阳离子交换量浸提剂

❶ 土壤地球化学基准值与背景值

一、基本概念及统计方法

1.基本概念

土壤地球化学基准值和背景值是土壤地球化学研究的最基础的特征参数，它们分别代表了不同环境土壤中的元素含量水平和变化规律。

土壤地球化学基准值反映的是原始自然状态条件下（第Ⅰ环境）各类成土芹配液母质的元素地球化学丰度，其控制因素主要是地质背景、沉积物来源和类型，以及地貌气候条件，以深层土壤地球化学调查元素含量表征。它是研究表生元素地球化学行为（次生富集或贫化）的重要参比值，也是圈定矿致类元素异常、成土母质环境质量、农产品品质与安全性及防治对策等研究的基本参考值。

土壤地球化学背景值反映的是成土母质在表生环境条件下，经过人类活动与自然改造所形成的表层土壤（第Ⅱ环境）元素地球化学平均含量，以表层土壤地球化学调查元素含量表征。它与土壤地球化学基准值有着密切继承关系，总体受土壤地球化学基准值的控制，但由于经长期风化、淋溶作用和人类生产生活等活动的改造，表层土壤地球化学特征已发生一定的演变，导致两者之间存在一定的差异。它是土壤嫌物环境质量评价、土地管护和合理利用、土壤改良和平衡施肥、农业种植规划、土壤生态环境保护决策的基础依据。

2.统计方法

依据《多目标区域地球化学调查规范（1：25万）》（DD2005—01）“同一沉积环境、同一物质来源、满足正态分布”的土壤地球化学基准值确定原则。本次研究土壤地球化学基准值和背景值的求取首先依据《数据的统计处理和解释正态性检验》（GB/T4882—2001），对数据频率分布形态进行正态检验。以基准值为例，当统计数据服从正态分布时，用算术平均值（X）代表基准值，算术平均值加减2倍算术标准偏差（X±2S）代表基准值变化范围；服从对数正态分布的数据，用几何平均值（X_g）代表基准值，几何平均值乘几何标准偏差的平方（X_g·S^±2）代表基准值变化范围；不服从正态分布的数据，按照算术平均值加减3倍算术标准偏差（X±3S）或几何平均值乘几何标准偏差的立方（X_g·S^±3）进行剔除，经反复剔除后服从算术正态分布或对数正态分布时，用算术平均值或几何平均值代表土壤基准值，算术平均值加减2倍算术标准偏差（X±2S）或几何平均值乘除几何标准偏差的平方（X_g·S^±2）代表基准值变化范围。经反复剔除后仍不满足正态分布或对数正态分布，当呈偏态分布时，以众值或平均值代表基准值；当呈双峰或多峰分布时，以中位值或平均值代表基准值。

在进行pH参数统计时，先将土壤pH换算成［H^＋］平均浓度进行统计计算，然后再换算为pH，其公式为

鲁东地区农业生态地球化学研究

利用K值（统计值与参比区（全国、全省等）的比值）比较元素（指标）的相对富集或贫乏特征。规定比值＜0.80时为明显偏低，比值在0.8～0.90时为偏低，比值0.90～1.10时为接近（或相当），比值在1.10～1.20时为偏高，比值＞1.20时为明显偏高。变异系数是反映元素分布均匀程度的一个重要参数，采用如下经验值判别：变异系数＜0.4，元素分布均匀；0.4≤变异系数＜1.0，元素分布较不均匀；1.0≤变异系数＜1.5，元素分布不均匀；变异系数≥1.5，元素分布极不均匀。

二、土壤地球化学基卖肢准值

研究区土壤地球化学基准值特征参数统计见表3-1。研究区土壤地球化学基准值与山东省土壤平均值（C层）和1990年国家环境保护局、中国环境监测总站测定的中国土壤元素平均值（C层，仅13项指标）对比有如下特征：

1）研究区土壤元素基准值与中国土壤元素平均值（C层）相比，比值在0.293～0.913之间，其中偏低的元素有（0.8＜K值≤0.9）：F，Ni，Co，V，明显偏低的元素有（K值≤0.8）：Hg，Se，As，Zn，Cu，Cd，这说明区域原始土壤中Hg，As，Cd，Ni等元素环境质量较好，但同时也说明Cu，Zn，F，Co等微量营养元素总量不足，特别是Se仅为全国的39%，Zn含量仅为全国土壤值的71%。Mn，Cr，Pb 三元素与中国土壤平均值（C层）较为接近（K值＞0.9）。

2）与山东省土壤平均值（C层）对比，深层土壤中相对偏低和明显偏低的元素有（K值≤0.9，按从小到大的顺序排列）：As，Cu，Zn，F，Co，Cd，Cr，Ni，Hg，Pb，其中As，Cu，Zn明显偏低，分别是山东省土壤平均值（C层）的67%，69%，89%；Se明显高于山东省土壤平均值（C 层），为山东省土壤平均值的1.23倍，而V，Mn与山东省土壤平均值（C层）基本接近。

3）深层土壤中大部分元素含量分布均匀，变异系数（CV）大多在0.07～0.40 之间，特别是SiO₂，pH，Al₂O₃，Ge，Ga，K₂O，Rb，Y，Tl，Be等元素变异系数在0.09～0.25之间；而分布较不均匀的元素有：Mo，I，Br，CaO，C，Cd，Ni，Ag，P，Bi，Pb，Mn，W，OrgC，Th，As，Cr，Cu，Se，MgO，Sr，Zn，Co，B，Ba，其变异系数在0.43～0.89之间；分布不均匀的元素有 S，Sb，其变异系数分别为1.4，1.09；分布极不均匀的元素有 Cl，Au，Hg，变异系数分别为：3.89，2.63，2.35。由此可见，在深层土壤中，难迁移和强分散元素的空间变异性最弱，强迁移的碱（土）金属元素变异性较强烈，与金成矿作用有关的元素（Au，Hg，S，Sb）空间变异性最强烈。

4）深层土壤中pH最高为9.66，最低为4.61，平均值为7.54，呈中性，尚未受到土壤酸化的影响。

表3-1 深层土壤地球化学含量特征参数表

续表

注：深层土壤含量统计原始数据量为3522件。Au的含量单位为10^-9，Al₂O₃，C，CaO，K₂O，MgO，N，Na₂O，OrgC，SiO₂，TFe₂O₃含量单位为%，pH为无量纲，其指标含量单位为10^-6。

三、土壤地球化学背景值

土壤元素地球化学背景值参数统计见表3-2。土壤元素地球化学背景值与山东省土壤元素平均值（A层，48项指标）和1990年国家环境保护局、中国环境监测总站测定的中国土壤元素平均值（A层，46项指标）对比有如下特征：

1）鲁东地区土壤背景值与中国土壤平均值（A层）相比，绝大部分元素比值在0.303～0.871之间，偏低的元素有（0.8＜K值≤0.9）：V，La，Rb，Cr，F，TFe₂O₃，明显偏低的元素有（K值≤0.8）：Mo，Hg，OrgC，Sb，W，Ag，I，As，Se，Bi，CaO，Br，U，B，Th，Li，Zn，Sc，Ge，MgO，Cu，Ni，Co，其中Mo为中国土壤平均值（A层）的30%，OrgC为中国土壤平均值（A层）的41%，Se为中国土壤平均值（A层）的53%，说明调查区中植物营养有益元素的总量是相对缺乏的。偏高的元素有（1.1＜K值≤1.2）：K₂O，Zr，明显偏高的元素有（K值＞1.2）：Na₂O，Ba，Sr。

土壤化学成分与基岩、母质类型相关，母岩风化形成的土壤其地球化学元素特征总体与岩石地球化学特征一致。调查区广泛发育中酸性、酸性侵入岩，这类岩石本身缺乏MgO，CaO，Fe₂O₃，Co，Cr，V，Ti，Ni，Mn等，而富含Al₂O₃，K₂O，Na₂O和Ba，Sr，Zr等元素，加上矿化作用的影响，致使这些元素的背景值较高。此外，土壤以粗骨土、石质土为主，显酸性，淋溶作用强烈，致使碱金属、碱土金属元素大量流失。

2）与山东省土壤平均值（A层）对比，表层土壤中偏低的元素为（K值≤0.9，按从小到大的顺序排列）：Mo，W，CaO，Ag，Sb，Br，As，I，Bi，B，Co，MgO，Cu，Ge，Cr，Be，U，F，Ni，V，Li，Th，pH，Sc，Rb；表层土壤中偏高的元素有（K值≥1.1，按从大到小的顺序排列）：P，TFe₂O₃，Ba，OrgC，N，Hg，Sr，Ga，Zr，Se，Cd，K₂O，Na₂O，其中 P，TFe₂O₃，OrgC，N，Sr，Se，K₂O，Na₂O等元素为植物营养有益元素，这些元素组合特征，反映了鲁东地区是多种名优特农产品重要产地这一特色；重金属元素Hg，Cd含量分别为山东省土壤平均值（A层）的1.31，1.18倍，其污染程度略高于山东省其他地区。

3）表层土壤中分布最不均匀的元素是Hg，变异系数为5.04，分布极不均匀的元素还有Cl，Au，S，变异系数分别是4.05，3.42，3.07；分布不均匀的元素有Cd和I，变异系数分别为 1.27，1.11；分布较不均匀的元素有：Br，Ag，Mo，Pb，Sb，Cu，Bi，Se，Ni，CaO，As，W，Cr，MgO，Th，Sr，C，B，Ba，La，Sn，其变异系数在0.401～0.921之间，其他元素变异系数＜0.4，分布均匀。表层土壤大部分元素的变异特征与深层土壤具有相似性，说明表层土壤在风化过程中对深层土壤有一定的继承性。

4）深层土壤中pH平均为7.54，而表层土壤中pH平均为6.51，最低为3.8，土壤酸化较严重。有机碳0.73%，全碳0.74%，说明表层土壤有机质较缺乏。

表3-2 表层土壤地球化学含量特征参数表

续表

续表

注：表层土壤含量统计原始数据量为13 674件。Au 含量单位为10^-9，Al₂O₃，C，CaO，K₂O，MgO，N，Na₂O，OrgC，SiO₂，TFe₂O₃含量单位为%，pH为无量纲，其余指标含量单位为10^-6。

四、土壤元素有效量及控制因素

（一）基本概念和统计方法

1.土壤元素有效量

土壤元素有效量是指特定实验操作条件下（针对一定粒级的样品组分，采用规定的浸提剂、液土比、实验温度、振荡时间等）浸取得到的土壤中呈相对活动状态存在于土壤中，被认定为能被植物直接吸收利用，或易溶于水体迁移的那部分元素组分。虽然，采用上述方法提取得到的元素组分是否真正是土壤中“生物有效态”组分还需要通过理论和实验的检验，但总体来说，与土壤元素总量相比，有效态组分具有更直接的生态环境意义，能够更有效地反映植物营养元素的供给能力。元素有效量与全量的比值为有效度，它是衡量元素在土壤环境中的活性程度或植物可吸收水平的指标，有效度是全量、有效量及有机质和pH等理化参数的函数。本次调查按1点/36km²的采样密度对调查区土壤中N，P，S，K，Mo，Zn，Fe，Cu，B，Mn，Se 等 11种元素有效态含量及对应全量、有机质、pH、阳离子交换量（CEC）进行了调查。

2.土壤元素有效量背景值统计方法

在反复剔除平均值加减3倍标准离差的离散值后，以算术平均值作为有效量背景值。当统计数据较少（不足30个）时，用中位值作为土壤元素背景值。计算土壤元素有效度平均值采用先计算单点有效度再逐步剔除异常值的方法进行统计，以更加客观地反映土壤元素的有效度状况。

（二）土壤元素有效量与有效度

调查区土壤元素有效态背景值参数统计结果见表3-3。N，P，K，Mn，Zn，Fe等元素有效态含量既高于山东省土壤平均值，又高于土壤临界值，说明调查区土壤质量较好，供肥能力较强，从含量变化范围来看，调查区绝大部分地区Zn，P，Mn 养分富足，而 N，K，Fe，Cu存在较大面积缺乏。Mo，B两元素低于山东省土壤均值，也低于土壤临界值，说明Mo，B元素在土壤中营养水平较差，易出现缺乏现象，同时说明山东省土壤Mo，B含量普遍偏低，应引起重视。区内S有效量平均值为35.9×10^-6，含量在7.0×10^-6～91.2×10^-6之间，变化幅度较大，局部土壤缺乏。

统计表明，调查区土壤元素全量排序依次为（均值，10^-6）：Fe 3.90（%），K 2.60（%），N 883，P 773，Mn 706，S 31.6，Zn 58.6，B 31.6，Cu 20.2，Mo 0.75，Se 0.21，元素有效量依次为（均值，10^-6）：K 148，N 118，Mn 71.6，Fe 69.9，P 49.62，S 35.9，Zn 4.24，Cu 1.80，B 0.386，Mo 0.084，Se 18.50（10^-9）。对比两者间的排序，可以发现土壤元素有效量与全量总体排序十分相似，如K，Fe，N，Mn无论是全量还是有效量均较高，含量级别往往高于其他元素一个或几个含量级，又如Zn，B，Cu，Mo，Se 5种元素，无论是全量还有效量均处在第二级次，反映了土壤元素有效量总体受其元素丰度所控制。

由表3-3可见，调查区土壤元素有效度（%计）（由大到小）顺序为：S 17.78，N 13.28，Mo 11.71，Cu 10.32，Mn 10.16，Se 8.77，Zn 7.87，P 6.88，B 1.32，K 0.59，Fe 0.18。可见不同元素的有效度相差悬殊，显然，元素表生地球化学性质是决定其有效度的重要内因。

表3-3 土壤元素有效量背景值参数统计表

注：样品统计原始数据量为1556件，有效量Se含量单位为10^-9，其余为10^-6，全量K，Fe含量单位为%，其余指标含量单位为10^-6。

（三）元素有效量及有效度影响因素

1.土壤元素全量对有效量的影响

统计分析表明，各元素全量与有效量的相关系数分别为：N 0.54，P 0.50，K 0.05，Cu 0.93，Mn 0.17，Mo 0.74，Zn 0.55，Fe 0.04，B 0.35，Se 0.19，S 0.62（置信度α=0.05时，显著相关临界值约为0.195）。即N，P，Cu，Mo，Zn，S等元素有效量受全量的影响较明显，如图3-1所示Cu，Mo两元素全量与有效量呈显著正相关关系，其他元素如K，Fe，Mn，B，Se等有效量受全量影响不明显。因此，土壤元素全量资料对于农业施肥（N，P，Cu，Mo，Zn），环境质量及生态效应评价（Mn，Cu，Zn）等具有参考价值。

图3-1 Cu，Mo有效量与全量相关性散点图（显著正相关）

2.土壤有机质对有效量和有效度的影响

（1）对有效量的影响

统计分析表明，土壤有机质含量与有效量间的相关系数分别为：N 0.27，P 0.27，K 0.23，Cu 0.43，Mn-0.05，Mo 0.18，Zn 0.44，Fe-0.32，B 0.50，Se 0.13，S 0.22。表明了多数元素有效量受土壤有机质含量的影响。其中，N，P，B，Zn，Cu等元素有效量与有机质含量呈显著的线性正相关，Zn，B元素有效量与有机质相关性散点图（图3-2），表明增施有机肥，可以提高这些元素的有效量，从而提高其肥力；K，S，Mo，Se的有效量也随着有机质含量的增加而增加，但相关性较差；而Mn有效量与有机质关系不明显；Fe有效量与有机质呈显著负相关。

图3-2 B，Zn元素有效量与有机质相关性散点图（显著正相关）

（2）有机质对有效度的影响

统计分析表明，土壤元素有效度与有机质含量间的相关系数分别为：N-0.20，P 0.02，K 0.20，Cu-0.18，Mn-0.07，Mo-0.12，Zn 0.30，Fe-0.32，B 0.41，Se-0.19，S-0.33（置信度α=0.05时，显著相关临界值约为0.195），表明多数元素有效度明显受土壤有机质含量的影响。其中K，Zn，B的有效度与有机质呈正相关性，B，S元素有效度与有机质相关性散点图（图3-3），表明有机质积聚，可使B，K，Zn等元素有效度提高，从而增加土壤肥力；同时也可使S，N，Fe，Se等元素有效度降低，其余元素有效度与有机质相关性不明显。

图3-3 B，S元素有效度与有机质相关性散点图（显著相关）

3.土壤pH对有效度的影响

统计分析认为，元素有效度与pH间的相关系数分别为：N 0.03，P-0.10，K 0.28，Cu-0.18，Mn-0.69，Mo 0.02，Zn 0.31，Fe-0.42，B 0.51，Se-0.15，S 0.14（置信度α=0.05时，显著相关临界值约为0.195）。反映多数元素有效度明显受土壤pH的影响，其中Fe，Mn 有效度与 pH 值显著负相关（图3-4），而 B，K，Zn 则与 pH 呈显著正相关性（图3-5），其余元素有效度与pH相关性不明显。即pH是影响土壤中Fe，Mn，B，K，Zn等元素有效性的重要因素。

图3-4 Fe，Mn元素有效度与pH相关性散点图（显著负相关）

图3-5 Zn，B元素有效度与pH相关性散点图（显著正相关）

以上研究表明，研究区土壤元素全量及有机质、酸碱度等理化性质对土壤元素有效量及有效度有较大影响。土壤中N，P，Cu，Mo，Zn，S等元素全量是其有效量的重要影响控制因素；有机质含量较高有利于N，P，B，Zn，Cu等元素的活化，增加其有效量；土壤酸碱度对Fe，Mn，B，K，Zn有效度有显著影响，酸性土壤有利于提高Fe，Mn元素的有效量，而碱性环境能使B，K，Zn元素有效量增高。土壤元素有效量与全量的关系及其影响因素的研究成果，对于农业施肥，环境质量评价等方面具有一定的指导意义。

五、表层与深层土壤元素地球化学特征对比

（一）表层土壤与深层土壤元素富集趋势分析

背景值与基准值的比值（富集系数）代表各指标在表层土壤中的富集程度。表层、深层土壤是在同一成土母质基础上发育而成，土壤地球化学含量特征理应一致，但表层土壤在成土过程中，受自然风化淋漓作用和人为扰动，如后期“工业三废”、增施肥料、污灌和农药等因素影响，使其含量特征产生明显差异。

从土壤地球化学背景值与基准值对比（表3-4）可以看出，背景值与基准值在土壤中的含量分布是极不均匀的，两者之间既有联系又有区别，既表现出一定的继承性，又有不同的地球化学演化趋势。本研究用富集系数K（K=背景值/基准值）探讨元素在土壤剖面中的富集与贫化特征，规定K＞2为强富集，K=1.3～2.0为富集，K=1.1～1.3为略富集，K=0.9～1.1为基本一致，K＜0.9为贫化。分段统计比值（表3-5）可以得出结论：

表3-4 土壤背景值与基准值及其比值表

续表

注：Au含量单位为10^-9，Al₂O₃，C，CaO，K₂O，MgO，N，Na₂O，OrgC，SiO₂，Fe₂O₃含量单位为%，pH为无量纲，其余指标含量单位为10^-6，K=背景值/基准值。

表3-5 土壤背景值与基准值比值分类表

1）Co，MgO，Ni，TFe₂O₃，Sc，Li等指标的富集系数＜0.9，呈贫化状态，可能是由于表层土壤在风化成壤作用与人类活动作用中有少量被迁移带出，农作物吸收或淋溶至土壤深层所致；表层土壤与深层土壤pH比值为0.864，富集系数＜0.9，反映了在表生作用和人类活动如燃煤、汽车尾气、污水灌溉等影响下，导致表层土壤pH降低（酸化）。

2）Sb，V，Ce，W，Au，Be，Al₂O₃，Ga，Th，As，Cr，La，Y，Mn，Ti，F，Tl，Ge，Rb，U，Nb，I，Ba，K₂O，Cu，SiO₂，B，Sr，Zn，Mo，Bi，Sn，Na₂O，CaO，Pb，Zr等大部分元素或指标的富集系数在0.9～1.1 之间，表层土壤与深层土壤的背景含量基本一致，基本上继承了深层土壤的地球化学含量分布特征，表明风化成土等表生地球化学作用及人类活动所造成的深、表层土壤地球化学成分的变化较小，主要受成土母质控制。

3）Ag，Br，Cl 3种元素富集系数在1.1～1.3之间，Ag元素富集受土壤成土母质（母岩）和后期人为活动的双重影响；卤族元素Cl和Br富集则可能与表层土壤对海洋水汽的持续接收有关。

4）Cd，Se，S，Hg，P元素的富集系数在1.3～2.0之间，表明这些元素在表层土壤中富集。其原因一方面与元素自身地球化学性质和成土母质、地质背景有关，另一方面可能与下列因素有关：

A.长期的农业生产活动如耕作、施肥、农药带来Cd，S，Hg，P 在表层土壤中的局部富集。

B.人类工业生产和居民生活带来的污染。如工业与民用燃煤的长期使用，机动车尾气、工厂“三废”排放使Cd，Se，S，Hg在表层土壤中富集。

C.矿产资源的开发利用使Cd，Hg等在表层土壤中不断积累，造成了元素的富集。这一事实从表层土壤因子分析结果中可明确地反映出来，因子分析表明，Cd，Hg与Au，Ag及Pb，Zn，Cu，Bi等金矿指示元素进入同一主因子，可见，表层土壤Cd，Hg等重金属元素富集与金矿伴生元素或矿山开采有关。

5）C，N，OrgC富集系数＞2，表明这些指标在表层土壤中已趋于明显富集，农业生产中有机肥、氮肥的使用是使研究区表层土壤中 OrgC 和 N元素含量显著提高的主要原因；OrgC和C主要富集于山区，除与成壤作用及人类耕作有关外，还与动植物代谢、死亡积淀有关。

（二）表层土壤与深层土壤元素变异系数比较

表层土壤在成壤过程中元素受到活化迁移重新分配等自然作用及人为叠加扰动的影响，使得元素的含量变化幅度较大、空间分布差异明显。因此，表层土壤某些元素的标准偏差与其平均值的比值（变异系数）与深层土壤相比有较大差别。

由表3-6可见，大多数元素表层土壤与深层土壤变异系数的比值在0.80～1.20 之间，这说明多数元素在表层土壤和深层土壤中的分布特征相似，表层、深层土壤变异系数比值＞1.2 的元素多与金矿成矿作用和人类活动关系密切，如 S，Hg，Cd，Ag，pH，Cu，Pb，Au，Sn，Se等，特别是Hg元素，在表层土壤中的变异系数高达5.041，在深层土壤中为2.353，说明表层土壤中Hg受到较强烈的人为活动影响；S和Cd元素情况与此类似，其变异系数在表层土壤中高达 3.070，1.271，而在深层土壤中仅为1.399，0.7。Au，Ag在地质体单元中分布极不均匀，且在表层土壤中极易富集，导致在表层土壤中也有较高的变异系数。

表3-6 表层土壤与深层土壤元素变异系数对比表

续表

CaO与MgO在深层、表层土壤中变异系数都＞0.50，特别是CaO在深层土壤中变异系数达0.787，说明这类元素在不同岩体中含量差异悬殊。如在碳酸盐岩中，CaO 含量可达50%以上，而在硅酸盐岩石中含量＜5%。

❷ 土壤阳离子交换量前处理系统工作原理

原理 本实验采用的是快速法来测定阳离子交换量。土壤中存在的各种阳离子可被 某些中性盐(BaCl2)水溶液中的阳离子(Ba )等价交换。由于在反应中存在交 换平衡,交换反应实际上不能进行完全。当增大溶液中交换剂的浓度、增加交换 2+ 次数时,可使交换反应趋于完全。交换离子的本性,土壤的物理状态等对交换反 应的进行程度也有影响。 再用强电解质(硫酸溶液)把交换到土壤中的Ba2+交换下来,由于生成了硫酸 钡沉淀,而且氢离子的交换吸附能力很强,使交换反应基本趋于完全。这样通过 测定交换反应前后硫酸含量的变化,可以计算出消耗硫酸的量,进而计算出阳离 子交换量。

❸ 土壤阳离子交换量为什么用乙醇洗

土壤阳离子交换量为什么用乙醇洗
1、称取通过2mm孔径筛的风干试样2g（精确至0.01g）放入100ml离心管中，专加入属少量EDTA-乙酸铵混合液，用橡皮头玻璃棒搅拌样品，使其变成均匀泥浆状，再加EDTA-乙酸铵混合液使总体积达80ml左右，搅拌1-2min，然后用EDTA-乙酸铵混合液洗净橡皮头玻璃棒。

2、将离心管成对地放在粗天平两盘上，加入EDTA-乙酸铵混合液使之平衡，再对称地放入离心机中，以3000r/min转速离心3-5min，弃去离心管中清液。如酸性、中性土壤需测定交换性盐基组成时，则将离心后的清液收集于100ml容量瓶中，用混合液提取剂定容至刻度，作为交换性钾、钠、钙、镁的待测液。

3、向载有样品的离心管中加入少量95%乙醇，用橡皮头玻璃棒充分搅拌，使土样成均匀泥浆状，再加95%乙醇约60ml，用橡皮头玻璃棒充分搅拌l
min，将离心管成对地放在粗天平两盘上，加乙醇使之平衡，再对称地放入离心机中，以3000r/min转速离心3-5
min，弃去乙醇清液，如此反复3-4次，洗至无铵离子为止。

❹ 阳离子交换量的试验步骤

取4只100 mL离心管，分别称出其重量（准确至0.0001 g,下同）。在其中2只加入专1.0 g污灌区表层属风干土壤样品，其余2只加入1.0 g深层风干土壤样品，并作标记。向各管中加入20 mL氯化钡溶液，用玻棒搅拌4 min后，以3000r/min转速离心至下层土样紧实为止。弃去上清液，再加20 mL氯化钡溶液，重复上述操作。
在各离心管内加20 mL蒸馏水，用玻棒搅拌1 min后，离心沉降，弃去上清液。称出离心管连同土样的重量。移取25.00 mL 0.1 mol/L硫酸溶液至各离心管中，搅拌10 min后，放置20 min，离心沉降，将上清液分别倒入4只试管中。再从各试管中分别移取10.00 mL上清液至4只100 mL锥形瓶中。同时，分别移取10.00 mL 0.1 mol/L硫酸溶液至另外2只锥形瓶中。在这6只锥形瓶中分别加入10 mL蒸馏水、1滴酚酞指示剂，用标准氢氧化钠滴定，溶液转为红色并数分钟不褪色为终点。

❺ 测定土壤阳离子交换量有哪些方法

联合国粮农组织规定用于土壤分类的土壤分析中使用经典的中性乙酸铵法或回乙酸钠法。中性答乙酸铵法也是我国土壤和农化实验室所采用的常规分析方法，适于酸性和中性土壤。最近的土壤化学研究表明，对于热带和亚热带的酸性、微酸性土壤，常规方法由于浸提液pH值和离子强度太高，与实际情况相差较大，所得结果较实际情况偏高很多。新方法是将土壤用BaCl2 饱和，然后用相当于土壤溶液中离子强度那样浓度的BaCl2溶液平衡土壤，继而用MgSO4交换Ba测定酸性土壤阳离子交换量。 石灰性土壤阳离子交换量的测定方法有NH4Cl–NH4OAc法、Ca(OAc)2法和NaOAc法。目前应用的较多、而且认为较好的是NH4Cl–NH4OAc法，其测定结果准确、稳定、重现性好。NaOAc法是目前国内广泛应用于石灰性土壤和盐碱土壤交换量测定的常规方法。

❻ 土壤阳离子交换量的浸提液可以过夜之后再用火焰光度计测吗高手指点。

最好现做现测，放置12小时中间的一些复杂成分会起变化。

❼ 城市污水处理厂污泥重金属污染治理方法

重金属污染是污泥回用首先要解决的问题。由于重金属具有难迁移、易富集和危害大等特点,
成为农业生产利用污泥的最主要限制因素。研究表明,
施用污泥可不同程度增加土壤和植物可食部分重金属含量,进而通过食物链危害人畜健康。各地污泥所含重金属种类相似,
但其含量却相差很大。通常以处理生活污水为主所产生的污泥中重金属含量较低,
而以处理工业废水为主所产生的污泥中重金属含量则较高。我国城市污水中工业废水占比较大,
故重金属污染成为农业利用污水污泥的主要限制因子。
传统处理方法：
传统的污泥重金属污染处理方法是污泥堆肥，即人工控制水分、C/
N
值和通风条件，通过微生物发酵作用,
将有机物转变为肥料的过程。污泥堆肥化处理中污泥组成、堆肥化条件等均对重金属形态有明显影响,
水浸态重金属含量减少,
交换态和有机结合态重金属含量有所增加,
而残渣态重金属含量变化亦不同,
但比不同浸提剂所提取的其他形态重金属总量高得多。研究表明，经堆肥化处理的污泥质地疏松,
可被植物利用的养分增加,
阳离子交换量增加50%，且因调理剂的稀释作用,
重金属约减少7
.
3%
～16%，
并使重金属形态有较大变化。但此法对外界条件（pH、温度、O2浓度等）的控制较为严格，且占地大、周期长，不适用于紧急情况下的污泥重金属污染治理。

❽ 土壤中重金属元素有效量

(一)土壤中重金属元素有效量提取剂及提取方法

土壤中重金属元素全量只是评价土壤重金属元素生物有效性和环境效应的基本前提，而对环境产生直接或潜在影响，或能被农作物吸收利用的，是土壤中重金属元素全量中有效量。土壤中重金属元素的有效量，并不是指以某个特定形态存在的组分，而是指以各种形态存在的组分中的活性部分。如果采用化学提取的方法，就是指能被某种提取剂提取的部分;如果采用农作物有效性的方法，就是指能够被农作物直接利用的部分。因此，有效提取土壤中重金属元素的有效量，并将其与农作物中重金属元素含量结合起来揭示其间的必然联系，是开展土壤重金属元素生态效应评价的首要前提，也是建立重金属元素生态效应评价体系和标准的基础。要进行重金属元素有效量提取，首先需要试制出有效的重金属元素有效量提取剂及相应的提取方法。

在勘查地球化学、土壤化学和环境化学研究领域，通常采用连续提取的方法研究介质中元素的存在形态，并以此来判断元素的活动性。连续提取法根据提取步骤和每一步所使用的提取剂的化学特性，将土壤中元素的存在形态划分为5种相态或7种相态，这种划分方法对于研究元素地球化学特性具有重要意义。如何根据形态分析结果确定元素的有效量尚不明确。因为在元素的各种存在形态中，水溶态和离子交换态的活动性较强，容易被农作物吸收;而其他各相态虽然不能被农作物直接吸收，但在一定环境条件下其中的一部分也可以转化为农作物可以吸收的形态。很显然，根据形态分析结果无法确定能被农作物吸收的有效量到底是多少。

在土壤中重金属元素有效量研究方面，农业部门广泛应用的元素有效态提取方法从理论到操作都比较成熟;但是有效态提取方法存在的一个缺憾是每一种方法只能针对某一种元素，至多两种元素，难以在大规模土壤重金属元素生态效应评价中推广应用。因为土壤重金属元素生态效应评价样品数量大，分析测试指标多。有效态提取方法更侧重农作物营养元素，对重金属元素，如As、Cd、Hg、Pb等的研究不多，而这些元素则是重金属元素生态效应评价中最重要的指标。

在有关元素有效态提取芹州方法的试验研究中，关于通用型提取剂的研究已经有几十年的历史。所谓通用提取剂就是指能够同时提取一个以上可评价土壤肥力或有毒元素有效态部分的提取剂，也称为联合提取剂(VanRaij，1994)。这一思路和相应的方法可以在重金属元素有效量提取剂研制中借鉴。在通用型提取剂中，影响较大的有Mehlich3提取剂和AB－DTPA提取剂，这两种提取剂被认为是可以测定任何类型土壤中元素有效态的通用提取剂(Jones，1990)。这两种提取剂仍然是以提取农作物营养元素为重点，如Mehlich3提取剂把对有效P的提取放在首位;AB－DTPA主要针对Cu、Zn两个元素，也是从农作物营养元素来考虑的。近年来，有研究者尝试在土壤重金属元素生态效应评价中使用AB－DTPA提取剂，取得了一些进展(冯两蕊，2004;肖灵等，2004)。参考元素存在形态、有效态提取剂及提取方法研究应用现状，结合生态效应评价的现实需要，重金属元素有效量提取剂的研制即围绕AB－DTPA展开。

AB－DTPA(碳酸氢氨－二乙三胺五乙酸)提取剂的化学组成为1mol/LNH₄HCO₃－0.005mol/LDTPA(pH=7.6)。其中的DTPA可以配位Fe、Cu、Mn、Zn、Pb、Ni、Cd等重金属阳离子;浸提剂中的NH⁺₄能够交换Na、K、Ca、Mg等碱土金属阳离子;振荡过程中，浸提剂中的HCO^－₃转化为嫌羡蔽CO^2－₃后，与Ca₃(PO₄)₂中的Ca²⁺生成沉淀并释放出其中的PO^3－₄。同样原理，也可以释放出MoO^3－₄、BO^3－₃、AsO^3－₄、SeO^2－₄等含氧酸根阴离子(Soltanpour，1985)，派帆这些阴离子恰好是对作物有效的存在形态。对于酸性土壤，由于AB－DTPA提取剂为pH=7.6的近中性溶液，加入土壤后不会明显改变土壤酸碱性及元素存在形态，仍然能够以离子交换和配位作用方式提取各种阳离子和阴离子。从理论上分析，AB－DTPA就可以同时满足对不同酸碱类型土壤中元素有效量的提取。

AB－DTPA提取剂的有效性和实用性，通过AB－DTPA提取量与国家标准有效态提取方法提取量之间的相关性研究来确定。出于对比研究的需要，选择有国家标准有效态提取方法的Cu、Zn、B、Mo和Si等几个元素开展试验。结果证明，对于石灰性和酸性土壤，AB－DTPA提取的Cu、Zn有效量与国家标准有效态提取方法提取的Cu、Zn有效态含量相关性均达到极显著水平(α<0.01)(图6－22)，说明用AB－DTPA提取剂能够反映土壤中这两个元素的有效量状况。

利用AB－DTPA法与国家标准有效态提取方法提取的土壤Mo、S、Si有效量含量的相关关系也都达到了极显著水平(α<0.01)，说明AB－DTPA提取剂也可以用来表征土壤中Mo、S、Si等的有效量。

影响根系土中能被农作物直接吸收利用元素有效量的土壤理化特性包括pH值、电导率(EC)、有机碳(Org.C)含量、黏粒含量(nl)、阳离子交换量(CEC)等。在很多情况下，正是由于土壤理化特性的影响使得农作物中元素含量与根系土中元素含量之间的关系变得复杂和不确定。要了解农作物根系土与籽实中元素含量间的关系，就具体的某种重金属元素来说，首先要明确的是哪种或哪些土壤理化特性指标在影响其有效量与全量关系中起主导作用。

从现有的试验条件和试验研究需要出发，研究中对土壤pH值、有机碳含量、阳离子交换量、电导率、黏粒含量等几项能够量化的土壤理化特性指标进行了分析测试，在分析测试结果基础上应用SAS统计软件，在考虑了土壤理化特性影响的前提下，对农作物根系土中重金属元素有效量与全量间的关系进行了统计分析，统计结果的置信限α为5%，结果见表6－30。

为了保证方差的同质性，在进行统计分析之前，先将每一项指标的分析值转换为log₁₀对数的形式(除pH外，因为pH已经是［H⁺］的对数)。这样，表6－30中所列示的农作物根系土中有效量与全量关系统计结果实际上是各项指标对数函数间的关系。表6－30展示出的对农作物根系土中有效量与全量关系产生影响的土壤理化特性指标，均是在第一步回归分析中显示出来的有显著影响的因子。

表6－30 农作物根系土中重金属元素有效量与全量相关关系

注:“—”表示土壤理化特性对元素有效态与全量间相关性的影响没有达到显著水平(α<0.05);EC为电导率，单位mS/cm;CEC为阳离子交换量，单位cmol/kg;Org.C为有机碳，单位%;nl为粒径小于2μm的土壤颗粒(黏粒)的百分含量，单位%。表中Cd、Hg含量单位为10^－9，其余为10^－6。

从表6－30中可以看出，在4个研究区中，对农作物根系土中有效量与全量关系产生最显著影响的土壤理化指标首推pH值，在第一步回归分析中共出现了12次，充分说明土壤pH值是影响根系土中元素有效量与全量之间关系的最主要土壤理化指标。除江苏研究区的As以外(该元素有效态主要以含氧酸根形式存在，因此随pH升高而升高)，农作物根系土中其他元素的有效量都是随着土壤pH值升高而降低，二者呈现出负相关关系。已有研究证明，通常情况下pH值主要是通过影响元素在土壤中的存在形态进而影响其行为。对中性和酸性土壤而言，pH值的改变能使重金属元素以水溶态和离子交换态存在的量发生变化，从而改变元素的生物有效性;在石灰性土壤中，pH值变化对元素活动性的影响主要通过改变碳酸盐结合态与水溶态和离子交换态之间的转化方向而体现出来。大量盆栽试验和田间小区试验中用石灰调节土壤pH值，都有效控制了土壤溶液中的元素离子的浓度，从而降低了农作物对毒害元素的吸收(邵孝侯等，1993;李瑞美等，2003;Bujnovsky，1999)，这些研究成果都证明了土壤pH值改变对元素有效量的调控功能。

在土壤pH值之后，对农作物根系土中有效量与全量关系产生显著影响的土壤理化指标依次是有机碳(Org.C)、黏粒(nl)等，其中有机碳(Org.C)在黑龙江－吉林研究区是最主要的影响因子。

土壤中元素的存在形态受土壤理化特性等因素影响，外部环境条件的改变只是影响土壤中元素存在形态及形态转变的外部因素，内因的影响也不可忽视，即自然风化、成壤过程中元素固有的存在形态特征。就表层土壤中累积的重金属元素而言，其叠加到土壤中的载体固有的存在形态，是决定其活动性的最根本因素。有研究结果证实，叠加到土壤中的重金属元素或以固体颗粒物为载体，或以矿物的形式存在(朱立新等，2004;马生明等，2004;Zhuetal，2005;马生明等，2007)，这种稳定的存在形式是土壤理化性质变化所难改变的，由此就限制了这部分重金属元素的生态效应。

综上所述，土壤中元素的有效量受多方面因素的综合影响，这些因素既有自然环境方面的，也有土壤理化性质方面的，还有叠加物载体特性等。通过试验研究发现，无论哪一影响因素，均是通过控制元素的存在形态及形态转化进而影响重金属元素的有效量及其生态效应。

农作物根系土中，包括其他类型的土壤中重金属元素含量、有效量之间的相关性复杂多样，受到土壤理化特性等的影响;但是对某些重金属元素而言两者间的相关关系毕竟还是存在的，而且还与极个别农作物中重金属元素含量表现出一定的相关性。由此说明，土壤中重金属元素还是会对农作物的食品卫生质量等造成影响。土壤中重金属元素异常普遍存在，土壤中多数重金属元素含量与农作物食品卫生质量间的关系并不确定，在这种情况下如何评价普遍存在于土壤中的重金属元素异常的生态效应就成为亟待破解的难题。一条可能的有效途径是针对土壤中重金属元素异常的成因机理、异常组分存在形态特点等，以异常生态效应试验结果为基础，建立相应的评价标准，据此至少可以对存在于土壤中的重金属元素异常进行定性评价。

❾ 测定土壤阳离子交换量的方法有哪些

土壤阳离子交换量的测定受多种因素的影响，如交换剂的性质、盐溶液浓度和pH、淋洗方法等，必须严格掌握操作技术才能获得可靠的结果。联合国粮农组织规定用于土壤分类的土壤分析中使用经典的中性乙酸铵法或乙酸钠法。

新方法是将土壤用BaCl2 饱和，然后用相当于土壤溶液中离子强度那样浓度的BaCl2溶液平衡土壤，继而用MgSO4交换Ba测定酸性土壤阳离子交换量。

蒸馏法测定铵离子的量并换算为土壤阳离子交换量。此法的优点是交换液中可同时测定各种交换性盐基离子。石灰性土壤用氯化铵-乙酸铵作交换剂，盐碱土用乙酸钠作交换剂进行测定。不同的交换剂与测定操作对实验结果影响较大，报告实验结果时应标出。

(9)阳离子交换量浸提剂扩展阅读：

石灰性土壤阳离子交换量的测定方法有NH4Cl–NH4OAc法、Ca(OAc)2法和NaOAc法。目前应用的较多、而且认为较好的是NH4Cl–NH4OAc法，其测定结果准确、稳定、重现性好。NaOAc法是目前国广泛应用于石灰性土壤和盐碱土壤交换量测定的常规方法。

土壤阳离子交换量测定：土壤阳离子交换量（CEc是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子）的总量。酸性、中性土壤多用传统的乙酸铵交换法测定，使用乙酸铵溶液反复处理土壤，使土壤成为铵离子饱和土；用乙醇洗去多余的乙酸铵后。

❿ 是否有简便的检验土壤化学成分的方法

土壤化学成分检验方法：测定方法有化学分析方法、基于光电分色方法、土壤电导率间接测定方法，以及近年来成为研究热点，并在发达国家初步得到应用的近红外光谱分析方法等。
常规化学分析法

代表土壤肥力的土壤成分含量及测试方法主要有: pH值 (电位法)、有机质含量(络酸氧还滴定法)、全氮(半微量开氏法)、无机氮含量(靛酚蓝比色法)、硝态氮(校正因数法)、全磷(消煮-钼锑抗比色法)、有效磷(Olsen法)、全钾(火焰光度计)、有效钾(OAc法)。有时还需要测定土壤的微量元素含量、阳离子交换量(ECE，Cation Exchange Capacity)等。
化学分析方法测定精度高，但存在化学浸提剂提取元素单一，分析过程繁琐、速度慢，费时费工等不足。
基于光电分色和电化学传感器方法
光电分色方法测量土壤养分是基于朗伯-比尔定律。当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时,溶液的吸光度与吸光物质浓度及液层厚度的乘积成正比。首先使用相应的浸提剂浸提土壤、肥料或作物植株，使有效成分进入溶液,并与特定的显色剂发生反应,生成某种有色结合物,溶液颜色的深浅就反映了溶液有效成分的含量。
土壤电导率间接测定法
土壤中的盐分、水分、有机质含量、土壤压实度、质地结构等，均不同程度影响土壤电导率变化。通过测定土壤电导率，可为分析产量、评价土壤生产能力、制定精准施肥处方提供重要依据。
电导率传感器具有响应快、成本低、耐久性好等特点，已成为实时获取土壤分布图的一种重要技术。然而，电导率测定仪获得的数据和多个土壤参数关联，不能定量测定土壤成分含量。鉴于上述，国内外学者研究利用可见-近红外光谱分析技术连续、实时测定土壤养分的方法。
近红外光谱分析法
近红外光谱分析是将近红外谱区(780 nm-2526 nm)的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术，主要用于复杂样品的直接快速分析。它已广泛应用于石油化工、医药、生物化学、 纺织品、农产品等领域，成为质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的主要手段。