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 |