㈠ 陽離子交換量在土壤地理學中如何定義的,它後面的單位:CEC7是什麼意思
土壤是地球岩石最表層經億萬年風化和生物活動所形成的物質。迄今為止,絕大多數作物都是在土壤上栽培。土壤是生物圈、岩石圈、大氣圈和水圈的交匯點。普通人常常認為土壤只是固體。其實,土壤由固體顆粒、土壤溶液和土壤空氣三部分組成。土壤由固體顆粒構成有大小孔隙的土壤結構,土壤水分(溶液)占據土壤的中小孔隙,土壤空氣占據土壤大孔隙。
土壤固體大顆粒稱為砂粒,中等粒徑的顆粒稱為粉粒,細小顆粒稱為粘粒。根據三種土粒含量不同,將土壤分為12類,其中較為典型的有三種:砂粒含量特別多的是砂土;粘粒含量特別多的是粘土;而砂粒、粉粒、粘粒三者比例相等的是壤土。壤土的土壤耕性最好,土壤水氣比例最易達到理想范圍,土壤溫度狀況也較易保持和調整,也就是說,壤土的土壤物理性質最理想。砂土往往氣多水少,溫度易偏高。粘土則水多氣少,溫度易偏低,緊實粘重。
土壤水氣比例對土壤氧化還原電位有影響。土壤氧化還原電位影響土壤中一些微量元素的有效性。水多氣少使土壤氧化還原電位降低,鐵、錳等離子大多還原為有效態,但也容易從土壤中淋失。
土壤礦質顆粒和有機質顆粒都帶負電,對土壤中的陽離子有吸附性。土壤粘粒所能吸附的鹽基陽離子總量稱為陽離子交換量,土壤粘粒上吸附的陽離子與土壤溶液中的陽離子不斷進行交換,達成動態平衡。施肥或通過其它途徑進入土壤溶液的養分陽離子大多先被土壤粘粒吸附,待植物根系吸收利用掉溶液中的養分陽離子時,被吸附的交換性陽離子再逐漸解吸釋放進入土壤溶液,補充被吸收的部分。養分由土壤到植物的機理當然比這樣簡單的描述要復雜得多。
陽離子交換量中鈣、鎂、鉀、鈉四種鹼性離子所佔陽離子交換量的百分比叫做鹽基飽和度。做鹽基飽和度較高的土壤肥力較高,土壤pH值也較高。
土壤pH值包括土壤活性酸度和潛在酸度。土壤活性酸度土壤溶液中表觀的H+活度,而潛在酸度與陽離子交換量(又稱土壤緩沖能力)有關。
現在越來越強調土壤管理的重要性。土壤管理主要涉及對土壤物理性質的保護,同時兼顧土壤化學性質,與土壤耕性、土壤肥力和防止土壤侵蝕有關。
㈡ 什麼是陽離子交換量
土壤陽離子交換量的測定受多種因素的影響,如交換劑的性質、鹽溶液濃度和、淋洗方法等,必須嚴格掌握操作技術才能獲得可靠的結果。 聯合國糧農組織規定用於土壤分類的土壤分析中使用經典的中性乙酸銨法或乙酸鈉法。中性乙酸銨法也是我國土壤和農化實驗室所採用的常規分析方法,適於酸性和中性土壤。最近的土壤化學研究表明,對於熱帶和亞熱帶的酸性、微酸性土壤,常規方法由於浸提液pH值太低和離子強度太高,與實際情況相差較大,所得結果較實際情況偏高很多。新方法是將土壤用BaCl2 飽和,然後用相當於土壤溶液中離子強度那樣濃度的BaCl2溶液平衡土壤,繼而用MgSO4交換Ba測定酸性土壤陽離子交換量。 石灰性土壤陽離子交換量的測定方法有NH4Cl–NH4OAc法、Ca(OAc)2法和NaOAc法。目前應用的較多、而且認為較好的是NH4Cl–NH4OAc法,其測定結果准確、穩定、重現性好。NaOAc法是目前國內廣泛應用於石灰性土壤和鹽鹼土壤交換量測定的常規方法。 隨著土壤分析化學的發展,現在已有了測定土壤有效陽離子交換量的方法。如美國農業部規定用求和法測定陽離子交換量;對於可變電荷為主的熱帶和亞熱帶地區高度風化的土壤,國際熱帶農業研究所建議測定用求和法土壤有效陽離子交換量(ECEC);最近國際上又提出測定土壤有效陽離子交換量(ECEC或Q+,E)和潛在陽離子交換量(PCEC或Q+,P)的國際標准方法,如ISO 11260:1994(E)和ISO 13536:1995(P),這兩種國際標准方法適合於各種土壤類型。
㈢ 什麼是陽離子交換容量(CEC),名詞解釋定義
陽離子交換其實是復分解反應的一種。
復分解反應,是四大基本反應類型之一。復分解反應是由兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應。復分解反應的實質是發生復分解反應的兩種物質交換離子,結合成難電離的物質——沉澱、氣體或弱電解質(最常見的為水),使溶液中離子濃度降低,化學反應即向著離子濃度降低的方向進行。可簡記為AB+CD→AD+CB。
基本條件:發生復分解反應的兩種物質能在水溶液中交換離子,結合成難電離的物質(沉澱、氣體或弱電解質)。
1、鹼性氧化物+酸:酸的酸性較強(如鹽酸、硫酸、硝酸等),可發生反應。
2、酸+鹼(中和反應):任何酸和任何鹼都能發生中和反應。
3、酸+鹽:強酸制弱酸;交換離子後有沉澱;強酸與碳酸鹽反應;滿足一個條件即可發生反應。弱酸一般不和強酸鹽反應,但氫硫酸可以和硝酸銅或硫酸銅反應,生成硫化銅的沉澱,這是弱酸制強酸的特例。
4、鹼+鹽:強鹼能與銨鹽反應;兩種反應物都可溶、交換離子後有沉澱、水、氣體三者之一;滿足一個條件即可發生反應。能產生氣體的只有強鹼與銨鹽反應這一種,因為氫氧化銨受熱時不穩定,容易分解為氨氣和水,實驗室用氯化銨和氫氧化鈣製取氨氣,生成氯化鈣,水和氨氣。
5、鹽+鹽:兩種反應物都可溶,交換離子後有沉澱、水、氣體三者之一,滿足一個條件即可發生反應。
希望我能幫助你解疑釋惑。
㈣ 陽離子交換量名詞解釋
在一定的pH值條件下(一般pH為7),每千克干土所吸收的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+、Al3+等)總量。
常用單位:每千克厘摩爾數cmol(+)/kg土
國際單位:mmol/kg土
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土壤陽離子交換量(CEC)的大小,基本上代表了土壤可能保持的養分數量,即保肥性的高低。陽離子交換量的大小,可作為評價土壤保肥能力的指標。陽離子交換量是土壤緩沖性能的主要來源,是改良土壤和合理施肥的重要依據。
b、土壤質地越細,其陽離子交換量越高。
c、對於實際的土壤而言,土壤黏土礦物的SiO2/R2O3比率越高,其交換量就越大。
d、土壤溶液pH值,因為土壤膠體微粒表面的羥基(OH)的解離受介質pH值的影響,當介質pH值降低時,土壤膠體微粒表面所負電荷也減少,其陽離子交換量也降低;反之就增大。
㈤ 測定土壤陽離子交換量的方法有哪些
中性乙酸銨法或乙酸鈉法。
1、NaOAc法是廣泛應用於石灰性土壤和鹽鹼土壤交換量測定的常規方法。中性乙酸銨法是我國土壤和農化實驗室所採用的常規分析方法,適於酸性和中性土壤。
其方法是用中性乙酸銨溶液反復處理土壤,使土壤成為銨飽和的土,再用95%乙醇洗去多餘的乙酸銨後,用水將土樣洗入凱氏瓶中,加固體氧化鎂蒸餾,蒸餾出的氨用硼酸溶液吸收,然後用鹽酸標准溶液滴定,根據銨的量計算土壤陽離子交換量。
2、氯化鋇-硫酸強迫交換法。將土壤用氯化鋇飽和,然後用相當於土壤溶液中離子強度那樣濃度的氯化鋇溶液平衡土壤,繼而用硫酸溶液交換鋇離子,生成硫酸鋇沉澱。通過測定交換反應前後的硫酸含量的變化,可以計算出硫酸消耗量,進而計算出陽離子交換量。
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不同土壤的陽離子交換量不同,主要影響因素:
a、土壤膠體類型,不同類型的土壤膠體其陽離子交換量差異較大,例如,有機膠體>蒙脫石>水化雲母>高嶺石>含水氧化鐵、鋁。
b、土壤質地越細,其陽離子交換量越高。
c、對於實際的土壤而言,土壤黏土礦物的SiO2/R2O3比率越高,其交換量就越大。
d、土壤溶液pH值,因為土壤膠體微粒表面的羥基(OH)的解離受介質pH值的影響,當介質pH值降低時,土壤膠體微粒表面所負電荷也減少,其陽離子交換量也降低;反之就增大。土壤陽離子交換量是影響土壤緩沖能力高低,也是評價土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依據。
㈥ 土壤化學指標
一、土壤酸鹼度(pH值)
土壤酸鹼度對土壤肥力及植物生長影響很大,我國西北、北方不少土壤pH值大,南方紅壤pH值小。因此可以種植和土壤酸鹼度相適應的作物和植物。如紅壤地區可種植喜酸的茶樹,而苜蓿的抗鹼能力強等。土壤酸鹼度對養分的有效性影響也很大,如中性土壤中磷的有效性大;鹼性土壤中微量元素(錳、銅、鋅等)有效性差。在農業生產中應該注意土壤的酸鹼度,積極採取措施,加以調節。
1.電位法
土壤實驗室基本上都採用電位法測定土壤pH值,電位法有準確、快速、方便等優點。其基本原理是:用pH計測定土壤懸濁液的pH值時,由於玻璃電極內外溶液H+離子活度的不同產生電位差。
2.比色法
取土壤少許(約黃豆大),弄碎後放在白磁碟中,滴入土壤混合指示劑數滴,到土壤全部濕潤,並有少量剩餘。震盪磁碟,使指示劑與土壤充分作用,靜置1min,和標准比色卡比色,即得出土壤的酸鹼度。
3.原位酸鹼度感測器法
土壤原位pH測定儀可直接埋入土壤測試,直接讀數,非常方便,在指導農業科研及農業生產中起到了非常重要的作用。
二、土壤氧化還原電位(Eh)
土壤氧化還原電位是以電位反映土壤溶液中氧化還原狀況的一項指標,用Eh表示,單位為mV。
土壤氧化還原電位的高低,取決於土壤溶液中氧化態和還原態物質的相對濃度,一般採用鉑電極和飽和甘汞電極電位差法進行測定。影響土壤氧化還原電位的主要因素有:①土壤通氣性;②土壤水分狀況;③植物根系的代謝作用;④土壤中易分解的有機質含量。
旱地土壤的正常Eh為200~750mV,若Eh﹥750mV,則土壤完全處於氧化狀態,有機質消耗過快,有些養料由此喪失有效性,應灌水適當降低Eh。若Eh﹤200mV,則表明土壤水分過多,通氣不良,應排水或鬆土以提高其Eh值。
水田土壤Eh變動較大,在淹水期間Eh值可低至-150mV,甚至更低;在排水曬田期間,土壤通氣性改善,Eh值可增至500mV以上。一般地說,稻田適宜的Eh值在200~400mV之間,若Eh經常在180mV以下或低於100mV,則水稻分櫱或生長發育受阻。若長期處於-100mV以下,水稻會嚴重受害甚至死亡,此時應及時排水曬田以提高其Eh值。
1.二電極法
測定氧化還原電位的常用方法是鉑電極直接測定法,方法是基於鉑電極本身難以腐蝕、溶解,可作為一種電子傳導體。當鉑電極與介質(土壤、水)接觸時,土壤或水中的可溶性氧化劑或還原劑,將從鉑電極上接受電子或給予電子,直至在鉑電極上建立起一個平衡電位,即該體系的氧化還原電位。由於單個電極電位是無法測得的,故須與另一個電極電位固定的參比電極(飽和甘汞電極)構成電池,用電位計測量電池電動勢,然後計算出鉑電極上建立的平衡電位,即氧化還原電位Eh值。
2.去極化測定儀法
對復雜的介質,可採用去極化法測定氧化還原電位。可以在較短時間內得到較為精確的結果,用去極化法測得的平衡Eh值,與直接電位法平衡48h後測得的穩定Eh值,差數一般﹤10mV。所以去極化法能縮短測定時間,並有較高的測定精度。
將鉑電極接到極化電壓的正端(極化電壓為600mV或750mV),以銀-氯化銀電極作為輔助電極,接到電源的負端,陽極極化10 s以上(自由選擇)。接著切斷極化電源,進行去極,時間在20 s以上(視極化曲線而定),在去極化後監測鉑電極的電位(對甘汞電極),對於大多數的測試樣品,電極電位E(mV)和去極化時間的對數log t間存在直線關系。以相同的方法進行陰極極化和隨後的去極化和監測電位。陽極去極化曲線與陰極去極化曲線的延長線的交點相當於平衡電位。
三、土壤陽離子交換量(CEC)
CEC的大小,基本上代表了土壤可能保持的養分數量,即保肥性的高低。陽離子交換量的大小,可作為評價土壤保肥能力的指標。陽離子交換量是土壤緩沖性能的主要來源,是改良土壤和合理施肥的重要依據。
1.乙酸銨交換法
適用於酸性與中性土壤陽離子交換量的測定。原理:用1mol/L乙酸銨溶液(pH7.0)反復處理土壤,使土壤成為銨離子飽和土。過量的乙酸銨用95%乙醇洗去,然後加氧化鎂,用定氮蒸餾方法進行蒸餾,蒸餾出的氨用硼酸溶液吸收,然後用鹽酸標准溶液滴定,根據銨離子的量計算土壤陽離子交換量。
2.EDTA——銨鹽法
銨鹽法不僅適用於中性、酸性土壤,並且適用於石灰性土壤陽離子交換量的測定。採用0.005mol/L EDTA與1mol/L的醋酸銨混合液作為交換劑,在適宜的pH條件下(酸性土壤pH7.0,石灰性土壤pH8.5),這種交換配合劑可以與2價鈣離子、鎂離子和3價鐵離子、鋁離子進行交換,並在瞬間即形成電離度極小而穩定性較大的配合物,不會破壞土壤膠體,加快了2價以上金屬離子的交換速度。同時由於醋酸緩沖劑的存在,對於交換性氫和1價金屬離子也能交換完全,形成銨質土,再用95%酒精洗去過剩的銨鹽,用蒸餾法測定交換量。對於酸性土壤的交換液,同時可以用作為交換性鹽基組成的待測液用。
3.氯化鋇-硫酸強迫交換法
土壤中存在的各種陽離子可被氯化鋇(BaCl2)水溶液中的陽離子(Ba2+)等價交換。土壤用BaCl2溶液處理,使之和Ba2+飽和,洗去剩餘的BaCl2溶液後,再用強電解質硫酸溶液把交換到土壤中的Ba2+交換下來,由於形成了硫酸鋇(BaSO4)沉澱,而且氫離子(H+)的交換吸附能力很強,使交換反應基本趨於完全。這樣可以通過計算消耗硫酸的量,計算出陽離子交換量。
四、土壤鹼化度(ESP)
土壤的鹼化度是用Na+的飽和度來表示,它是指土壤膠體上吸附的交換性Na+占陽離子交換量的百分率。當鹼化度達到一定程度時,土壤的理化性質會發生一系列的變化,土壤呈極強的鹼性反應pH﹥8.5甚至超過10.0,且土粒分散、濕時泥濘、不透氣、不透水、干時硬結、耕性極差,土壤理化性質所發生的這一系列變化稱為鹼化作用。鹼化度是鹽鹼土分類、利用、改良的重要指標。一般把鹼化度﹥20%定為鹼土,5%~20%定為鹼化土(15%~20%為強鹼化土,10%~15%為中度鹼化土,5%~10%為輕度鹼化土)。
計算公式:
鹼化度=(交換性鈉/陽離子交換量)× 100%
式中:交換性鈉[cmol(Na+)/kg]用乙酸銨-氫氧化鈉銨交換-火焰光度法測得;陽離子交換量[cmol(+)/kg]用氯化銨-乙酸銨交換法測得。
五、土壤水溶性全鹽量(易溶鹽)
土壤水溶性鹽是鹽鹼土的一個重要屬性,是限製作物生長的障礙因素。我國的鹽鹼土分布廣,面積大,類型多。在乾旱、半乾旱地區鹽漬化土壤,以水溶性的氯化物和硫酸鹽為主。濱海地區由於受海水浸漬,生成濱海鹽土,所含鹽分以氯化物為主。在我國南方(福建、廣東、廣西等省區)沿海還分布著一種反酸鹽土。鹽土中含有大量水溶性鹽類,影響作物生長,同一濃度的不同鹽分危害作物的程度也不一樣。鹽分中以碳酸鈉的危害最大,增加土壤鹼度和惡化土壤物理性質,使作物受害。其次是氯化物,氯化物又以MgCl2的毒害作用較大,另外,氯離子和鈉離子的作用也不一樣。
土壤(及地下水)中水溶性鹽的分析,是研究鹽漬土鹽分動態的重要方法之一,對於了解鹽分對種子發芽和作物生長的影響以及擬訂改良措施都是十分必要的。
1.電導法
土壤中的水溶性鹽是強電介質,其水溶液具有導電作用,導電能力的強弱可用電導率表示。在一定濃度范圍內,溶液的含鹽量與電導率呈正相關,含鹽量愈高,溶液的滲透壓愈大,電導率也愈大。土壤水浸出液的電導率用電導儀測定,直接用電導率數值表示土壤的含鹽量。
2.質量法
吸取一定量的土壤浸出液放在瓷蒸發皿中,在水浴上蒸干,用過氧化氫(H2O2)氧化有機質,然後在105~110℃烘箱中烘乾,稱重,即得烘乾殘渣質量。
六、土壤養分元素
土壤養分元素是指由土壤提供的植物生長所必需的營養元素,能被植物直接或者轉化後吸收。土壤養分可大致分為大量元素、中量元素和微量元素,包括氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、硼(B)、鉬(Mo)、鋅(Zn)、錳(Mn)、銅(Cu)和氯(Cl)等13種。在自然土壤中,土壤養分主要來源於土壤礦物質和土壤有機質,其次是大氣降水、坡滲水和地下水。在耕作土壤中,還來源於施肥和灌溉。
根據在土壤中存在的化學形態,土壤養分的形態分為:①水溶態養分,土壤溶液中溶解的離子和少量的低分子有機化合物;②代換態養分,水溶態養分的來源之一;③礦物態養分,大多數是難溶性養分,有少量是弱酸溶性的(對植物有效);④有機態養分,礦質化過程的難易強度不同。
根據植物對營養元素吸收利用的難易程度,土壤養分又分為速效性養分和遲效性養分。一般來說,速效養分僅占很少部分,不足全量的1%。應該注意的是速效養分和遲效養分的劃分是相對的,兩者是處於動態平衡之中。
土壤養分的總儲量中,有很小一部分能為當季作物根系迅速吸收同化的養分,稱速效性養分;其餘絕大部分必須經過生物的或化學的轉化作用方能為植物所吸收的養分,稱遲效性養分。一般而言,土壤有效養分含量約占土壤養分總儲量的百分之幾至千分之幾或更少。故在農業生產中,作物經常出現因某些有效養分供應不足而發生缺素症的現象。
1.全氮測定法
(1)開氏定氮法。土壤、植株和其他有機體中全氮的測定通常都採用開氏消煮法,用硫酸鉀-硫酸銅-硒粉做加速劑。此法雖然消煮時間長,但控制好加速劑的用量,不易導致氮素損失,消化程度容易掌握,測定結果穩定,准確度較高,適用於常規分析。
土壤中的含氮有機化合物在加速劑的參與下,經濃硫酸消煮分解,有機氮轉化為銨態氮,鹼化後把氨蒸餾出來,用硼酸吸收,標准酸滴定,求出全氮含量。硫酸鉀起提高硫酸溶液沸點的作用,硫酸銅起催化劑作用,加速有機氮的轉化,硒粉是一種高效催化劑,用量不宜過多,否則會引起氮素損失。
(2)半微量開氏法。樣品在加速劑的參與下,用濃硫酸消煮時,各種含氮有機化合物,經過復雜的高溫分解反應,轉化為銨態氮。鹼化後蒸餾出來的氨用硼酸吸收,以標准酸溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括全部硝態氮)。
包括硝態和亞硝態氮的全氮測定,在樣品消煮前,需先用高錳酸鉀將樣品中的亞硝態氮氧化為硝態氮後,再用還原鐵粉使全部硝態氮還原,轉化為銨態氮。
2.全磷硫酸-高氯酸消煮測定法
在高溫條件下,土壤中含磷礦物及有機磷化合物與高沸點的硫酸和強氧化劑高氯酸作用,使之完全分解,全部轉化為正磷酸鹽而進入溶液,然後用鉬銻抗比色法測定。
3.全鉀測定法
土壤中的有機物先用硝酸和高氯酸加熱氧化,然後用氫氟酸分解硅酸鹽等礦物,硅與氟形成四氟化硅逸去。繼續加熱至剩餘的酸被趕盡,使礦質元素變成金屬氧化物或鹽類。用鹽酸溶液溶解殘渣,使鉀轉變為鉀離子。經適當稀釋後用火焰光度法或原子吸收分光光度法測定溶液中的鉀離子濃度,再換算為土壤全鉀含量。
4.鹼解氮測定法
土壤水解性氮或稱鹼解氮包括無機態氮(銨態氮、硝態氮)及易水解的有機態氮(氨基酸、醯銨和易水解蛋白質)。用鹼液處理土壤時,易水解的有機氮及銨態氮轉化為氨,硝態氮則先經硫酸亞鐵轉化為銨。以硼酸吸收氨,再用標准酸滴定,計算水解性氮含量。
5.速效磷測定法
(1)碳酸氫鈉法。石灰性土壤由於存在大量的游離碳酸鈣,不能用酸溶液來提取速效磷,可用碳酸鹽的鹼溶液。由於碳酸根的同離子效應,碳酸鹽的鹼溶液降低了碳酸鈣的溶解度,也就降低了溶液中鈣的濃度,這樣就有利於磷酸鈣鹽的提取。同時由於碳酸鹽的鹼溶液也降低了鋁和鐵離子的活性,有利於磷酸鋁和磷酸鐵的提取。此外,碳酸氫鈉鹼溶液中存在著OH-,
(2)鉬銻抗比色法。酸性土壤中的磷主要是以Fe—P、Al—P的形態存在,利用氟離子在酸性溶液中有配合Fe3+,Al3+的能力,可使這類土壤中比較活性的磷酸鐵鋁鹽被陸續活化釋放,同時由於H+的作用,也能溶解出部分活性較大的Ca—P,然後用鉬銻抗比色法進行測定。
6.速效鉀測定法
用1mol/L NH4OAc浸提土壤,可將膠體表面吸附的鉀離子全部浸提出來,而與黏土礦物晶格固定的鉀截然分開。
7.有機質重鉻酸鉀容量測定法
在加熱的條件下,用過量的重鉻酸鉀-硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液,來氧化土壤有機質中的碳,
七、土壤重金屬
土壤的重金屬主要包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自農葯、廢水、污泥和大氣沉降等,如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調,鎘、汞等元素在作物子實中富集系數較高,即使超過食品衛生標准,也不影響作物生長、發育和產量,此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動,影響氮素供應。重金屬污染物在土壤中移動性很小,不易隨水淋濾,不為微生物降解,通過食物鏈進入人體後,潛在危害極大,應特別注意防止重金屬對土壤的污染。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫,廢石和尾礦隨意堆放,致使尾礦中富含難降解的重金屬進入土壤,加之礦石加工後餘下的金屬廢渣隨雨水進入地下水系統,造成嚴重的土壤重金屬污染。
1.原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法的測量對象是呈原子狀態的金屬元素和部分非金屬元素,是由待測元素燈發出的特徵譜線通過供試品經原子化產生的原子蒸氣時,被蒸氣中待測元素的基態原子所吸收,通過測定輻射光強度減弱的程度,求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律,通常借比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度,求得供試品中待測元素的含量。所用儀器為原子吸收分光光度計,它由光源、原子化器、單色器、背景校正系統、自動進樣系統和檢測系統等組成。
2.X射線熒光光譜(XRF)法
XRF法是介於原子發射光譜(AES)和原子吸收光譜(AAS)之間的光譜分析技術。它的基本原理是基態原子(一般蒸氣狀態)吸收合適的特定頻率的輻射而被激發至高能態,而後激發過程中以光輻射的形式發射出特徵波長的熒光。該方法可定量分析測量待測元素的原子蒸氣在一定波長的輻射能激發下發射的熒光強度。原子熒光的波長在紫外、可見光區。氣態自由原子吸收特徵波長的輻射後,原子的外層電子從基態或低能態躍遷到高能態,經10~8 s,又躍遷至基態或低能態,同時發射出熒光。若原子熒光的波長與吸收波長相同,稱為共振熒光;若不同,則稱為非共振熒光。共振熒光強度大,分析中應用最多。在一定條件下,共振熒光強度與樣品中某元素濃度成正比。該法的優點是靈敏度高,譜線簡單;在低濃度時校準曲線的線性范圍寬達3~5個數量級,特別是用激光做激發光源時更佳。主要用於金屬元素的測定,在環境科學、高純物質、礦物、水質監控、生物製品和醫學分析等方面有廣泛的應用。
3.電感耦合等離子光譜(ICP)法
高頻振盪器發生的高頻電流,經過耦合系統連接在位於等離子體發生管上端,銅制內部用水冷卻的管狀線圈上。石英製成的等離子體發生管內有3個同軸氫氣流經通道。冷卻氣(Ar)通過外部及中間的通道,環繞等離子體起穩定等離子體炬及冷卻石英管壁,防止管壁受熱熔化的作用。工作氣體(Ar)則由中部的石英管道引入,開始工作時啟動高壓放電裝置讓工作氣體發生電離,被電離的氣體經過環繞石英管頂部的高頻感應圈時,線圈產生的巨大熱能和交變磁場,使電離氣體的電子、離子和處於基態的氖原子發生反復猛烈的碰撞,各種粒子的高速運動,導致氣體完全電離形成一個類似線圈狀的等離子體炬區面,此處溫度高達6000~10 000℃。樣品經處理製成溶液後,由超霧化裝置變成全溶膠由底部導入管內,經軸心的石英管從噴嘴噴入等離子體炬內。樣品氣溶膠進入等離子體焰時,絕大部分立即分解成激發態的原子、離子狀態。當這些激發態的粒子回收到穩定的基態時要放出一定的能量(表現為一定波長的光譜),測定每種元素特有的譜線和強度,和標准溶液相比,就可以知道樣品中所含元素的種類和含量。
發射光譜分析方法只要將待測原子處於激發狀態,便可同時發射出各自特徵譜線同時進行測定。ICP-AES儀器,不論是多道直讀還是單道掃描儀器,均可以在同一試樣溶液中同時測定大量元素(30~50個,甚至更多)。已有文獻報道的分析元素可達78個,即除He,Ne,Ar,Kr,Xe惰性氣體外,自然界存在的所有元素,都已有用ICP-AES法測定的報告。
㈦ 土壤陽離子交換量的介紹
土壤陽離子交換量是指土壤膠體所能吸附各種陽離子的總量。
㈧ 土壤的CEC是指什麼
CEC即cation exchange capacity,是指土壤陽離子交換量,即土壤膠體所能吸附各種陽離子的內總量。其數值以每千容克土壤中含有各種陽離子的物質的量來表示,即mol/kg。
CEC的大小,基本上代表了土壤可能保持的養分數量,即保肥性的高低。陽離子交換量的大小,可以作為評價土壤保肥能力的指標。陽離子交換量是土壤緩沖性能的主要來源,是改良土壤和合理施肥的重要依據。
(8)雲南土壤陽離子交換量擴展閱讀
陽離子交換量的測定意義:土壤是環境中污染物遷移、轉換的重要場所,土壤膠體以其巨大的比表面積和帶點性,而使土壤具有吸附性。
土壤的吸附性和離子交換性能又使它成為重金屬類污染物的主要歸屬。土壤陽離子交換性能對於研究污染物的壞境行為有重大意義,它能調節土壤溶液的濃度,保證土壤溶液成分的多樣性,因而保證了土壤溶液的「生理平衡」,同時還可以保持養分免於被雨水淋失。
㈨ 我國各地區土壤的特點
1、我國中東北地區的黑土是我國土壤平均含氮量最高的土壤,一般為0.15%~0.35%。而西北黃土高原和華北平原的土壤含氮量較低,一般為0.05%~0.1%。華中華南地區,一般為0.04%~0.18%。
2、我國北方土壤中的無機磷主要是磷酸鈣鹽,而南方主要是磷酸鐵、鋁鹽類。其中有相當大的部分是被氧化鐵膠膜包裹起來的磷酸鐵鋁,稱為閉蓄態磷。
3、我國土壤的全磷含量大體上從南向北有增加的趨勢。如東北地區的黑土、白漿土全磷含量一般為0.06%~0.15%,而我國南方的紅壤和磚紅壤全磷含量一般為0.01%~0.03%。
4、我國土壤的全鉀含量也大體上是南方較低,北方較高。南方的磚紅壤,土壤全鉀含量平均只有0.4%左右,華中、華東的紅壤則平均為0.9%,而我國北方包括華北平原、西北黃土高原以至東北黑土地區,土壤全鉀量一般都在1.7%左右。
5、我國的黃淮海平原,西北黃土高原以至新疆等地都大面積缺磷。而原來缺磷的地區,由於長期施磷,磷肥效果下降,這主要是指華中、華南某些缺磷水稻土。
參考資料來源:網路-土壤