的人参种植基地随机采取的人参土壤。

Agilent 7890B 气相色谱仪、旋转蒸发仪、TD5K低速离心机、超声波振荡器、电子分析天平。乙腈（色谱纯）、氯化钠（分析纯）、正己烷（分析纯）、二氯甲烷（分析纯）、甲醇（分析纯）、石油醚（分析纯）、氨基固相萃取柱（Cleanert NH2-SPE）。

混合标准溶液[五氯硝基苯（PCNB）、BHC各异构体（α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC）、DDT各异构体（pp’-DDE、op’-DDT、pp’-DDD、pp’-DDT）的标准贮备液100μg/mL，用丙酮稀释并配制成浓度为1.0μg/mL的混标溶液]；准确量取适量的混合标准溶液，用丙酮逐渐稀释成7个浓度的混合标准系列溶液，浓度分别为0.01、0.02、0.05、0.1、0.25、0.5，1μg/mL。

1.2 气相色谱分析条件

HP-5石英毛细管柱（30m×0.32mm×0.25μm）；进样口温度为260℃；检测器温度为300℃。程序升温：初始80℃，保留1min；15℃/min升至160℃，保留3min；15℃/min升至200℃，保留15min；9℃/min升至290℃，保留10min。载气为高纯氮（纯度>99.999%），流速为2.0mL/min；尾吹氮气流速60mL/min。

1.3 人参土壤样品的前处理

取人参土壤样品10g（精密称量）于离心瓶中，加入1mL水润湿；加入4g NaCl，准确加入50mL乙腈，超声处理30min；离心（3000r/min），用移液管迅速量取上清液10mL于旋转蒸发瓶中，40℃下旋干；用2mL甲醇-二氯甲烷（体积比为1：19）溶解，加于已经活化好的氨基固相萃取柱（用5mL二氯甲烷预洗）中，用10mL甲醇-二氯甲烷（体积比为1：19）洗脱并收集洗脱液，在40℃水浴下浓缩至干，加入丙酮-正己烷（体积比为1：4）溶液并定容至2mL，供GC测定。

2 Y果与讨论

2.1 线性关系的考察及检测限

将配制好的7个浓度的混合标准系列溶液按照上述选定的色谱条件进样测定，以质量浓度（x）为横坐标、各组分对应的峰面积（y）为纵坐标做标准曲线并进行线性回归分析，线性方程见表1。结果表明，9种有机氯农药在0.01～1.0μg/mL浓度范围内呈良好的线性关系且相关系数均在（r2）均0.9944以上。

取2.1中混合标准溶液并逐级稀释，以信噪比等于3（S/N=3）时确定为最低检测限。经过试验，9种农药的最低检测限见表1。数据表明，最低检测限均能达到0.002mg/kg，说明此法具有较高的灵敏度，基本能够满足土壤中有机氯农药残留的检测要求。

2.2 加标回收率和精密度

称取1份未检出9种农药的人参土壤样品，进行3个添加水平的回收率实验，每个水平重复5次，计算9种农药的平均回收率和相对标准偏差（RSD），结果如表2。数据表明，9种农药的平均回收率均在85%～105%之间且RSD均小于2.1%，均处在误差范围内，进一步说明该法能够满足检测要求。

2.3 实际土壤样品的测定

按照本文建立的方法对4个地区的24个批次的人参土壤样品进行检测，结果如表3。数据表明：全部土壤样品中残留的BHCs和DDTs均未超过国家标准要求的最大残留检测量（分别为0.4mg/kg、0.5mg/kg）；说明土壤中的BHCs和DDTs农药几乎完全被降解。而4～5号土壤样品中的PCNB均超出了国家标准要求的最大残留量（0.3mg/kg）。

3 讨论

本研究中，色谱柱的选择和程序升温条件的设定是检测有机氯农药的关键。选择的HP-5石英毛细管柱和设定的升温程序，能够在较短的时间（

在检测的4个地区的人参土壤样品中，仅有2个样品的有机氯农药超标，检出率为8.3%。此次对延边州内4个地区的人参土壤中有机氯农药残留的调查和评估，为进一步了解延边地区有机氯农药残留情况，提供了科学的理论依据。

参考文献

[1]成启刚，寇登民.气相色谱法测定人参、黄氏中有机氯农药的残留[J].南开大学学报，2004，37（2）：125-128.

土壤检测论文范文第9篇

[关键词] 土壤 镉 测定 原子分光光度 农民 生活 健康

[中图分类号] S15 [文献标识码] B [文章编号] 1003-1650 （2015）02-0085-01

1 实验展开地点

1.1 采样地点：

甘肃省兰州市榆中县夏官营村土地中

1.2 实验操作地点：

甘肃省兰州市榆中县西北民族大学化工学院实验室

2 实验目的

当今社会随着科技的发展，人们生活水平的不断提高，人们对于自身生命健康也越来越重视，为了人们生活的健康，我们要对人们生活周围的污染进行检测。镉是一种重金属，土壤中镉的过量存在会通过土地中种植的植物间接进入人体，对人体的健康造成危害，所以为了人们的身体健康，对土壤中的重金属进行定期检测是很有必要的，为此，我们小组针对镉进行的检测。

3 实验原理

采集的土壤试样用酸性溶液溶解后，通过酸性介质，经过稀释后的化液直接喷入空气-乙炔火焰。在高速运动的火焰中形成的Cd基态原子蒸汽对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。从而产生特征吸收曲线，用作图工具excel绘制出特征曲线，测得试液吸光度（扣除全程序空白吸光度），从而可以从标准曲线查得Cd含量。计算土壤中Cd含量。

该方法适用于高背景土壤（必要时应消除基体元素干扰）和受污染土壤中Cd的测定。方法检出限范围为0.05―2mgCd/kg。

4 试剂和材料

4.1 试剂

HNO3-HF-HClO4或HCl-HNO3-HF-HClO4混酸体、盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸、镉储备标

标准液、镉标准使用液

4.2 仪器

空气-乙炔火焰：原子化灯、镉空心阴极灯

5 实验控制条件

5.1 波长测定：229.3nm

5.2 通带宽度：1.5nm

5.3 火焰类型：蓝色火焰

6 实验操作步骤

6.1 土样试液的制备

称取1.000―1.500g土样于50mL聚四氟乙烯坩埚中，用少许蒸馏水润湿，加入20mLHCl，在电热板上加热（

6.2 按照以下表格配制

根据此表格，以此向1到6个容量瓶添加试剂，最后用0.2%的硝酸溶液将其定容到50ml，通过公式可得每个容量瓶中的含镉浓度依次为：0ug/ml、0.05ug/ml、0.10ug/ml、0.20ug/ml、0.30ug/ml、0.40ug/ml，以此从6个容量瓶中取出5ml的试剂溶液于10ml的比色管中，同时，将土壤的酸性试剂溶解溶液一起放入分光光度计中通过空气-乙炔火焰：原子化灯及镉空心阴极灯的照射，使其产生吸收特征曲线，测定其吸光度，绘制特征曲线。

7 实验数据的处理

7.1 标准曲线的相关数据

镉相关系数r=0.9990―0.9997，回收率90.5%～105.8%，RSD3%，最低检出限0.005mg/kg。

7.2 土壤中镉的浓度

镉（mg/kg）=m/M

其中：m：标准曲线上查的镉含量（ug）、M：称样土壤重量（g）

根据此公式计算土壤中镉含量为：0.23mg/kg

8 实验注意事项及数据讨论

8.1 实验注意事项

8.1.1材料与方法：采样地点应选择在农民聚集地并且大家长期种植地，在其土地中采集的土壤更加具有代表性，同时测定方法也是应该值得注意的，方法的选择有利于实验数据的准确性。

8.1.2人为操作：人为操作时会因为个人原因造成实验数据之间存在一定的误差

8.1.3实验条件的限制及采样地点的选择：不同的实验条件都会对实验造成不同程度的影响，例如：温度、湿度、光照等都会对实验造成不同程度的影响，应该适当控制外界条件，选择最佳的操作条件。

8.2 数据讨论

该实验测定的土壤含镉量为0.23mg/kg，处于国家土壤环境质量标准一级和二级之间，说明甘肃省兰州市榆中县夏官营地区的土壤受镉的影响较小，本土壤适用于农田、蔬菜地、果园、牧场、林地的发展，同时可以看出其发展潜力较大。

附录： 表1 土壤环境质量标准值 mg/kg

参考文献

[1]朱利中; 戚文彬 镉的分光光度测定法 分析试验室 1985-05-01

[2]戴慧峰;何涛;陈丽娟;李红;张文华 石墨炉原子吸收分光光度法检测土壤中镉含量的不确定度计算 上海农业科技 2014-08-05

土壤检测论文范文第10篇

关键词：电力系统；输配电线路；接地装置；

前言

接地电阻是接地装置的电阻与接地体的流散电阻之和，因接地装置本身电阻较小，一般可忽略不计，因此接地电阻主要是指流散电阻，它等于接地装置对地电压与接地电流之比。即U接地/I接地=R接地。

从电磁场理论得知，在距离单根接地体或接地点20m以外的地方，电位趋近于零，该电位为“零”的地方，称为电气上的“地”。也就是说，当运行中的电气设备或线路发生接地故障和断线时，接地电流通过接地装置以半球形向大地流散。距接地体越近的地方，由于半球面较小故电阻大，接地电流通过此处产生的电压降就越大，电位就越高；相反，距接地体越远的地方，电位越低。

接地装置是接地体和接地线的统称，接地体是指埋入地下直接与土壤接触、有一定流散电阻的金属导体。连接接地体与电气设备或构件的接地部分的金属导体称为接地线（PE 线）。我们称接地装置为输配电线路的安全保护装置。下面本文将阐述如何对接地装置进行正确的测量，从而使输配电线路的接地装置起到安全保护作用。

一、接地装置的基本概念

1.杆塔与土壤间作良好的电气连接称为接地，与土壤直接接触的金属体或金属体组称为接地体或接地极。连接于接地体与杆塔间的金属导线称为接地线。接地线与接地体合称为接地装置

（1）输电线路接地装置的作用：主要作用是泄导雷电流，降低杆塔顶部电位，保护线路绝缘不致击穿闪络。

（2）输电线路接地装置分类及型式接地装置分为自然接地（包括杆塔基础、拉线等直接与土壤接触部分）和人工接地体（根据需要由人工埋设的装置）；按铺设方式不同，分为垂直和水平两种。高压输电线路的接地装置多为水平铺设，水平接地又分为环型接地和放射型接地。也有由于条件需要的混合型接地。

（3）接地电阻：故障入地电流在接地体上方产生电压与故障入地电流之比称为接地电阻。接地电阻与土壤电阻率及接地装置型式有密切的关系。送电线路经过不同的土质结构的地区，土壤电阻率也有较大的数值差异。要根据不同的土壤电阻率选择数量不等、不同型式的接地装置。

2.土壤电阻率及影响土壤电阻率大小的主要因素

（1）土壤电阻率（也称土壤电阻系数）。决定接地电阻的主要因素是土壤电阻，其大小用土壤电阻率来表示，土壤电阻系数是以每边长1 米的正立方体的体积的土壤电阻来表示。土壤电阻率ρ 的单位是ΩM。

（2）影响土壤电阻率的主要因素。土壤电阻率决定于土壤性质、含水量、化学成分、物理性质等、是随着上述条件的变化而变化的。为此在设计接地装置时要根据地质情况，考虑季节影响，选择其中最大值作为设计依据。

（3）结论。影响土壤电阻率的因素很多，因此设计时最好选用实测值，因为测量时具体情况不同，土壤电阻率会同一地点但数值有较大变化。为稳妥起见，使所测量数值反映最不利情况时的土壤电阻率。将实测的ρ0乘以换算系数ψ，则设计时采用ρ=ψρ0 作为依据。

二、输电线杆塔接地电阻值的测量方法

1.测量接地电阻的基本原理

测量接地电阻的接线如图1 所示

图1 测量接地电阻的接线图

为了简化计算设接地体为半球型。它流入大地的电流I。在距球心x 处球面上电流密度为 式中J 是距球心为x 处球面的电流密度；I 为接地体流入地中的电流；X 为距球心的距离。

2. 测量杆塔接地电阻的接线

测量电力线路杆塔接地体接地电阻的结线如图2 所示。

图2 测量电力线路杆塔接地体接地电阻的结线图

注：d13一般取接地体长度L（最长放射线）的4倍，d12取为L的2.5倍。

3. 用ZC―8 接地电阻摇表（测量仪）测量接地电阻

这类型仪表有三端钮和四端钮两种。四端钮主要是用来测量土壤电阻率用。用三极法测量接地电阻时将E、I 两端钮用压板短接。

这种测量仪主要量件为两个框架的电磁式流比计。第一个框架线圈与电源，被测接地体和辅助接地体串联，第二个框架线圈与串联的附加电阻Rσ，连接在接地体和接地棒之间，在测量时加在第二个框架回路的电压，正好与接地体的对地电压相等。

三点法测接地电阻必须使基地装置与杆塔的连接点全部脱离，将放射型接地用导线连通，将ZC―8 仪表的E1I1短接后接到被测接地极上，将电流极I2 用导线连接到D=4L（L为放射接地单根长度）电压极接到2.5 倍D=2.5L( 也相当于电流极距离的0.618 倍。如果是环形接地体，也要将接地体与杆塔全部脱离后再与仪表相接，但电流极d13可放到2D位置（D 为环型接地体对角线长度）电压极d12 可放到0.618 d13=1.236D 的位置。这两极最好放在横线路方向，两接地极的入土深度要一致。接线后将仪器放平，检查检流计指针是否位中心线，不在时要旋动调零按钮，使指针在中心线上。将倍率标度拐向最大倍数，慢慢转动发电机摇把。同时转动测量标度盘，使检流计指针指示中心线位置，当检流计接衡时加快发电机摇把的转速，使转速达到每分钟120 转以上，并调整测量标度盘，使检流计指针指于中心线上。如这时候的读盘数小于1 应将倍率转向较小的倍率再重新调正测量标度盘。将标度盘测得的数字N 乘以倍率，就是被测接地体的工频接地电阻。Rd=KN 这就是三极法测接地电阻的原理及方法。

三、土壤电阻率的正确测量

对不同的土壤电阻率的地段，接地电阻允许值是不同的，这个在前面已经论述。在杆塔接地装置上所测到的接地电阻值，是否符合设计和线路运行的要求，关键是由该基土壤电阻率的最大值来决定的。因此能正确测出各基杆塔的土壤电阻率比测接地电阻值更为重要。所以必须学会正确测量土壤电阻率的方法。

1.利用ZC―8 型测量仪，采用4 极法测量线路土壤电阻率

所谓四极法是用四根同样尺寸的接地棒―其中两根组成电流回路，两根构成电压回路来测量的反方法，如图：

2. 用三极法测量土壤电阻率

三点法测土壤电阻率结线与三极法测接地电阻一样，要求将测试电极打入土壤深度应与实际接地装置埋深一致。试验检查电极、电压极、电流极应排直线等距。同时要求极间距离不小于20 米。检查电极插入地下部分必须与土壤严密接触，否则会造成较大测量误差。

三极法是先测出检查试极的电阻值R，则土壤电阻率按公式求

R ：为Ω ；d ：检查接地极直径；L ：检查接地打入地下部分长度；P ：土壤电阻率，单位为Ωm。

（1）用三极法测土壤电阻率时，接地体附近的土壤起决定性作用，即用这种方法测得的土壤电阻率在很大程度上只反映接地体附近的土壤电阻率。

（2）四极法测得的土壤电阻率与极间距离a 有关，当a 不大时所测的电阻率仅为大地表层的电阻率。用4 极法测量土壤电阻率时，电极可用四根直径2cm，长0.5 ～ 1m 的

圆钢或铁管作电极，考虑到接地装置的接地散流效应，极间距离选取20m 左右，深为1/20a。

四、判定接地电阻值是否合格的界限

（1）凡是测得接地电阻值为10Ω 及以下者已经满足了防雷接地允许值要求，所以均不用 测量土壤电阻率；凡是测得接地电阻大于10Ω 都应做土壤电阻率的测定，测得土壤电阻率后，应在测得的p0 值乘以季节系数后（p=p0ψ）。再按接地在不同土壤电阻率情况下，允许接地电阻值判定本基塔接地是否合格。

（2）用三极法测量土壤电阻率，目前在测量中是在测接地电阻后，然后再打如接地极测土壤电阻率。这一方法是有较大错误的。应按本文所介绍的方法进行测量。在数据上更是不对的，测来的数据根本不是土壤电阻率，而是测试钎的接地电阻值。应将接地极电阻通过计算才能得到土壤电阻率的数值。这个数值还要乘以系数方能得出土壤电阻率可能出现的最大值。

（3）使用钩式接地电阻测试仪，被测接地装置如果是环型接地，则只能保持一个接地引线与杆塔连接，其余引线要与杆塔断开后才能测得该基的接地电阻值。对于放射型接地，由于接地装置没有联系并都是一条引线与杆塔相连，则接地引线可以不打开，逐个引线测量，最后将测得的电阻值用并联电路算出。对钩式电阻测量仪钩环无法衔住的接地引线，则必须与杆塔断开，然后用连线将接地装置与杆塔进行良好连接后方能用二极法测量其接地电阻。

五、结束语

土壤检测论文范文第11篇

【关键词】 苯并[a]芘 朝阳市 土壤

1 引言

土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源。然而随着工农业的迅速发展，土壤污染问题越来越突出。土壤是持久性有机污染物的重要归宿[1]。

多环芳烃（PAHs）是一类具有难降解性、致癌性、环境累积性及非挥发性的有害化学物质。它的广泛性和长效性，可对环境造成长期影响，对人类健康构成极大危害。其中苯并[a]芘（BaP）是美国环保总署（EPA）公布的优先检测的16种多环芳烃中危害最大的一种[2]，具有代表性的强致癌物质。因此，苯并[a]芘在环境介质中的存在形式，尤其是土壤环境中的含量的确定一直受到各国环境工作者的重视。

朝阳市位于辽宁省西部，是我国的重要农业基地，本研究在朝阳所属的三个县市区采集了15个土壤样品，测定了苯并（a）芘的弄浓度，以了解朝阳农田土壤中苯并（a）芘的分布状况，为有针对性地开展农业环境保护和土壤污染治理提供数据资料。

2 实验部分

2.1 主要仪器与试剂

仪器：GC-MS（安捷伦），凝胶浓缩色谱仪（北京京科瑞达），加速溶剂萃取仪（戴安）。

试剂：丙酮、正已烷（色谱纯），海砂，无水硫酸钠，玻璃棉，苯并（a）芘标准物。

2.2 样品的采集

实验样品由朝阳市环境监测站于2013年5月份进行了采集，共采集土壤样品15个，其中建平县5个，喀左县5个，北票市5个。

2.3 前处理方法

取20g土壤样品，与海砂充分混合，研磨后装入加速溶剂萃取仪的萃取池中后用加速溶剂萃取仪进行萃取，收集萃取液，萃取液先用无水硫酸钠除水，后经凝胶色谱浓缩仪浓缩，溶剂换为正已烷，定容至1mL，进行气相色谱仪（电子捕获检测器）检测。

2.4 气相色谱质谱联用仪器条件

色谱柱为DB-5石英毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；载气是氦气；流速为1.2 mL/min；不分流进样；进样量2μL；进样口温度：280℃ ；检测器温度：280℃；离子源温度200℃。色谱柱升温程序：80℃保留2min，以20℃/min升至100℃，再以10.0℃/min升至200℃，再以20℃/min升至280℃，保留21min。

3 结果与讨论

3.1 质量保证与质量控制

为了控制提取及分离过程中可能带来的污染，进行了全程空白实验，并以信噪比的3倍作为方法检出限。实验过程中还进行了实验室空白实验，空白加标实验。方法的回收率测定采用基质加标方法确定，回收率为82.5%，平行样品的相似度为0.1%～21.3%，并且结果均能达到质量保证和质量控制的要求。

3.2 土壤中苯并（a）芘的浓度水平

实验中检测了北票市、建平县、喀左县中苯并（a）芘的浓度，结果均未检出。

土壤环境质量标准是评价环境质量优劣的尺度和依据。目前，我国《土壤环境质量标准》（GB15618-2008）中列出苯并（a）芘的指标，根据保护目标，划分三级标准值，土壤环境质量第一级标准值苯并（a）芘

据此，朝阳地区苯并（a）芘的污染程度是未受到污染，土壤质量状况良好。

4 结语

本文首次对朝阳市土壤中的苯并（a）芘进行了检测，从实验结果中我们发现，朝阳市土壤中的苯并（a）芘的均未检出，说明朝阳市土壤质量状况良好。

参考文献：

土壤检测论文范文第12篇

[关键词]土壤重金属；样品前处理

中图分类号：TP65 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0075-01

1 前言

对样品进行化学检测之前要进行一定的处理，是样品进行化学分析中最为基础操作步骤。因化学分析在技术要求最后的检测试样大多是以液体状态的存在，且对样品进行前处理对整个化学分析产生重要影响，所以样品前处理工作也是整个化学分析的重要步骤。并且，因操作人员在操作手段上存在一定差异，所以要求在技术处理上要严格按照操作步骤进行。虽然有时候对同一个样品进行相同技术的处理，且在方法以及手段等方面基本相同，但是其所获得的结果也会存在一定差异。因此，如何能对土壤中重金属检测中的前处理技术更好的得以确认，且在处理中尽量减少对样品检测结果的负面影响，则是本文所要探讨的问题。

2 目前国标中对土壤重金属检测的前处理方法

国标中目前对土壤中重金属检测的样品前处理方法，主要有开放式的电热板法和密闭的微波消解法。

2.1 电热板法

长期以来，我国对土壤重金属的全量消解以盐酸--硝酸--氢氟酸--高氯酸为酸解体系、电热板加热为手段的电热板法为主的前处理方法。此方法土壤样品消解的时间长，效率低；酸试剂种类多，用量大。消解过程繁琐，操作上稍有不慎，便会造成待测元素损失严重，导致实验失败。因为是开放式消解，也容易引入外源性污染；试剂种类多、用量大同样会引入更多的干扰因素。电热板加热时间长，耗能高，且加热不均匀，导致各样品消解液温度不同，造成消解和赶酸进程差异大。因为方法操作和注意事项的繁多，导致样品消解需要分析者全程值守，耗费人力且对人身健康造成严重威胁。此方法的优点在于前期投入的沉没成本低，比较经济，易于大面积推广。

近年来，因为机械自动化的发展，市场上出现一种“土壤全自动消解仪”的新仪器，其宣称实现了加酸、加热、赶酸和定容的全自动化，解放了人力。在笔者的实际使用中，发现因其使用石墨槽加热，所以加热均匀，效率有所提高；消解过程自动化程度高，但也并非能够实现真正的无人值守，依然需要在实验人员的监控之下。此仪器的本质是电热板消解法的优化和改进，除减少了一部分人力外，对检测数据的重现性和准确性并无明显的改善，它相对传统电热板法的积极现实意义在于提高了对实验室工作人员的健康保障。

2.2 微波消解法

微波消解法是样品和酸解试剂在密闭的消解罐内，采用微波加热加快消解速度的前处理方法。从加热原理来看，电热板法是热传导方式加热，属于外部加热；微波加热是极性分子吸收微波后，发生高频往复运动产生内部摩擦、碰撞的内加热，加热速度快且均匀，能耗低。因为消解过程在密闭的消解罐内进行，所以理想状态下，试剂不挥发到外部，在内部回流循环使用，同时加热后消解罐内产生高温高压的条件，增强了试剂对样品的溶解和氧化的能力，极大的加快样品的消解速度。在酸解体系上，微波消解法一般采用王水/逆王水；王水/逆王水-浞酸；硝酸-氢氟酸加高氯酸。前两种算解体系，如果有机物含量比较多，可以同时加入适量的过氧化氢需要增强氧化能力；电热板法所需要的高氯酸，因其易爆性，并不建议用于微波消解过程中。笔者认为有氢氟酸的酸解体系更具有广泛的适用性。

相对电热板法，酸试剂的种类和使用量明显减少，消解时间明显缩短，效率显著提高。密闭的消解体系同样减少了元素损失和外部污染机会，提高了检测数据的重现性和准确性，同时微波消解过程的密闭和全自动化，真正实现了其过程的无人值守。微波消解后在赶酸步骤上，如果配合石墨槽加热赶酸，那么效率将会再次得到提高。

总结以上两种方法主要优点和缺点的对比（表1）：

3 结论

通常对土壤进行重金属检测之前要对样品进行前处理，只有在前期处理技术得以完善，才能有效保证将不利因素对分析结果的负面影响降到最低程度。采取不同的前处理方法对实际检测的结果能够产生直接影响，因此在选择方法之前要对所要检测的重金属元素性质和状态等进行考虑，以判断采用合理的消解方案。

通过对土壤的前处理方法的分析和实践，笔者认为微波消解法效果好，节能环保，且能更好的保障工作人员的人身健康，值得优先考虑和推广。无论何种消解方法都应该向更高水平方向所演变。从目前的人工方法为主，向安全高效的智能方向发展，则是我国环境监测今后的发展方向。

参考文献

[1] 环境保护部《土壤和沉积物金属元素的测定 王水提取/电感耦合等离子体质谱法》.HJ 803-2016.

土壤检测论文范文第13篇

    论文摘要：近几年信息中介机构不断出现，这种趋势是适应现代的产业发展而诞生的，有很强的时代性和实用性。通过信息直接的交流和沟通最终实现对于各个行业和部门之间的协调，最终达到信息完善和提高工作效率的目的。在本次研究中，通过信息中介对于现代农业产业的作用来分析信息中介中信息技术的应用。 

信息中介机构逐渐的融入人们的生活，融入到各个行业中来，通过信息中介机构的带领，很多行业得到快速的发展，信息中介产业也得到了很快的发展，信息技术在其中的应用就显得非常的重要，信息技术无论是从农业、农业还是服务业中都起着至关重要的作用，信息中介机构让不同产业变得更加的完善，在一定程度上信息中介机构也对各个行业进行了结构的弥补，让行业体系更加健全，拥有了信息中介机构作为行业支撑行业发展和变化也更加的灵活和便捷。 

 1.农业产业中信息机构产业的发展和进化 

人们了解生物生活状态及环境变化等情况是通过农业生物及环境信息的采集而来的，这是实施人工调控及管理决策的基本途径。一般传统的人工手动观测方法，难以实现精确农业对农业信息的需求，如准确、大量、及时、有效等。传统的信息采集方法如今已逐步被以计算机为中心的自动信息获取方法所代替，从而成为农业信息获取的主要手段。 

农作物的生长环境信息主要包括农作物的需水量、需肥量、生产量、气候环境等信息。检测这些情况的主要技术有计算机视觉、传感器、微电极、显微图像等。目前，对于精细农业的实践研究国内外已在开展，大多数是从农田土壤特性的变异性开始研究的，研究的主要内容是集中对一些要素的快速采集方面，如土壤的养分及水分、电导率、土壤ph值、耕作阻力和耕作层深度等要素。对于土壤养分的快速测量，目前为止采用的测量仪器有3类，分别是基于光电分色等传统的养分速测技术的土壤养分速测仪；基于近红外技术通过土壤或叶面反射光谱特性直接或者间接进行农田肥力水平快速评估的仪器和基于离子选择场效应晶体管集成元件的土壤主要矿物元素含量测量仪器。 

土壤的重要组成部分是土壤水分。精细农业中实施节水灌溉的基础是土壤水分的测量。土壤信息主要包括土壤质地、结构、有机物质含量等一系列的参数，这些参数对于特定土壤来说是基本固定不变的，一般是不需要测定多次的。对于土壤的含水量、含盐量、含养分量等是需要进行多次采集测定的，因为这些参数会随着时间的变化而变化。土壤水盐的电磁测定是基于土壤的节点型质，而介电常数又与土壤水分含量的多少有着密切的联系。在土壤介质中插入“l”型的波导棒，高频的电磁脉冲信号会从波导棒的前端传播到末端，且会在探头的周围产生电磁场，波导棒由于前端是出于开路状态的，脉冲信号则会因反射而又沿波导棒返回于前端。土壤的电导率可从检测脉冲输入与反射回的时间以及发射时间的脉冲幅度的衰减情况反映出来，从而计算出土壤水盐含量。土壤的电导率能不同程度的反映出土壤中盐分、水分、有机物含量等参数的大小。对于确定各种田间参数时空分布的差异来说有效的获取土壤电导率是具有一定意义的。 

 2.农作物生产目标信息检测技术 

农作物的生产目标信息主要有病虫害、农产品质量、成熟度等。农作物品质检测的技术主要有超声波、视觉技术、红外、激光、gps、频谱、近红外检测、人工嗅觉及味觉和图像处理等。农作物品质反映三方面内容，一是农作物外表特征的外部品质；二是农作物基本物理性质的品质；三是农作物内部特征的内部品质。无损检测（即非破坏性检测）是在不破坏所测物品的化学性质及状态的前提下，为获取与所测物品品质有关的性质、内容等信息所采用的一种检测方法。农产品中采用的无损检测技术一般有电磁特性、声学特性、x射线与激光、可见光与近红外光谱、机器视觉技术等。而机器视觉检测技术是通过图像传感器获取农产品的图像，然后对图像进行转换成数字图像，利用计算机判别准则去对图像进行识别和理解，以达到分析图像并作出结论目的的一种技术。它可以对农产品的大小、形状、成熟度、颜色等内外品质进行无损检测。 

 3.信息中介机构的完善 

在信息化发展的今天信息中介通过其自身的竞争力和发展力，信息化产业如雨后春笋出现在在各个行业中，是行业进步的推动剂也是行业发展的快速发展的必要条件，在一定程度上信息中介机构减少了行业间的操作步骤，节省时间提高工程效益，行业对于信息中介机构的要求也促进了信息中介机构的快速发展。在行业竞争和信息要求的不断升级中，信息中介机构不断的优化和完善。 

 4.结语 

精确农业可合理利用有限的水土资源，提高农作物的产量，且又保护农业生态环境的可持续发展，是农业生产中的关键所在。精细农业的其他技术发展大大优先于田间信息的快速采集技术的研究。为了满足我国精细农业实施中不同用户多层次的需求，需对精确变量肥水处方的多源信息获取与诊断决策，进行研究分析，探讨方法。对于农村品的无损测试技术可快速获取农作物的优势、营养等基础上，对农作物的营养及水分胁迫特征信息的诊断和提取方法进行研究。 

 

参考文献： 

［1］高进田,邝健安.网络时代房地产中介业生存基础剖析[j].云南财贸学院学报.2002,(01). 

［2］徐弋.房地产中介企业信息化研究[d].武汉理工大学.2005. 

土壤检测论文范文第14篇

关键词：土壤；元素含量；电感耦合等离子光谱法

中图分类号：O657.31文献标识码：A文章编号：16749944（2013）08017503

1引言

土壤污染严重、农产品质量告急，已是不争的事实； 土壤重金属污染问题近来引起公众广泛关注，中国正面临全面会诊土壤重金属污染现状，绘制土壤重金属的“人类污染图”。土壤中微量重金属铬、铅、镍、铜和锌的常用的检测方法为比色法、原子吸收分光光度法等，分析方法[ 1，2]步骤繁琐， 效率低耗时长，只能单元素分别测定，而且容易受到基体干扰的影响。电感耦合等离子体-原子发射光谱法具有高灵敏度、高精密度以及工作线性范围宽等特点，特别是由于固体光谱检测器——电荷注入器件（CID）的诞生，可提供所有的分析谱线，并可针对不同的样品、不同的元素选择最佳的分析谱线，从而获得最佳的分析结果，其应用范围日益广泛，可以进行多元素同时检测的优点。本文讨论采用不同前处理方法消解样品，用等离子光谱法测定土壤中的铬、铅、镍、铜和锌的含量，研究总结了等离子光谱法测定重金属铬、铅、镍、铜和锌的含量的分析方法，该方法具有简单、分析速度快、含量范围宽、准确度高、精密度高、重现性好、一次性称样、污染小、成本低、能同时测定多种元素等特点。

2材料与方法

2.1仪器及测定条件

ICP-6300等离子体光谱仪（美国Thermo公司）。工作参数：高频功率1.15kW，辅助氩气流量0.5L/min，载气压力3Opsi，辅助气流量0. 5 L /m in，蠕动泵速130r/min，进样量1.5mL/min，冲洗时间30 s，垂直观测高度12mm，检测器CID，积分时间15s。

2.2主要试剂

盐酸、氢氟酸、硝酸、高氯酸均采用优级纯。实验用水为二次纯化水，高纯氩气（质量分数w > 99. 99% ）。浓度均为1000mg/L的Cr 、Pb、Ni、Cu和Zn标准储备液（国家标准物质研究中心），配制标准溶液时稀释成所需浓度。土壤成分分析标准物质（中国地质科学院地理物理地球化学勘察研究所）。

2.3实验方法

土壤样品经混酸消解， 破坏土壤的矿物晶体，使试样中的镍、铜、铬、铅和锌以离子形式进入试液中， 将试液直接喷入等离子体火焰中， 用于电感耦合等离子体-原子发射光谱法直接测定土壤样品中的镍、铜、铬、铅和锌。

2.3.1王水溶样

称取经风干、研磨过100目筛的土壤样品0.5000g于100mL烧杯中，加人15mL盐酸，5 mL硝酸，然后放于红外加热炉上260℃加热消解，样品消解至近干，取下加入（50%）盐酸5mL，放于红外加热炉上加热溶解盐类，取下冷却，用二次纯化水洗入25mL容量瓶，并定容至刻度，摇匀，待测。同时按同样方法做试剂空白。

2.3.2混酸溶样[硝酸︰高氯酸︰氢氟酸（4︰1︰0.5）]

称取经风干、研磨过10 0目筛的土壤样品0.5000g于50mL聚四氟乙烯坩埚中，加人20mL硝酸：高氯酸（4︰1）混酸，然后放于红外加热炉上260℃加热消解，溶液消解至一半时，加入2mL氢氟酸继续加热消解，直至高氯酸白烟尽，样品消化近干，加入（50%）盐酸5mL，放于红外加热炉上加热溶解盐类，取下冷却，移至25mL容量瓶中， 用二次纯化水稀释至刻度， 摇匀， 静置后待测。同时按同样方法做试剂空白。

2.4标准溶液的配制

移取上述标准储备液，配制成5组介质为10%盐酸二次纯化水溶液的Cu、Zn、Ni、Pb、 Cr元素混合工作标准溶液。浓度分别为0.0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、10.00mg/L。

2.5测定

ICP- AES Thermo 6300全谱直读光谱仪（ 美国Therm o公司）， CID（电荷注入检测器）， 垂直炬管， iTEVA 操作软件。设定好上述仪器工作条件及其他参数，采用“外标法”进行标准化，绘制校准曲线，测量空白及样品溶液的谱线强度，由测量的谱线强度，从校准曲线上求得空白及样品溶液中元素的含量，并自动计算结果。

3结果与讨论

3.1分析谱线的选择

在本法条件下，微量元素首先通过观察iTEVA 软件自带的元素谱线相互干扰功能表， 分别选择相互干扰小的2～ 3条灵敏分析谱线进行图谱分析， 进而选择最优分析谱线。确定的各元素分析谱线见表1。

3.2干扰元素的影响及消除

土壤样品虽然经氢氟酸消解，能分解SiO2和硅酸盐，但土壤样品消解液中还存在其他的主量和次量元素，因此，微量元素的分析谱线背景干扰比较明显， 测量时用iTEVA 分析软件进行自动背景校正，校正模式见表1。

3.3样品消解体系及消解量的选择

消解试剂体系的选择对土壤预处理的结果影响很大。不同的消解体系及消解方法所得结果不尽相同。本实验采用王水溶样、混酸 [硝酸︰高氯酸︰氢氟酸（4︰1︰0.5）]溶样两种消解体系， 根据消解土壤的结果进行初步比较， 再选择最终消解土壤的消解液。对比表2中两种消解体系的消解情况，发现王水体系不能完全消解样品； 而混酸体系能将样品完全消解。根据消解结果的外观及表2测定结果可知，氢氟酸是必需的， 因为氢氟酸是唯一能分解SiO2和硅酸盐的酸类，能得到清亮的土壤消解液。因此，选定混酸体系为最终消解土壤的消解液。

样品消解量选择：根据本实验，样品称量大于0.50g， 消解不完全； 称量太少会影响微量元素分析结果。故本实验选择样品消解量为0.25～0.5g。

3.4样品测定结果及精密度实验

本文对土壤样品进行10次分析测定，计算平均结果及相对标准偏差，结果如表3。

由表3可知，采用电感耦合等离子光谱法，按照本实验所选择的混酸溶样[硝酸︰高氯酸︰氢氟酸（4︰1︰0.5）]前处理方法及工作条件测定土壤样品中的镍、铜、铬、铅和锌元素含量，具有良好的精密度。

3.5方法的回收率试验

选用土壤样品，加标准溶液，对各元素回收率进行测定，结果见表4。由表4可知，采用电感耦合等离子光谱法测定土壤样品各元素回收率为97.3%～103.8%。

3.6方法的准确度

为了评估方法的准确度，采用本方法对国家一级土壤成分分析标准物质（GBW07424，GBW07429）进行测定， 测定结果见表5，由表5结果表明， 测定值与标准值一致。

4结语

本文建立了混酸溶样[硝酸︰高氯酸︰氢氟酸（4︰1︰0.5）]前处理方法及工作条件测定土壤样品中的镍、铜、铬、铅和锌元素含量的分析方法，探讨了溶样方法以及基体效应的影响。该方法具有样品处理程序简单快速、含量范围宽、准确度高、精密度高、重现性好、一次性称样、污染小、成本低、能同时测定多种元素等特点。参考文献：

[1]齐文启， 孙宗光. 等离子发射光谱仪的发展及其在环境监测中的应用[J] . 现代科学仪器， 1998（6） ： 32～35.

[2]李莉，火焰原子吸收测定土壤中的铜[J]. 云南环境科学，2003（A01）.

[3]吴涛， 康厚军， 石正坤，微波消解样品一电感耦合等离子体原子发射光谱法测定土壤中铀[J].理化检验-化学分册，2013（2）：219～222.

[4]袁友明，王明锐，庞静. 等离子光谱法同时测定食品中微量镧、铈、镨、钕、钐[J]. 光谱仪器与分析，2002（2）：1～3.

[5]徐国栋，葛建华，金斌.X射线荧光光谱法与电感耦合等离子体-原子发射光谱法联用测定土壤、水系沉积物、岩石中21种主、次和痕量元素[J]. 光谱实验室，2011，28 （1） ：1～6.

[6]夏晓萍，刘格辛.等离子光谱法测定城市污泥中总镉、总铬的方法改进[J]. 中国给水排水，2008， 24 （14）：88～90.

土壤检测论文范文第15篇

【关键词】大型场平工程；无核子密度仪；压实密度；质量检测

某城镇地处山区，地形地貌非常复杂。因受到暴雨、泥石流、山体滑坡等地质灾害严重，所以就需要在周边选择合适的地方进行重建。但是这些重建地区大都是河谷，在重建之前需要对该地区进行回填、压实、平整。场地的压实平整工程是整个重建工程的关键点。为了新建场址能够满足房屋等基础设施建设回填碾压过程中必须对回填土石料压实密度进行检测。

1 检测原理及检测方法

PDA掌上电脑及基本MDI主机(MD一2020)这两个部分是MDI无核密度仪的主要构成部分，MDI无核密度仪的工作原理是利用脉冲发生器发出阶梯式的电磁脉冲，将电磁脉冲打入土壤的四跟金属钢针之后所收集处理电压信号，通过对计算获得土壤的电介质常数、土体的电导率值，利用专门的计算机软件处理之前所采集到电压信号，通过专门的计算机软件依据参数计算出所检测土壤的密度及湿度，最后在PDA掌上电脑上显示出来。

ASTM（美国材料和试验学会的标准测试法）中明确规定了有“两步法”和“一步法”这两种检测方式。所谓的两步测试法，指的是先使用无核密度仪分别检测现场土及现场压实土的电介质常数，在检测现场使用无核密度仪将电介质常熟确定出来，然后对现场需检测的土壤进行采样，在击实模里面进行压实。确定击实模里面标本土壤的湿度，依据的是已知模的体积、毛重，再加上击实模内的毛重，然后用MDI密度仪测量击实模内土壤的电介质。击实模内的待测土含水率主要根据湿度含量、电介质常数、土壤密度这三个数据之间相联关系确定的。击实模内的水含量一般都是不同于现场的水含量的，从击实模内的土壤密度这个数据可以得出现场待测土的密度，而电介质常数则是根据现场检测及击实模内得出的。

而所谓的简化 (一步)测试法，包含有土体电导率及现场一步检测土的电介质常熟，简化测试法的检测方式与两步法检测的方式大体相同。

2 测试应用分析

检测现场所收集的土料的土壤粒径小于5.0mm，在土料的表面较为干燥，施工压实的厚度为26cm。

2.1 室内试验结果及依据

①在土的击实检测中，得出最佳的含水量为13.3%，最大干密度为1.83 g/ cm3，这个数据的来源主要是根据SL237-1999标准。

②在界限含水率测试中，根据SL237-1999标准得出塑限16.5%，土壤液限为28.1%。

③在颗粒分析实验中，细筛分析2.0～0.075 mm 筛孔，小于2.0mm的粒径的土质量为87.4%，小于5.0mm的粒径的土质量为91.58%，小于10.0mm的粒径的土质量为98.2%，小于20.0mm的粒径的土质量为97.6%，小于40.0mm的粒径的土质量为100%。

④不均匀系数、曲率系数试验依据SL237-1999 标准，得出结果: Cu =33.35， Cc = 2.26。

2.2 检测参数设置

现场测试之前，首先对无核密度仪进行测试单位参数设置；然后将土壤样品室内各项试验参数准确地输入到设备中。

2.3 检测过程与结果分析

采用相关规定对检测现场采用随机选点方法进行压实度检测，在场地中试验过程首先使用无核密度仪进行压实度检测，一个完整的测试是由5个独立的测试点组成，按照操作顺序依次测试，完成后设备提示移动到下一测试位置。随后在无核密度仪检测点范围内接近中心位置采用灌砂法检测该位置的压实度。

无核密度仪含水率检测值则高于灌砂法检测值，平均差值分别为6.83% 和7.05% 。压实度检测值修正值与灌砂法检测值偏差范围为± 0.23% ～±4.34% ， 也就说明湿密度检测值变化范围在±0.038 g/ cm3～± 0.082 g / cm3之间。经统计分析，灌砂法检测压实度检测值标准偏差S = 2.34，变异系数CV = 2. 57； 无核密度仪检测压实度检测值标准偏差S = 1. 21，变异系数CV = 1. 37。后者两项指标均小于前者， 满足一般情况下土石回填压实度的偏差系数< 2%的经验值。

从测试结果分析，经过修正的湿密度及含水率标准曲线与无核密度仪检测曲线有明确的相关关系，因此可进一步对设备参数进行调整设定，使无核密度仪现场检测结果更为精确。

3 结语

3.1 结论

本文分析了将无核密度仪使用在大型场平工程的测试中，而且还利用与灌砂法的试验对比，得出水分校正量及无核密度仪的密度校正量，经过校正以后，实际情况与检测现场得出的数据大体吻合。通过试验得出，无核密度仪无论是在精度上面，还是在测试的速度上面都可以满足大型场平工程检测的需要。

3.2 经验

在实际操作过程中，我们可以发现无核密度仪比较于传统的测试方式，具有以下几个优点：

①无核密度仪相较于核子密度，它的最大优势就是无核化，在购买无核密度仪之前并不要求必须向政府提出申请和进行环境评价报告。

②如果在实际操作的过程中，如果条件允许的话可以进行一步法的检测方法，和传统测试的方法（如环刀法等方式）不同的是无核密度仪可以有着更为精准，快速。从围堤填筑检测应用情况来看，无核密度仪一般5～8 min完成1个测点的检测工作，检测速度完全能够满足土方填筑连续施工的要求。

③传统测试方法（如环刀法等），往往都是破坏性的测试方法，在测试之后都会在土壤表面留下大大小小的测试坑，而且对周边土壤的压实面也会遭到扰动。虽然相关规定中详细说明了对于这些大大小小测试坑的回填要求，然而在实际的操作过程中，测试坑的回填工程质量的控制却往往被大家所忽略，这就为整个工程留下了安全质量隐患。在这方面上，因为无核密度仪不是破坏性的测试方式，所以对原有已压实面不造成破坏，不会影响填筑质量。虽然无核密度仪的先进性毋庸置疑，但由于研制时间较短且目前工程实例不多，故同时也存在以下局限性。

①无核密度仪自身的测试准确度需要进一步提高。

②在实际操作无核密度仪的时候，要求将土体电导率及电介质这两个常数先确定下来，尤其是在大型的水利工程中，土壤情况比较复杂，不同的土质相互作用生成，不同的土体都要求重新确定其所对应的两个常数。

③在条件允许的情况下，一步法的使用可以有效地提高测试的速度，然而对于那些不能简单进行分辨、较为复杂的土质，使用两步法则更为实际。

参考文献：