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

Специальная оценка условий труда – сложная, многоплановая процедура, при проведении которой необходимо учитывать массу нюансов. Ее результаты существенно влияют на организацию труда на рабочих местах.

Статистические данные, опубликованные Рострудом, утверждают, что травматизм на производстве в Российской Федерации в период с 2000 по 2020 год снизился в 6,5 раз, смертность на рабочем месте – в 4 раза.

В процессе исследования почв анализируется содержание в образцах летучих органических соединений (ЛОС). В эту группу входят бензин, стирол, толуол, полихлорированные бифенилы и другие нефтепродукты.

Источник

Основные методы анализа почв

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

Методы анализа свойств и состава почвы, как проходит процесс исследования

Комплексный почвенный анализ помогает определить основные характеристики грунта, его состав, содержание в нем питательных элементов. Информация, полученная в результате анализа почвы, дает возможность просчитать количество удобрений, необходимых для внесения, и определить, какие агротехнические средства нужны для ее улучшения. Рассмотрим, что такое почвенный анализ, какие методы входят в него, и процесс исследования.

Что значит анализ почв?

Это несколько исследований, которые выполняются для определения механического состава, физических и химических свойств, биологических и агрохимических ее характеристик. Для полного изучения состояния грунта необходимо подключение всех методов, потому что все особенности почвы влияют на развитие и плодоношение культур.

Анализ почвы включает исследования кислотности, электропроводности, гранулометрического состава, емкости катионного обмена, объема органического вещества, содержания питательных элементов, основных и дополнительных.

Для чего нужен

Исследование свойств и состава почвы позволяет составить мнение об ожидаемом плодородии земли, какие агротехнические меры необходимо применять для улучшения грунта, сколько и каких удобрений вносить, чтобы достичь урожайности, которую запланировали.

Изучение состава и характеристик грунта необходимо для снижения затрат на приобретение удобрений, что означает в перспективе снижение себестоимости продукции. Это имеет важное значение для любого сельскохозяйственного предприятия, фермерского или частного хозяйства.

Техники анализа

Для каждого образца проводят несколько исследований, чтобы составить полную картину состояния грунта. Полное исследование включает механический, химический, минералогический, агрохимический и токсикологический анализы. Каждый из них имеет свои особенности, но все они одинаково важны.

Механический

Гранулометрическое исследование грунта проводится для того, чтобы определить в нем количество частиц различного размера. Определяют это с помощью сит и исследования быстроты оседания частиц в стоячей воде. В зависимости от того, сколько в образце глины, то есть частиц, диаметр которых меньше 0,01 мм, или песка, частицы которого больше 0,01 мм, определяют тип по механическому составу. Почвы могут быть песчаными, супесчаными или суглинистыми в разной степени и глинистыми.

Химический

Для установления химических показателей проводится химический анализ. Он состоит из нескольких исследований: элементный анализ определяет процентное и общее содержание химических элементов в земле.

Исследование водной вытяжки, которое обязательно проводится для солончаков и засоленных грунтов, необходимо для установления нахождения в земле компонентов, растворимых в воде. К химическому анализу относится и определение поглотительной способности грунта, насколько он насыщен подвижными, то есть легкорастворимыми, соединениями питательных элементов. По этим результатам можно определить, сколько и каких необходимо вносить удобрений.

При химическом анализе устанавливают также распределение органики по фракциям, формы, в которых находятся питательные соединения и минеральные элементы.

Минералогический

Этот вид исследования определяет, сколько в местной почве содержится первичных и вторичных минералов. Отдельно исследуют разные фракции, составляющие грунт, – илистую, коллоидную и глинистую. В результате получают сведения о происхождении почвы и о том, как происходят процессы выветривания.

Агрохимический

Похож на химический анализ, в ходе него выясняют концентрацию веществ, которые влияют непосредственно на культурные растения и в дальнейшем на животных, которые будут питаться этими растениями.

Токсикологический

Этот лабораторный анализ проводят для определения концентрации в грунте потенциально токсических веществ: тяжелых металлов, остатков пестицидов, нефтепродуктов и прочих.

Как проходит процесс исследования

Исследования проводятся в полевых условиях или в лаборатории. Для каждого из методов есть порядок проведения. Но любой из них должен быть проведен тщательно, чтобы избежать ошибок либо неточностей в исследованиях.

Сначала почву отбирают на анализ, например, есть известный способ, который называется «метод конверта». Метод предполагает взятие проб с одного участка с четырех его углов и взятие пробы с центральной части. Из этих разных точек нужно взять почву совком или же шпателем. Необходимость брать образцы с разных точек продиктована тем, что даже на сравнительно небольшом участке почва может быть неоднородной.

Собранный материал аккуратно сложить в мешочки из полиэтилена или бумагу. Нельзя касаться почвы руками и курить в процессе сбора материала – попадание на образец посторонних веществ может дать неверные сведения и исказить результат.

Желательно, чтобы в выбранной для исследования лаборатории было оборудование и реагенты, которые позволят провести необходимые исследования. К примеру, для анализа почвы дачного или садового участка требуется химическое, радиологическое и микробиологическое исследование. Для фермеров и владельцев сельскохозяйственных предприятий, кроме этих анализов, нужны еще токсикологический и агрохимический анализы.

Почвенный анализ должен быть сделан качественно и точно, так как ошибки могут привести не к экономии средств, а к лишним затратам. Результат можно получить через 1-3 недели после отправки в лабораторию образцов.

Разносторонний анализ почвы необходим земледельцу, фермеру или частнику. Исследование помогает понять, что нужно исправить, если характеристики не в норме, и как это сделать. По результатам комплексного анализа можно узнать состав почвы и скорректировать, если понадобится. Можно выявить кислотность и выровнять ее параметры, если необходимо. Узнать, достаточно ли питательных веществ в почве, в каком они соотношении, какие удобрения вносить и в каком количестве. Знание о состоянии почвы на участке позволяет более рационально работать на ней, грамотно организовать выращивание растений и уход за ними.

Источник