Современные методы анализа почвы

Исследования грунта показаны во многих случаях: при использовании земли в качестве сельскохозяйственных угодий, строительстве различных объектов, с целью санитарного контроля и т. д. Существуют разные виды анализа почвы, из них наиболее востребованными являются следующие:

• химический;
• агрохимический;
• микробиологический;
• санитарный (паразитологический).

Исследования также различают по месту их проведения:

• полевые;
• экспедиционные;
• лабораторные химические.

Наименее информативным и точным является полевой анализ. Исследования в условиях лаборатории благодаря применению сложного оборудования гарантируют объективные и достоверные результаты.

Методы исследования почвы в лабораторных условиях

В лабораториях используют разные подходы к исследованию проб грунта, но основными являются физико-химические, или инструментальные, методы. Некоторые показатели, например, спектры поглощения или отражения измеряются в естественном состоянии образца, а для некоторых замеров почвенная проба подвергается жесткому воздействию (нагреванию, облучению электронами и т. д.), в результате которого она меняет свои характеристики.

Для изучения свойств, состава и структуры почв чаще всего применяются следующие методы:

• потенциометрические – определяется рН, окислительно-восстановительные потенциалы, концентрация ионов натрия, калия, кальция и т. д.;
• кондуктометрические – выясняется содержание солей в почвах и почвенных растворах;
• полярографические, состоящие в количественном определении многих катионов и анионов;
• фотометрические и нефелометрические, устанавливающие содержание в почве почти всех компонентов;
• спектрофотометрические, определяющие количество различных элементов и соединений в пробах, структуру гумусовых веществ и т. д);
• эмиссионная пламенная и атомно-абсорбционная спектрофотометрия, направленная на установление количественного содержания элементов в вытяжках из почв, полученных по итогам их полного разложения;
• эмиссионный спектральный анализ, определяющий состав элементов без предварительного разложения;
• электронная просвечивающая и растровая микроскопия, изучающая микростроение почв, органических и минеральных компонентов;
• рентгеноструктурный анализ, заключающийся в идентификации и полуколичественном определении минералов тонкодисперсной фракции грунта;
• термический анализ, в процессе проведения которого исследуются минералогический состав и почвенные коллоиды.

Существуют и другие методы: рентгеновская флуоресценция, нейтронно-активационный анализ, газожидкостная хроматография и др.

Почва является весьма сложным объектом для изучения, потому что в ее состав входит почти вся таблица Менделеева, в ней есть много растворимых и нерастворимых соединений, веществ, похожих по строению и свойствам, что усложняет их идентификацию. Точный результат могут получить только аккредитованные учреждения, оснащенные современным оборудованием. К числу таких относятся испытательные лаборатории ООО «Веста».

Читайте также

После того, как закончилось строительство или реконструкция, объект необходимо ввести в эксплуатацию

Реки, ручьи, водохранилища, озера и другие поверхностные водоемы легко подвергаются загрязнению. Тому виной природные и антропогенные факторы.

Человек все время находится под воздействием различного рода излучения, в том числе и электромагнитного, источником которого являются бытовая техника.

Источник

Новейшие методы исследования почвы

ГОСТ Р 56157-2014

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОДИКИ (МЕТОДЫ) АНАЛИЗА СОСТАВА И СВОЙСТВ ПРОБ ПОЧВ

Общие требования к разработке

Soil. Procedures (methods) of analysis of composition and properties of soil samples. General requirements for development

Дата введения 2016-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 25 «Качество почв, грунтов и органических удобрений»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на почвы и устанавливает общие требования к разработке и пересмотру методик (методов) качественного и количественного анализа состава и свойств проб почв (далее — методики).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1.2 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены

ГОСТ 1.3 Межгосударственная система стандартизации. Правила и методы принятия международных и региональных стандартов в качестве межгосударственных стандартов

ГОСТ 1.5 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению

ГОСТ 8.417 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ 27593 Почвы. Термины и определения

ГОСТ 29269 Почвы. Общие требования к проведению анализов

ГОСТ ИСО/МЭК 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

Заменен на ISO/IEC 17025-2019*.

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ ISO/IEC 17025-2019. — Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ Р 1.2 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены

ГОСТ Р 1.4 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения

ГОСТ Р 1.5 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 1.7 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила оформления и обозначения при разработке на основе применения международных стандартов

ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р 52361 Контроль объекта аналитический. Термины и определения

ГОСТ Р 54500.3 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения

ГОСТ Р ИСО 5725-1 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р ИСО 5725-2 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-3 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 3. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-4 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 4. Основные методы определения правильности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-5 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 5. Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-6 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р ИСО 11095 Статистические методы. Линейная калибровка с использованием образцов сравнения

ГОСТ Р ИСО 11464 Качество почвы. Предварительная подготовка проб для физико-химического анализа

ГОСТ Р ИСО 14507 Качество почвы. Предварительная подготовка проб для определения органических загрязняющих веществ

ГОСТ Р ИСО 21748 Статистические методы. Руководство по использованию оценок повторяемости, воспроизводимости и правильности при оценке неопределенности измерений

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если изменен ссылочный стандарт, на который дата датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 8.563, ГОСТ Р 8.568, ГОСТ Р 52361, ГОСТ 27593, [1]-[3], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 качественный анализ состава [свойств] проб почв: Экспериментальное установление факта присутствия или отсутствия искомого компонента [свойства] в пробе почвы при заданном пороговом значении его содержания [наличия].

3.1.2 количественный анализ состава [свойств] проб почв: Экспериментальное определение значений одного или нескольких показателей, характеризующих состав [свойства] проб почв.

3.1.3 методика (метод) анализа состава и свойств проб почв: Документированная процедура, полностью описывающая процесс выполнения качественного и (или) количественного анализа состава и свойств пробы почвы, устанавливающая требования к его надежной и безопасной реализации, способы представления результатов анализа и контроль их качества.

1 Методики количественного анализа являются методиками (методами) измерений. При этом результаты количественного анализа, получаемые по ним, являются результатами измерений определяемых величин и должны сопровождаться установленными характеристиками погрешности или неопределенностью. Методики количественного анализа разделяют на эмпирические и рациональные.

Результаты измеряемых величин по эмпирическим методикам определяют через саму процедуру измерений, например при определении содержания подвижных соединений фосфора и калия и т.п.

Рациональные методики количественного анализа предназначены для получения результатов измерения величин, не зависящих в рамках установленной точности от процедуры измерений.

2 Методики качественного анализа обычно содержат измерительные процедуры и средства их реализации, но результаты качественного анализа не являются результатами измерений. Результаты качественного анализа принято сопровождать информацией об их достоверности. Методика качественного анализа может являться составной частью методики количественного анализа.

3 Методики регламентирует требования к необходимым для проведения анализа средствам измерений, стандартным образцам, оборудованию, материалам и реактивам, требования к условиям окружающей среды, операторам, требования безопасности и др.

3.1.4 проба почвы: Часть почвы, отобранная и, при необходимости, специальным образом обработанная в соответствии с документированной процедурой, а затем поступившая для анализа ее состава и свойств.

1 Приведенное определение соответствует понятию «лабораторная проба почвы».

2 Документированные процедуры, описывающие процесс отбора и подготовки проб почв, являются методиками отбора и подготовки проб почв, которые принято оформлять отдельными от методик (методов) анализа проб почв нормативными или методическими документами.

3.1.5 валидация методики (метода) анализа состава и свойств проб почв: Подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что методика анализа может быть применена для решения поставленной аналитической задачи в границах установленной номенклатуры объектов анализа.

Примечание — Валидация методики является многоэтапным процессом, включающим определение критериев валидации, оценку показателей эффективности (характеристик) методики, проверку того, что методика соответствует установленным критериям, и объявление о применимости методики для решения поставленной аналитической задачи.

нормативы качества почв: Показатели, характеризующие состав, строение и свойства почв, при которых они сохраняют способность выполнять свои функции.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АС — аттестованная смесь;

ВО — вспомогательное оборудование;

ГХ — градуировочная характеристика;

ИО — испытательное оборудование;

СИ — средство измерений;

СО — стандартный образец.

4 Общие положения

4.1 Разработка методики, выполняемая компетентным персоналом, предусматривает проведение теоретических и экспериментальных исследований, в том числе валидационной направленности, и создание документа на методику.

4.2 Методики количественного анализа должны соответствовать метрологическим требованиям к измерениям, в том числе к точности измерений [1].

Источник

Новейшие методы исследования почвы

2. Практическая работа

2.1. Пробоотбор и подготовка образцов к физико-химическому анализу.

Для проведения физико–химического анализа вначале провела пробоотбор, используя метод конверта. Почва изымалась с глубины 10 см, по 800–900 мг каждого образца.

Фото. Забор почвы.

Пробы брала на разных территориях. В приложении № 1 отмечены места забора почвы.

Фото. Сушка почвы.

Затем почва высушивается и измельчается, из нее удаляются посторонние примеси и частицы при помощи набора сит с отверстиями разного диаметра от 5 до 1 мм и сокращении массы до 500 г. Для сокращения пробы использовала метод квартования: Измельченный материал тщательно перемешать и рассыпать ровным тонким слоем в виде квадрата, разделили его на четыре сектора. Содержимое двух противоположных секторов отбрасывали, а два оставшихся снова смешивали, после многократных повторений оставшуюся пробу высушили до воздушного состояния для получения водных вытяжек.

2.2. Механический состав почвы

Чтобы узнать, какая на участке почва, брала пригоршню земли, равномерно увлажняла ее, чтобы по консистенции она напоминала густую пасту, и скатывала «колбаску» толщиной около 3 мм. Затем свернула ее в кольцо и оценила, что из этого вышло:

Фото. Определение механического состава почвы.

почва хорошо скатывается, пластична, кольцо легко сворачивается и держит форму — глинистая, тяжелая;
Это упрощенный вариант: те же суглинки, к примеру, тоже подразделяют на легкие, средние и тяжелые. Но с прикладной точки зрения нам будет достаточно уверенно ориентироваться в этих трех типах. У каждого из них есть свои плюсы и минусы, и если правильно подойти к обработке, на почве любого механического состава можно получать хорошие урожаи.
Почему важно в этом разобраться? Механический состав почвы определяет ее плотность, водо- и воздухопроницаемость, влагоемкость. Различные типы почв по-разному обеспечены необходимыми растениям элементами питания и требуют различного подхода.

Так, тяжелые почвы богаче питанием, чем легкие. Но они быстро уплотняются, после дождя их поверхность схватывается коркой. На них часто застаивается вода, а из-за переувлажнения страдают корни растений. В таких почвах плохо работают полезные микроорганизмы, медленно разлагается органика, а потому может возникать дефицит питания. Весной участки с подобной почвой прогреваются дольше, и талые воды с них уходят позже, поэтому к посадкам приходится приступать с некоторым запозданием.
СОВЕТ. Как исправить ситуацию?

Основной метод — внесение разрыхляющих материалов (обычно это опилки или песок). Песок можно вносить как весной, так и осенью, а вот опилки — желательно осенью, и перед использованием их полезно смочить раствором азотного удобрения. Объемы и пропорции подбираются в каждом конкретном случае, в зависимости от требований культур, которые планируется посадить, и особенностей почвы.
Хорошо влияет также посев сидератов; для посева на тяжелых почвах желательно выбирать культуры с сильной корневой системой, глубоко проникающей в землю (например, злаки).
Легкие почвы плохо удерживают воду, а вместе с водой теряют и питательные вещества. Зато они обеспечивают хороший воздухообмен и быстро прогреваются по весне.

СОВЕТ. Как исправить ситуацию?

«Утяжелить» почву, повысить ее влагоемкость можно внесением глины или прудового ила (сапропеля). Последний, правда, требует предварительной обработки: после добычи его обязательно проветривают и промораживают, чтобы избавиться от вредных для растений химических соединений.
Полезно на легких почвах внесение больших доз органики (перепревший навоз или компост). А вот торф следует применять с осторожностью: у него хорошая влагоемкость, но он может увеличивать кислотность почвы, а по содержанию питательных веществ особой ценности не представляет.

2.3. Определение кислотности почвы.

В своей школьной лаборатории провела анализ кислотности почв с помощью лакмусовой бумаги.

оборудование:
универсальная индикаторная бумага, емкость с водой, совок, плотная ткань

Фото. Определение кислотности почвы.

Взяла образцы почвы в разных местах своего участка

Каждый завернула в плотную ткань, перевязала шпагатом и опустила в стеклянный сосуд с водой (лучше дистиллированной или дождевой). Почвы должно быть столько же, сколько воды.

Через 5 минут (вода при этом не должна помутнеть!) на 2 секунды опустила туда же полоску индикаторной бумаги.

Сравнила полученный цвет со стандартной шкалой, определила рН и соответственно кислотность почвы:

Источник