Водородный показатель солевой вытяжки почвы пдк

Водородный показатель солевой вытяжки почвы пдк

Показатель рН используется для выражения степени кислотности почв. Измерение pH в почве играет очень важную роль, поскольку от него зависит относительная доступность питательных веществ почв. Если pH находится вне пределов приемлемого диапазона, урожай будет плохим и потенциал эрозии почвы возрастает.
Питательные вещества в почве присутствуют в виде сложных, нерастворимых комплексов и в простых растворенных формах. Чтобы положительно воздействовать на растения, сложные соединения подвергаются разложению на простые.

По мере роста рН с 6.5 до 8.0. усвояемость железа, цинка и марганца становится ниже, в том время как содержание молибдена и фосфора возрастает. Почва с очень высоким значением pH обогащена углекислотой, которая поглощает другие свободные ионы, и наносит вред росту растений.

Измерение рН

Напрямую в почве измерение рН, как правило, не производится, т.к. в большинстве случаев она имеет недостаточную влажность. Влажность разных типов почв и почв разных регионов довольно сильно отличается, поэтому, чтобы ее стандартизовать, принято доводить ее до так называемого воздушно-сухого состояния.
Для этого первичную почвенную пробу, отбирают для анализа в поле из почвенного разреза, из пахотного слоя, из объекта модельного опыта и пр. и высушивают при комнатной температуре вне прямых солнечных лучей в течении 2. 3-х дней. После этого почву растирают и просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм. Затем проводят квартование для получения средней пробы. Для этого пробу равномерно рассыпают по поверхности бумаги и разделяют на квадраты со стороной 3. 4 см. Из каждого квадрата на всю глубину слоя отбирают шпателем небольшое количество почвы не менее чем с 5 разных мест.

В соответствии с утвержденными методиками измерение проводится в почвенных вытяжках.

По ГОСТ 26423-85 измеряется рН водной вытяжки, которая представляет собой актуальную кислотность, обусловленную наличием ионов водорода, свободных (угольная) и водорастворимых органических кислот, гидролитически кислых солей и степени их диссоциации. Вытяжка готовится при соотношении почва:дистиллированная вода (лучше после кипячения для удаления СО₂) 1:5 . После добавления воды пробу следует встряхнуть в течении 3-х минут на встряхивателе либо вручную. Затем часть суспензии сливается в стакан, в который затем погружают электроды. Для более точного измерения рекомендуется использовать электродную пару: электрод измерительный + электрод сравнения. Показания надо считывать не ранее чем через 1.5 минуты после прекращения дрейфа . Актуальную кислотность выражают в единицах рН.

В соответствии с методикой рассчитывается рН солевой вытяжки, т.к. в этом случае оценивается не актуальная, а обменная кислотность, обусловленная обменно-поглощенными ионами водорода и алюминия, которые извлекают из почвы при обработке ее раствором нейтральной соли КCl концентрации 1 моль/л (1н.). Обычное соотношение почва:раствор в этом случае 1:2.5.

При определении рН в пробах органических горизонтов почв вытяжку готовят при соотношении почвы и раствора 1:25. Перемешивание осуществляется в соответствии с методикой — не более 1 минуты для обычных образцов и 3 мин для органогенных. При измерении используется электродная пара: измерительный электрод и электрод сравнения . Для ускорения установления потенциала допускается перемешивание анализируемых суспензий после погружения в них электродов с использованием магнитной мешалки. Обменную кислотность выражают величиной рН или в мг-экв\100 г почвы.

Измерение рН используется и при определении гидролитической кислотности по ГОСТ 26212-91. В этом случае проба воздушно-сухой почвы заливается раствором уксуснокислого натрия концентрации 1 моль/л. 10%-ми растворами NaОH и уксусной кислоты. рН раствора доводится до значения 8.3-8.4. Также, как и при определении обменной кислотности, для обычных почв используют соотношение почва:вода 1:2.5 и 1:25 для органогенных и торфяных образцов. Но суспензию перемешивают 1 минуту и оставляют для реакции на 18-20 часов, а перед измерением пробы встряхивают. Определение проводится раздельной электродной парой. Пересчет на кислотность проводится по результатам рН по специальным таблицам.

Иногда проводят измерение рН почвы «in situ» — электроды внедряются прямо в открытые стенки почвенных разрезов при естественной полевой влажности. Это позволяет оценить динамику рН в зависимости от времени, поступления осадков и т.д.

Значение рН также определяют в почвенных раствора, которые получают прямым отжимом при высоком давлении или вытеснением другой жидкостью, например, спиртом.

При исследовании в зарубежных странах используется определение рН почвенной пасты, которая готовится при узком отношении почва:раствор. В большинстве случаев массовая доля (%) влаги в насыщенных водой почвенных пастах приблизительно в 2 раза превышает величину предельно-полевой влагоёмкости.

Эти измерения проводятся , как правило, с исследовательскими целями .

Знание гидролитической и обменной кислотности используется в практике подбора удобрений, подсчета доз известкования и др.

Источник

Определение рН солевой вытяжки почв. Цели работ и оценка соответствия

Одним из основных санитарно-химических показателей, оцениваемых при проведении контроля качества почв является величина водородного показателя солевой вытяжки из почв (рН КСl). В анализе почв величиной рН КСl оценивают реакцию почвы, которая относится к агрохимическим факторам плодородия.

Реакция почвы – это свойство, характеризующее степень её кислотности или основности, которое оценивается по содержанию ионов водорода [H+] или гидроксид-ионов [ОН-] в почвенном растворе водной или солевой вытяжках из почв. Реакция почвы выражается величиной водородного показателя (рН), представляющей собой отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов в растворе.

Изучение свойств почвы началось еще в III веке до н.э. в древнем Китае и Египте. В древней Греции имели детальную классификацию земли. В XVIII веке немецкий ученый А.Д. Тэер выдвигает гумусовую теорию питания растений, в соответствии с которой гумус рассматривался как непосредственный источник питания растений. Но не только от гумуса зависит плодородие почв. Минеральные элементы занимают также очень важную позицию. Поэтому в XIX веке начинает развиваться теория минерального питания Ю. Либиха, согласно которой питание растений осуществляется минеральными веществами.

В России идеи о формировании почв впервые были изложены М.В. Ломоносовым. Наука об образовании, строении, составе и свойствах почв — почвоведение — возникла в конце XIX века на стыке геологии, биологии и географии. Её основателем был профессор В.В. Докучаев, который впервые установил, что почвы имеют чёткие морфологические признаки, позволяющие различать их, а географическое распространение почв на поверхности Земли так же закономерно, как это свойственно растениям и животным.

Ниже в статье будет рассмотрена важность величины водородного показателя солевой вытяжки из почв (рН КСl) при проведении оценки соответствия качества почв, отбираемых на объектах капитального строительства города Москвы.

В настоящее время в зависимости от величины рН различают следующие реакции почв:

Кислотность почв вызывается водородными ионами, которые находятся в почвенном растворе в свободном состоянии или поглощены почвенными коллоидами. В последнем случае ионы водорода могут быть вытеснены из поглощенного состояния нейтральными солями (например, хлоридом калия KCl). Наличие в почве поглощенного водорода значительно ухудшает ее свойства: почва теряет структурность, из нее легко вымываются необходимые растениям элементы питания, плодородие резко снижается.

Кислотность почвы определяют в водных и солевых вытяжках. В водных вытяжках определяют активную кислотность, которая обусловлена концентрацией водородных ионов в почвенном растворе, а в солевых — потенциальную (обменную) кислотность, обусловленную наличием в почве поглощенных ионов водорода, а иногда и алюминия.

Сотрудники Отдела санитарно-экологического и радиационного контроля Государственного бюджетного учреждения города Москвы «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» (далее ГБУ «ЦЭИИС») в рамках проведения государственной работы по оценке соответствия качества почв (грунтов) применяемых при проведении работ по обратной засыпке, благоустройству, озеленению и цветочному оформлению, на селитебной, жилой и производственной территории требованиям технических регламентов и проектной документации осуществляют отбор образцов (проб) почвы для проведения лабораторных исследований с последующей оценкой соответствия.

Рисунок 1. Отбор образцов (проб) почвы сотрудниками отдела санитарно-экологического и радиационного контроля ГБУ «ЦЭИИС»

Отобранные образцы (пробы) почв после доставки передаются специалисту по кодированию образцов (проб) для регистрации и передачи в Лабораторию санитарно-эпидемиологического и радиационного контроля ГБУ «ЦЭИИС». Сотрудники лаборатории проводят измерения необходимых санитарно-химических показателей качества почв, одним из которых является рН солевой вытяжки из почв.

Определение рН солевой вытяжки осуществляется в соответствии с ГОСТ 26483-85 «Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО». Сущность которого заключается в извлечении обменных катионов, нитратов и подвижной серы из почвы раствором хлористого калия концентрации 1 моль/дм3 при соотношении почвы и раствора 1:2,5 и потенциометрическом определении рН с использованием стеклянного электрода.

Рисунок 2. Определение рН солевой вытяжки анализатором жидкости Эксперт-001-1

Образцы почвы высушивают при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, измельчают и пропускают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм. Образцы подготовленной почвы массой 30 г помещают в конические колбы. К образцам приливают по 75 см экстрагирующего раствора. Почву с раствором перемешивают в течение 1 мин. Одновременно проводят холостой опыт без образцов почвы. Измерение рН солевой вытяжки из почв проводят анализаторами жидкости Эксперт-001-1. Измерение считается законченным, когда показания рН не будут изменятся более чем на 0,2 ед. рН в течении 1 мин. Результатом измерений является среднее арифметическое между двумя измерениями. Допустимые отклонения от средних арифметических результатов повторных измерений составляют 0,2 ед. рН.

Оценка соответствия качества почв, применяемых при проведении работ по благоустройству территории жилой застройки осуществляется в соответствии с действующими санитарными нормами, а именно СанПиН 2.1.7.1287-03.

СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» устанавливает порядок организации контроля качества почв. Контроль проводится на всех стадиях проектирования и строительства. На стадии выбора земельного участка и выполнения проектных работ, а также строительства и приемки объекта в эксплуатацию контроль осуществляется с использованием стандартного перечня показателей.

В соответствии с п.6.4, СанПиН 2.1.7.1287-03: «Стандартный перечень химических показателей включает определение содержания»:

• тяжелых металлов: свинец, кадмий, цинк, медь, никель, мышьяк, ртуть;
• 3,4-бензпирена и нефтепродуктов;
• рН.

В зависимости от величины рН солевой вытяжки из почв (pH KCl) в соответствии с ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве» устанавливаются величины содержания тяжелых металлов в почве (Таблица 1).

Таблица 1. Раздел II ГН 2.1.7.2511-09. «Ориентировочные допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве (валовое содержание)»

За 2020 год Отдел санитарно-экологического и радиационного контроля ГБУ «ЦЭИИС» провел более 20 работ по оценке соответствия качества почв объектов капитального строительства. По результатам измерений составлены экспертные заключения о соответствии или не соответствии почвы, применяемой при благоустройстве, требованиям санитарных норм. Все заключения переданы в Комитет государственного строительного надзора. По итогам работы соответствие санитарным нормам установлено на 94% исследуемых объектах.

1. СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы».
2. ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве».
3. ГОСТ 17.4.4.02-2017 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа»
4. ГОСТ 26483-85 «Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО. Soils. Preparation of salt extract and determination of its рН by CINAO method».
5. В.Г. Еремеева., О.В. Плешакова. «Мониторинг почвенного покрова. Методические указания по выполнению лабораторных работ» Омск: Издательство СибАДИ, 2012.

Статью подготовил:
Инженер-эксперт Отдела санитарно-экологического и радиационного контроля ГБУ «ЦЭИИС»
Борисенко Е.А.

Статью правил/утвердил:
Начальник отдела – заместитель руководителя ОИ ГБУ «ЦЭИИС»
Ипполитов Д.Е.

Источник