Что такое химический анализ почвы

Химический анализ почвы устанавливает принципы и методы изучения свойств грунтов, а также химических процессов, происходящих в них. Результаты этого исследования позволяют решить широкий круг проблем в сфере агрохимии, почвоведения, мелиорации, строительства, в сельском хозяйстве, экологии, при прокладке инженерных и коммунальных сетей.

Грамотная интерпретация результатов со строгим соблюдением правил отбора проб почвы для химического анализа позволяет выбрать оптимальный режим природопользования в рамках программы контроля состояния окружающей среды.

Сложность оценки химических свойств почвы

Химический анализ почвы определяет способность грунтов реагировать и взаимодействовать с соединениями и материалами, которые попадают в почву в результате деятельности человека. В ходе проходящих реакций состав и свойства грунта могут меняться. На протекание процессов влияют не только характеристики попавших в почву компонентов, но и другие параметры, а именно: влажность, температура, структура исходного грунта, скорость и особенности обмена веществ в цикле грунт—растения—атмосфера—грунт.

В зависимости от поставленных задач методы химического анализа почвы могут включать как стандартные исследования (определение pH, пробы на наличие нефтепродуктов, бензопирена, тесты на цинк, медь, кадмий, свинец, мышьяк, никель, ртуть), так и совокупность нескольких анализов с расширенным перечнем показателей.

Токсичность микроэлементов по классам опасности

Методы химического анализа почвы направлены:

• На подбор аналитических приёмов исследования в зависимости от качества и структуры грунта.

• Выявление показателей как самой почвы, так и её отдельных фаз.

• Выделение дисперсных групп, если необходимо (величина гранул грунта влияет на его химические свойства).

• Определение массовой доли компонента и групп соединений в зависимости от их свойств (растворимые, нерастворимые, токсичные и тп).

• Определение показателей, характеризующих направление, глубину и скорость протекающих в почве процессов.

Для того чтобы результат анализа оказался максимально информативным необходимо соблюдать ГОСТ отбора проб почвы для химического анализа. В первую очередь следует выяснить, как расположен участок. Если территория находится в месте пересечения нескольких горизонтов, то пробы отбираются из каждого слоя.

По результатам химического анализа почвы в лаборатории составляется протокол исследований с детальным экспертным заключением.

Когда требуется проводить химический анализ почвы

Химический анализ почвы в лаборатории выполняют:

• На стадии проектирования объектов при строительстве или реконструкции зданий, магистралей, в ходе прокладки коммуникаций и других инженерных сетей в составе общего плана необходимых работ.

• Перед вводом в эксплуатацию объектов завершённого строительства или реконструкции.

• Как часть плана регулярного производственного контроля.

• При разработке мероприятий, направленных на улучшение качества загрязнённых грунтов.

• Для определения кадастровой и/или рыночной стоимости участка.

• С целью определения назначения земли (для строительства, под сельскохозяйственные нужды, для озеленения и тп). При переводе надела из одной категории в другую.

• В ходе работ по экологическому мониторингу территории.

Отбор проб почвы для химического анализа с целью производственного и экологического контроля проводят раз в квартал. Полное исследование грунта необходимо осуществлять не реже одного раза в год. Для детских и оздоровительных учреждений, сельскохозяйственных земель, территорий, расположенных вблизи промышленных объектов или в местах, где проводится обработка химикатами, частота исследования грунта регламентируется особыми правилами.

Специалисты компании Регионлаб проводят химический анализ почвы в СПб и области. Звоните или отправляйте заявку — мы подберём необходимые методы и выполним исследование по оптимальной цене.

Экологическая безопасность почвы — наша общая ответственность.

Источник

Химический анализ почвы и его особенности

Химическим анализом почвы называют совокупность методов, направленных на оценку химического состояния грунта: его состава, свойств и экологического состояния.

рассчитать содержание питательных компонентов в грунте;
выявить вредные вещества почвы, представляющие опасность для живых организмов.

Классификация анализов

Известно несколько видов химического анализа почв:

определение кислотности почвы, или величины рН;
анализ водной вытяжки;
степень загрязнённости почвы и степень опасности для человека (для обозначения суммарного количества вредных веществ в почве и степени опасности применяют индекс Zc);
расчёт органического вещества;
валовой, или элементный, анализ;
расчёт обеспеченности земель питательными веществами;
определение физико-химических свойств почв;
выяснение поглотительной способности грунта.

Для чего необходим анализ?

Химический анализ почвы требуется тем, кто занимается растениеводством: сельскохозяйственным предприятиям, фермерам и частным лицам. Он дает возможность эффективно вести сельское хозяйство: выяснить качество земли и её пригодность для земледелия, определить необходимость обеспечения почвы удобрениями, чтобы повысить урожай. Бесконтрольное внесение питательных веществ (как недостаток, так и переизбыток) может неблагоприятно сказаться на состоянии растений. Некоторые элементы, содержащиеся в почве, могут угнетать рост и развитие растений, нарушать обмен веществ.

Фото 1. Пробы земли.

Необходим химический анализ также инженерам (от состава почвы зависят особенности строительства).

В связи с постоянно возрастающим загрязнением окружающей среды химический анализ имеет важное значение для экологов. Чтобы защитить окружающую среду, необходимо получить достоверную информацию о степени загрязнения почвы.

В грунт постоянно проникают разнообразные вредные вещества, пестициды, отходы сельского хозяйства, промышленных и коммунальных предприятий. Накапливаясь, они приводят к загрязнению почвы и представляют опасность для живых существ, в том числе и для людей.

Химический анализ почвы проводят:

перед началом строительства зданий (гражданских и промышленных);
перед разработкой мер для улучшения состояния почвы, находящейся возле дорог и предприятий;
при экологических проверках (в том числе после нарушения почвенного покрова);
при подготовке заключения о пригодности почвы для сельскохозяйственных нужд;
перед проведением благоустройства и озеленения территории;
перед применением дренажных и оросительных систем;
перед закладкой сада;
при изменении целевого применения земли;
при выяснении пригодности земли, используемой под бытовые отходы, для рекультивации;
для определения стоимости земли.

Кто делает химический анализ почвы?

Анализ грунта для определения вредных элементов проводится лабораториями санитарно-эпидемиологического надзора и аккредитованными лабораториями предприятий.

Исходные данные для анализа

К каждой ёмкости, содержащей пробу, прикрепляют этикетку, на которой должно быть указано:

хозяйство, на территории которого взят почвенный образец, и адрес (район и область);
порядковый номер разреза;
почвенный слой и глубина, с которой взят образец;
дата получения пробы и фамилия человека, взявшего её.

Что входит в состав работ?

В состав работ по изучению состава грунта входит:

определение мест, на которых необходимо взять пробы (при этом учитываются климатические условия местности и местонахождение источников загрязнения);
выяснение вредных компонентов и показателей, требующих контроля;
взятие почвенных проб;
подготовка полученных образцов к анализу;
проведение химического анализа, в процессе которого применяются разнообразные методы;
сравнение полученных результатов с предельно допустимыми или ориентировочно допустимыми концентрациями;
подготовка заключения о загрязнении грунта;
составление протокола о работах по обследованию местности и передача всем заинтересованным органам;
разработка рекомендаций, направленных на улучшение состояния почвы.

Отбор проб

Для отбора проб площадь поля делят на несколько элементарных участков. Если площадь менее 10 гектов, то поле разделяют на 3 участка. На больших площадях (более 10 гектаров) элементарные участки должны равняться трём гектарам.

Самый распространенный способ отбора проб — метод «конверта». Для него выделяют 5 точек, 4 из которых располагаются по углам участка и 1 точка в его центре.

Если производят отбор смешанных образцов, то берут почвенные пробы в 20 точках: 4 из них на разных углах периметра, а 16 — по диагоналям через равные промежутки. Чем неоднородней почва, тем меньшее расстояние должно быть между точками отбора проб.

Подготовка пробы к анализу

В процессе подготовки пробы её перемешивают, измельчают и сокращают до установленного веса.

Чтобы сократить пробу, прибегают к способу квартования. Измельчённую почву перемешивают на стерильном плотном картоне. Из неё удаляют корни, камни и другие посторонние предметы. Оставшуюся землю разравнивают, чтобы получился слой толщиной в 0,5 сантиметра, и разделяют на 4 сектора. Почву, входящую в два противоположно расположенных сектора, выбрасывают, а оставшуюся перемешивают. Процесс повторяют несколько раз, в результате чего вес полученной пробы сводят к 200 — 300 граммам. Почву просеивают сквозь сито, диаметр отверстий которого равняется одному миллиметру. Затем её высыпают в стерильную ёмкость, закручивают пробкой и нумеруют. Полученный образец используют для навесок.

При подготовке навески также используют метод «средней пробы». В этом случае почву рассыпают слоем толщиной 0,5 сантиметра. Полученный квадрат разделяют на мелкие квадратики, сторона которых равняется 2 — 2,5 сантиметра, и из каждого берут понемногу почвы и перемешивают.

Какие есть нюансы в проведении химического анализа почвы?

Следует обратить внимание на то, что принцип нормирования содержания химических веществ в почве существенно отличается от принципа нормирования, использующегося при изучении свойств водоёмов и атмосферы. Это связано с тем, что вещества, содержащиеся в почве, проникают в человеческий организм не только при непосредственном контакте с грунтом, но и через воздух, воду и растения. Поэтому необходимо учитывать не только прямое воздействие, но и опосредованное.

В настоящее время разработаны предельно допустимые концентрации только для 30 вредных веществ, в основном для ядохимикатов. Именно на основании ПДК судят об опасности загрязнения почвы.

В почвах сельскохозяйственных угодий проводят анализ всех применяемых пестицидов. В почвах, расположенных возле городов и промышленных предприятий, контролируют концентрацию тяжёлых металлов и бензапирена.

Чтобы обеспечить точность результатов, необходимо правильно отобрать и обработать почвенные пробы. Так как почва в разных местах участка может различаться, то с каждого участка необходимо брать по несколько точечных проб.

Глубина взятия проб

Почвенные пробы берут на глубине 0 — 5 и 5 — 20 сантиметров. При оценке легко мигрирующих веществ необходим отбор образцов по всей глубине почвенного профиля.

Почвенные образцы рекомендуется брать на участке, радиус которого равняется 25 — 30 километрам (расстояние отсчитывают от источника загрязнения).

Масса образца

Вес каждой точечной пробы должен равняться 200 — 300 граммам, а вес средней пробы не может быть менее килограмма.

Хранение проб

Отобранные образцы упаковывают в мешочки из полиэтилена либо в ёмкости, изготовленные из материала, не вступающего в реакции.

Если нет возможности сразу провести анализ, почву помещают в холодильник. В случае слабого загрязнения почвы её можно хранить на протяжении 72 часов, а при сильном загрязнении — 48 часов.

Когда берут пробы?

Химический анализ, направленный на определение степени загрязненности почвы, проводят согласно графику (периодичность проверки зависит от категории земли и вредного вещества) либо после инцидента, произошедшего на производственном предприятии и вызвавшего выброс веществ, опасных для здоровья. Но в любом случае анализ должен проводиться ежегодно. Исключением является контроль концентрации тяжёлых металлов. Его достаточно делать раз в 3 года.

Химический анализ для определения степени загрязнения почв, на которых расположены детские сады, лечебно-профилактические учреждения и зоны отдыха, должен проводиться дважды в год: в весенний и осенний период.

Инструменты для взятия проб

Почвенные образцы берут с помощью почвенного щупа или бура. Обычно при работе с сухими и пыльными грунтами пользуются почвенным щупом, а если берут образцы на мёрзлых и каменистых почвах, применяют почвенный бур.

Облегчить работу исследователей помогут механические или гидравлические пробоотборники, позволяющие взять поверхностные и глубинные образцы.

При отсутствии необходимых инструментов подойдёт и лопата (стальная или алюминиевая, без следов коррозии), но она должна иметь тщательно отточенное лезвие.

Какие факторы учитываются при проведении химического анализа?

Доступность вредных элементов для растений, а следовательно, их токсическое воздействие на организм человека зависит от свойств почвы:

состава;
кислотности;
окислительно-восстановительного режима;
катионно-обменных свойств;
концентрации гумуса;
наличия легкорастворимых солей;
биологической активности;
уровня грунтовых вод.

Опасность загрязнения увеличивается при повышении:

фактических уровней содержания вредных веществ сравнительно с предельно допустимыми концентрациями;
класса опасности оцениваемых веществ.

Поэтому, чтобы оценить степень загрязнения почвы, учитывают:

специфику источников загрязнения;
приоритетность загрязняющих веществ и их класс опасности;
особенности землепользования;
буферность почвы.

Если невозможно учесть все загрязняющие вещества, оценивают самые токсичные.

Что влияет на стоимость химического анализа?

Стоимость работ зависит от вида анализа, стоимости используемых реактивов, количества определяемых показателей и образцов в партии.

Нормативные документы

При проведении химического анализа почвы руководствуются следующими документами:

ГОСТ 17.4.3.01-83 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб»;
ГОСТ 28168-89 «Почвы. Отбор проб»;
ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа»;
ГОСТ 17.4.3.03-85 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ»
ГОСТ Р 53123-2008 (ИСО 10381-5:2005) «Качество почвы. Отбор проб. Часть 5. Руководство по изучению городских и промышленных участков на предмет загрязнения почвы»;
ГОСТ 17.4.2.02-83 «Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей пригодности нарушенного плодородного слоя почв для землевания»;
ГОСТ 17.5.1.03-86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель»;
ГОСТ 17.5.3.06-85 «Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ»;
ГОСТ 17.5.3.05-84 «Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию»;
ГОСТ 17.0.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязнённости атмосферы, поверхностных вод и почвы»;
ГОСТ 17.4.2.01-81 «Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния» (с Изменением N 1);
ГОСТ 5180-84 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик»;
ГОСТ Р 50685-94 «Определение подвижных соединений марганца по методу Крупского и Александровой в модификации цинао»;
ГОСТ Р 50686-94 «Определение подвижных соединений цинка по методу Крупского и Александровой в модификации цинао»;
ГОСТ Р 50687-94 «Определение подвижных соединений кобальта по методу Пейве и Ринькиса в модификации цинао»;
ГОСТ Р 50688-694 «Почвы. Определение подвижных соединений бора по методу Бергера и Труога в модификации цинао»;
ГОСТ Р 50689-94 «Определение подвижных соединений молибдена по методу Григга в модификации цинао»;
ГОСТ 26951 «Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом»;
ГОСТ Р 506984-94 «Ферросплавы. Материалы. Термины и определения»;
ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов»;
ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.53-08 «Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовой доли водорастворимых форм сульфат-ионов в почвах, илах, донных отложениях, отходах производства и потребления гравиметрическим методом»;
ГН 2.1.7.2042-06 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве»;
ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве»;
ГН 1.2.2701-10 «Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды» (перечень);
СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы»;
СанПиН 2.6.1.2523-09 2 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)»;
СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)»;
СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства»;
МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населённых мест»;
МУ 2.6.1.2398-08 «Радиационный контроль и санитарно-эпидемиологическая оценка земельных участков под строительство жилых домов, зданий и сооружений общественного и производственного назначения в части обеспечения радиационной безопасности»;
ФЗ РФ № 172-ФЗ от 12.12.2004г. «О переводе земель и земельных участков из одной категории в другую».

Вы можете ознакомиться с нашими выполненными объектами и стоимостью работ по проведению химического анализа почвы.

Источник