Обзор методов экологического анализа почв и донных отложений

Пробоотбор и пробоподготовка.

Общая характеристика почв как объектов анализа.

Лекция 8. Аналитическая химия почв.

1. Общая характеристика почв как объектов анализа.

2. Пробоотбор и пробоподготовка.

3. Обзор методов экологического анализа почв и донных отложений.

4. Определение общих показателей и отдельных компонентов почв.

 

Почва — верхний, обладающий плодородием, слой земной поверхности глубиной от нескольких см до 1 м и более. Основные компоненты:

Ø минеральная основа (50–60 % от общего объёма);

Ø органическое вещество (до 10 %);

Ø воздух (15–25 %);

Ø вода (25–35 %).

Специфические свойства почвы в отличие от горных пород:

1) наличие характерного почвенного профиля, т.е. последовательности и характера горизонтов с разнымифизическими свойствами, окраской и общим видом;

2) рыхлость, водопроницаемость, воздухопроницаемость, аэрируемость;

3) особенности химического состава почв:

· в верхней части почвенного профиля накапливается гумус, органические вещества, элементы питания (азот, фосфор, сера, калий, кальций, медь, цинк и др.);

· значительное количество высокодисперсных аморфных и кристаллических веществ (почвенные коллоиды и минералы);

· почвенная влага (почвенный раствор) и почвенный воздух (повышенное содержание СО2, углеводородов, водяных паров) по объему составляют 40-60 % почвы.

4) биотичность: микроорганизмы, животные организмы, корневые системы растений.

Интервалы массовой доли химических элементов в почвах

Элемент Массовая доля, % Элемент Массовая доля, %
Si 26-44 Mn 0.01-0.3
Al 1-8 Cорг 0.5-4
Fe 0.5-6 N 0.05-0.2
Ca 0.3-5 P 0.02-0.1
K 0.2-3 S 0.02-0.2
Na 0.2-2 H 0.04-0.2
Mg 0.1-2 Mo, Br, As, I, Sc, Pb, Co, B, Cu, Li, Ni, Zn n.10-4-n.10-5
Ti 0.2-0.5 Hg, Se Около 10-6

Более 30 хим. реакций и процессов: осаждение-растворение; катионный обмен; комплексообразование; синтез и минерализация органических соединений; образование гуминовых веществ.

К.К. Гедройц: учение о поглотительной способности почв (1922-1925). Емкость катионного обмена (ЕКО): смоль(+).кг-1.

Классификация 1977 г. – 250 почвенных подтипов на территории СССР.

 

Для определения содержания химических веществ – одна объединенная проба с 1-5 га (0.5-1 га). 400-500 г. Посуда: пластик или стекло.

Консервирование: охлаждение до 2-5 оС; замораживание; высушивание; добавки этанола, метанола, формалина. Хранение: в темноте без доступа воздуха. ЛОС, нитрит, сульфид определяют сразу же.

Предварительная обработка проб: 1) сушка; 2) дробление и отделение случайных объектов (камни, корни); 3) просеивание (< 2 мм); 4) деление (лаб. проба 200 г); 5) перемалывание.

 

Метод Число нормативных методик с использованием метода   Метод Число нормативных методик с использованием метода
Спектрофотометрия Гравиметрия
Флуориметрия Турбидиметрия
ИКС ГХ
Рентгенфлуоресцентная спектрометрия ВЭЖХ
Хроматомасс-спектрометрия Потенциометрия
Атомно-абсорбционная спектрометрия Полярография
Титриметрия Другие методы