土壤检测论文合集12篇

时间:2023-03-21 17:18:24

土壤检测论文

土壤检测论文篇1

1 引言

土壤既是自然环境的构成要素,又是农业生产最重要的自然资源,其不但为植物生长提供机械支撑能力,而且能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力因素。随着城市化进程及工业的迅速发展,重金属、化学农药等污染物通过污水灌溉、大气烟尘沉降、垃圾填埋处理等各种途径进入土壤。土壤中的重金属因不能被微生物降解,不易移动,故会不断积累,造成严重污染;化学农药,特别是有机氯农药,虽然已经被禁止使用多年,但是由于这类农药脂溶性高,化学性质稳定且难于降解,因而在土壤、水等农田环境中仍常被检出。

我国正面临由传统农业向现代有机农业的重要转变,了解土壤环境质量的现状日益重要。这些基础信息不仅是进行农业机构调整,以及无公害农产品、绿色食品和有机食品生产的需要,也是进行环境治理和土地可持续利用规划的需要。然而,近年来随着社会经济的迅猛发展和城市化、工业化步伐的不断加快,我市的土壤环境安全存在隐患。一方面,土地资源紧缺,土壤板结,土壤肥力下降;另一方面,土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体等物质的污染,对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成一定的威胁。

2 当前土壤环境监测中存在的主要问题及原因分析

2.1 当前土壤环境监测中存在的主要问题

2.1.1 土壤监测结果可比性差

通过对多年土壤监测数据的统计分析,土壤定位监测数据之间的可比性较差,主要反映在数据波动性比较大,造成长期定位监测目的不明确,结论可行性差,只能一年一个说法的状态。

2.1.2 土壤和产品中金属相关性问题

根据多年定位监测数据统计,土壤中的重金属和产品中重金属含量之间的相关性较差。土壤中重金属含量超过土壤环境质量标准,但农产品中重金属含量却有时很低,甚到低于土壤中重金属正常水平下农产品中重金属含量。这就造成农业环境监测往往不被重视。

2.2 当前土壤环境监测中存在的原因分析

2.2.1 造成土壤监测结果可比性差的主要原因

一方面可能是土壤本身性状复杂,分布不均匀;另一方面采样及分析过程中带来的,不同年份检测方法、检测手段的改进和变化所引入的`差。

2.2.2 造成土壤和农产品中重金属相关性差的主要原因

一方面可能是农产品中重金属含量的多种因素影响,如环境中重金属含量、农作物的不同生理特性、不同环境条件土壤理化特性、气候条件等、不同的生产栽培技术施肥、灌溉等等,相互作用相互叠加造成两者相关性较差;另一方面在土壤和农产品质量分析过程中质量监控措施不得力,造成监测结果偏差,影响正确结论。

3 农田土壤环境质量监测的对策与建议

农田土壤质量监测是一项长期性的农业环境保护基础性工作,任务艰巨而庞大,质量保证和质量控制措施至关重要,建议:

建立和完善农田土壤环境监测质量保证体系。制定和补充完善切实可行的质量保证制度、质保技术方案和实施细则,对国家尚未有具体规定的和落后于监测技术发展与管理需要的原有的规定规范应抓紧制定或修订。

逐步建立环境监测仪器的标准化管理体系。对监测器材进行招标采购,开展检定校验、维修、技术培训、咨询服务等工作。建立和完善仪器设备的开箱验收制度、建档制度和维护保养制度等。

做好环境监测质量保证工作的程序化管理。为消除影响环境监测质量的诸因素,应制定相应的控制程序,并以规定、制度等文件形式固定下来,对凡是提供监测数据的监测站都要求必须执行全面的质量管理。真正做到人人工作有标准、有要求、有质量。

3.1 加强考核培训,提高监测人员素质

定期对监测人员进行采样规范、检测方法、数据修订等知识的更新培训,鼓励监测人员进行系统全面的理论学习,提高综合素质,精确理解、各项规范准则的内涵及要求,减少理解性误差。

通过理论考试和实际动手操作等形式对监测人员进行技能考核,要求熟练掌握承检项目的检测方法,尽量减小主观影响,达到实验室分析误差最小化的目的。

3.2 加强检测方法和检测程序的控制

检测过程中采用各级操作规程尽量是最新版本,检测时尽量选用国际、国家、行业、地方规定的并经过论证后的方法。

实验室应明确检测方法选择的确定程序,确定在同一项目检测方法的选择上,一定范围内选用相同前处理的检测方法,减少检测方法差异带来的误差,从而降低对不同时期检测结果可比性的影响。

3.3 加强对仪器设备和环境条件的控制

仪器是检测质量控制关键环节,检测过程中应保证仪器设备处于正常状态,并经计量部门检定合格后使用。同时在检定合格周期内用标准物质进行检查维保,并记录。

环境条件如温湿度、振动、灰尘、电磁干扰等控制在适当范围内,保证仪器设备的系统稳定性,检测结果的有效性和测量的准确性,从而保证检测结果可比性。

3.4 进行实验室间比对试验,加强实验室间的质量控制

室间外检分送同一样品到不同实验室,按同一方法进行检测,确定各试验室间的误差,误差较大的试验室其数据不参加统计。

方法比对对同一检测项目,选用具有可比性的不同方法进行比对,确定不同方法之间的误差,误差较大的检测方法不推荐使用。

4 结论

农田土壤环境质量监测是一项长期性的农业环境保护基础性工作,任务艰巨而庞大,质量保证和质量控制措施至关重要,建议:

第一,建立和完善土壤环境保护的专项法律法规,使得土壤环境质量监测工作有法可依。

第二,健全土壤环境质量标准体系,修订和完善土壤环境质量监测分析方法、标准样品等环境质量标准及相应的技术规范体系,为土壤环境质量监测工作做好技术准备。

第三,构建农田土壤环境质量监测网络,有针对性地开展农田土壤环境质量监测工作。

第四,进行实验室间比对试验,加强实验室间的质量控制;定期对实验室能力进行验证考核,未参加考核或考核不合格实验室的数据不参与统计。

参考文献:

[1] 石俊仙,部翻身,何江.土壤环境质量铅锡基准值的研究综述[J].中国土壤与肥料.2008

[2] 郑昭佩,刘作新.土壤质量及其评价[J].应用生态学报.2013

[3] 袁灿生.以背景值为标准评价南京市蔬菜土壤环境质量[J].肥料科学与农业环境.2014

[4] 胡琼.垃圾填埋场中铅、铜、锌铁在土壤植物中的迁移[J].上海环境科学.2013

土壤检测论文篇2

1 引言

自“土十条”颁布以来,土壤污染防治行动工作计划逐步开展,土壤环境质量状况现状及土壤中的重金属污染备受关注。

笔者参照国标土壤样品前处理方法,以国标检测数据为恒定标准,检验手持式X射线元素检测仪在土壤重金属检测应用领域的可行性,为土壤环境监测提供科学依据。

2 仪器

实验仪器:手持式X射线元素检测仪,产自赛默飞尼通;

参比仪器:石墨炉原子吸收光谱仪,产自瑞利公司;火焰原子吸收分光光度计,产自北京普析公司。

3 样品制备

将采集的土壤样品混匀后用四分法浓分至约100 g。浓分后的土样经风干后,除去土样中石子和动植物残体等异物,用木棒研压,通过2 mm尼龙筛,混匀。用玛瑙研钵将通过2 mm尼龙筛的土样研磨至全部通过100目尼龙筛,混匀后备用[1]。

4 试验结果与讨论

4.1 样品分析结果

试验共采集6个样品,分别以试验方法手持式X射线元素检测仪和国标方法对土壤中Pb、Cu、Zn、As进行检测,具体分析结果详见表1手持式X射线土壤检测结果和表2国标方法检测结果。计算手持式X射线土壤检测结果与国标方法检测结果的相对偏差,具体计算结果见表3。从表3可以得出,比对试验结果Pb的相对偏差范围为-6.0%~24.9%,As的相对偏差范围为-101.4%~199.9%,Zn的相对偏差范围为-9.4%~38.1%,Cu的相对偏差范围为-19.8%~4.0%,Ni的的相对偏差范围为53.7%~139.5%。

4.2 手持式X射线元素检测仪不确定度试验

随机对同一样品连续进行10次测定,得出Pb的不确定度Uc=3.2,相对不确定度Ur=2.5%,测量结果D=128.1±3.2;As的不确定度Uc=2.4,相对不确定度Ur=7.5%,测量结果D=31.8±2.4;Pb的不确定度Uc=3.2,相对不确定度Ur=2.5%,测量结果D=128.1±3.2;Zn的不确定度Uc=13.5,相对不确定度Ur=2.7%,测量结果D=495.2±13.5;Cu的不确定度Uc=5.0,相对不确定度Ur=5.8%,测量结果D=87.2±5.0;Zn的不确定度Uc=3.6,相对不确定度Ur=5.6%,测量结果D=64.3±3.6。

4.3 手持式X射线元素检测仪质控结果

对一个空白样品、2个土壤标准参考样进行检测,元素Pb、Zn、Cu的浓度在质量控制范围之内,元素As的浓度接近质量控制范围,元素Ni的浓度偏离质量控制范围,具体实验结果详见表5。

5 结论

通过对土壤样品中的重金属进行检测,与国标方法的检测结果进行比对,试验结果表明:手持式X射线元素检测仪能够应用于对土壤中的Pb、Cu重金属进行定性定量检测,对土壤中的Zn、As重金属进行定性半定量检测,不能满足于对土壤中的Ni的测定应用。

参考文献:

[1]国家环境保护局.土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法:GB/T 17141-1997[S].北京:中国标准出版社,1997.

[2]陈 仪,唐玮玮.危险废物综合利用环境影响评价探讨:以含重金属污泥为例[J].绿色科技,2016(6).

Determination of Heavy Metals in Soil by Portable XRF Analyzer

Zeng Dezheng

土壤检测论文篇3

[中图分类号] P632+.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-264-1

土壤中的重金属元素对人类及其生存环境存在潜在的危害,其原因是环境条件的变化会改变与土壤结合的重金属元素的可迁移性,导致长期积累的重金属元素从土壤中释放出来,再次进入生态环境中而造成二次污染,甚至通过食物链危害人类健康。[1-4]因此,检测污染土壤中重金属元素的含量是十分必要的。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)因具有快速、准确、高灵敏度、低检测限、宽动态范围、多元素同时分析等特点被广泛应用。本文利用HF-HNO3-HCl混酸消解体系结合ICP-MS检测了土壤中多种微量元素。

1实验部分

1.1主要仪器和工作条件

1.2试剂与标准溶液

1.3样品分析步骤

1.4计算公式

2结果与讨论

2.1方法的精密度和检出限

用土壤成分标准物质(GB W07408)做相对标准偏差(RSD) 和检出限实验,样品平均测定5次。实验结果表明标准土壤物质的标准偏差(RSD)小于5%,检出限为0.004 ~0.095 ng/mL, 说明该方法具有良好的精密度和灵敏度。

2.2方法的准确度

选择土壤成分标准物质(GBW07408),按本文制定方法测定标准物质中的金属含量,测定结果如表1所示。平行测定5次。结果显示,土壤标样回收率为90.9~101.6%,都在分析要求范围内,说明该方法具有良好的准确性,科学可靠。

3结论

通过以上实验数据证明, 该方法具有高度的准确性、良好的重现性、检出限低等特点。整个分析过程用时少,成本低,适合分析大批量样品。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)谱图简单,分辨率适中,是今年发展起来的更加完善的元素分析法,在地质样品微量元素分析中发挥着重要作用。

参考文献

[1]Forstner U,Wittman G T W. Metal pollution in aquatic environment. Berlin:Springer Verlag,1984.

土壤检测论文篇4

中图分类号 S151.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)06-0220-01

土壤有机质是矿质营养和有机营养的源泉,是土壤中异养型微生物的能源物质,直接影响土壤的耐肥性、保墒性、缓冲性、耕性、透气状况和土壤温度等。因此,有机质含量是土壤肥力高低的重要指标之一,在陆地生态系统中具有重要作用。在估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量方面起到重要作用,对节能减排和土壤的可持续利用具有重要的指导意义[1-3]。现比较不同检测方法的有机质检查结果差异及检测影响因素,为准确检测有机质提供理论依据[4]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试仪器:试验用仪器为恒温油浴锅(功率为1 000 W)控温范围为室温到300 ℃,该仪器由常州国华电器有限公司提供。

供试试剂:重铬酸钾标准溶液、硫酸亚铁标准溶液、重铬酸钾-硫酸溶液,由北京化工厂、天津市光复科技发展有限公司提供。邻菲罗啉指示剂,由上海山浦化工有限公司提供。60目筛。

1.2 试验方法

1.2.1 国标方法。准确称取通过0.25 mm筛风干土样0.050 0~0.900 0 g(精确到0.000 1 g,具体称多少根据经验目测有机质大概含量而定),放入100 mL三角瓶中用加样器准确加入10 mL 0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液,摇匀把土样浸透后瓶口放一个小玻璃漏斗。待恒温油浴锅温度升到180~190 ℃时放入三角瓶,三角瓶中液面要低于油浴液面,瓶中溶液开始沸腾时计时5 min后从油浴锅中捞出,稍冷却后擦去瓶外油液。待溶液冷却后用蒸馏水冲洗小漏斗和三角瓶内壁,使瓶内体积为50~60 mL。加入3滴邻菲罗啉指示剂后用0.1 mol/L硫酸亚铁标准溶液滴定剩余的重铬酸钾,最后终点颜色为棕红色。

1.2.2 非标方法。准确称取过60号筛的风干土样0.100 0~0.900 0 g(精确到0.000 1 g),放入100 mL三角瓶中,用移液管加入0.800 0 mol/L重铬酸钾标准溶液5 mL,再加入5 mL浓硫酸盖上小漏斗后摇匀。放入油温180~190 ℃的恒温油浴锅中,待液面沸腾后计时5 min取出。擦净三角瓶外部油液,冷却后用蒸馏水冲洗小漏斗和三角瓶内壁,瓶内溶液约40 mL后加入3滴邻菲罗啉指示剂,用0.2 mol/L硫酸亚铁溶液滴定至棕红色即为终点。

2 2种检测方法的比较

2.1 相同之处

2.1.1 原理基本相同。都是在加热条件下,用一定量的标准重铬酸钾-硫酸溶液,氧化土壤有机碳,多余的重铬酸钾用硫酸亚铁溶液滴定,由消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量,再乘以常数1.724即为土壤有机质含量。

2.1.2 计算公式也基本相同。

有机质(%)= ×100

2.2 不同之处

2.2.1 适用范围不同。国标方法:适合有机质含量15%以下的土壤。标定硫酸亚铁浓度时需要单独配制浓度为0.100 0 mol/L的重铬酸钾标准溶液。非标方法:适合有机质含量在2%左右的土壤。

2.2.2 药品配制的浓度不同。国标方法:重铬酸钾-硫酸溶液浓度0.4 mol/L;硫酸亚铁标准溶液浓度0.1 mol/L;重铬酸钾标准溶液0.100 0 mol/L。非标方法:重铬酸钾-硫酸溶液浓度0.8 mol/L;硫酸亚铁标准溶液浓度0.2 mol/L。

2.2.3 检测结果计算单位不同。国标方法:有机质含量单位为g/kg。非标方法:有机质含量(w)单位为%。

2.2.4 允许的误差范围不同。国标方法平行测定结果允许误差范围见表1。

非标方法:此方法要求有机质含量在2%以上的相对误差不超过5%;有机质含量低于2%的绝对误差不超过0.05。

3 2种方法的数据对比

下面是用2种不同的方法,对随机抽取不同的土壤样品,进行分别检测所得的结果。表明国标检测法比非标检测法平均值低,即1.935 333

4 结论

用非标方法检测出来的结果普遍比国标检测方法偏高,但相差也不是很大,都在允许误差范围内。

国标方法检测,效率比较高,适用范围广,测量的区域比较宽。

国标方法检测,实际操作时存在弊端。最后滴定消耗的硫酸亚铁溶液比较多,导致滴定时间过长,增加劳动强度,降低工作效率[5-6]。综上所述,目前国标方法作为有机质主要的检测方法,已被广泛应用。

5 参考文献

[1] 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出版社,1978.

[2] NY/T1121.6―2006 土壤检测 第6部分:土壤有机质的测定[S].北京:中国标准出版社,2006.

[3] 康文清,彭润英,蒋瑞生,等.有机质四种检测方法的比较及影响因素的研究[J].湖南农业科学,2010(13):81-83,86.

土壤检测论文篇5

引言

氮含量是土壤养分检测中的一项重要指标,相较于传统检测方法操作过程繁琐、耗时长且实时性差[1],近红外光谱技术具有快速、无破坏、无污染、不需预处理及实时检测等优点,目前已广泛用于土壤氮含量的检测。由于土壤水分在近红外波段的吸收系数较高,对土壤含氮量的检测产生很大的干扰,因此研究土壤水分对近红外光谱检测土壤养分的影响非常必要。宋海燕等对含水率为20%、15%和10%的土壤进行研究,确定了水分对土壤近红外光谱检测影响的敏感波段和敏感程度[2]。安晓飞等研究了土壤水分对土壤含氮量的影响,得出随着土壤水分的增加,土壤光谱反射率逐渐降低,吸光度逐渐升高[3];Baumgardner等的研究中,发现1.4和1.9微米这两个波段是土壤中水对光谱影响主要体现的位置[4]。由上述研究可知,土壤水分的含量与光谱反射率之间存在显著的相关性,其必对光谱预测模型造成影响。本课题以检测土壤氮含量为例,基于近红外光谱技术,采用偏最小二乘法(PLS,partial least squares)分别建立不同含水率土壤的光谱预测模型,分析土壤含水率差异对于近红外光谱检测土壤氮含量的影响。

1 材料与方法

1.1 土样制备

实验以有效态成分分析标准物质GBW07412a(辽宁棕壤)为基础土样,取110g此标准土样,将其按质量均等分为22份,通过计算称量给每份土样添加不同质量的尿素(CO(NH2)2)粉末,同时加入去离子水使其达到饱和,待充分混合后静置12小时再完全烘干,配制成土壤氮含量分别为0.08%、0.10%、…、0.50%的22份土壤样品。将每份配制好的土壤样品适度研磨,分别用刻度喷雾式喷壶对土壤进行喷水作业使其质量含水率分别达到0%、5%、10%、15%、20%、25%从而得到每种含氮量各6种不同含水率的土壤,共132个待测土样。

1.2 近红外光谱预处理方法

1.2.1 基线校正法

不管是用透射法测得的红外光谱,还是用红外附件测得的光谱,其吸光度的基线不可能处在0基线上,或透射率光谱的基线不可能处在100%基线上。同时由于仪器、样品背景、噪声等其它因素影响,近红外光谱分析中经常出现谱图的偏移或漂移现象,如不加以处理,同样会影响校正模型建立的质量和未知样品预测结果的准确性[5-7]。基线校正的运用,可有效地消除上述影响。其中,解决基线的偏移可采用一阶微分,解决基线的漂移可采用二阶微分。本实验采用一阶微分进行数据处理。

1.2.2 归一化处理法

光谱的归一化处理是将光谱的纵坐标进行归一化,是解决测量光程变化比较理想的方法之一,主要用于消除光程变化或样品浓度等变化对光谱产生的影响。常用光谱归一化方法主要有:矢量归一化、最大/最小归一化、回零校正。

2 结果与分析

2.1 不同含水率土壤样品的光谱特征

实验采用美国Perkin Elmer公司的Frontier近红外光谱仪,利用积分球附件采集土壤漫反射光谱数据。仪器扫描范围设为10000-4000cm-1,分辨率为4cm-1。

土壤氮含量为0.08%时,不同含水率的样品采集的光谱数据曲线自下向上分别表示含水率为0%、5%、10%、15%、20%、25%的土样测得的光谱数据。从中可以看出,相同氮含量,不同含水率的土壤吸光度存在明显差异,吸光度随土壤含水率的增加而增加。

2.2 土壤氮含量预测模型的建立

为研究不同含水率土壤光谱特征与土壤氮含量预测的相关性,以同一含水率、不同氮含量土样为样品建立预测模型,并比较预测精度。在PLS分析中,主因子数(Factor)的选取直接关系到模型预测能力的好坏,文章采用归一化、基线校正处理后的全波段光谱数据建模,用最小交叉验证均方根误差RMSECV确定最佳主因子数。实验中将132份土壤样品,按含水率不同分为6组,每组都具有氮含量各不相同的22个待测样品,其中任选14个样品为校正集,8个样品为验证集,进行建模分析。实验结果如表1所示,其中RMSEP为预测均方根误差,R2为决定系数,RMSEP越小,R2越大表明模型的预测精度越高。

通过表1可以看出,相同系列氮含量的土壤样品,在含水率不同条件下的建模结果有明显差异。总体上,土壤含水率低的R2较大,RMSEP较小,显示含水率越低,预测模型优度越好。

3 实验结果分析

根据6种不同含水率土样的建模结果,得到不同水分含量下土壤氮含量预测值和实际值的相关性曲线。

随着土壤含水率的上升,土壤氮含量的预测值和真实值之间的相关性明显成减弱趋势,含水率在5%以下其预测结果误差较小,当含水率大于5%时其预测误差明显增大。

4 结论

文章利用PLS法分别建立不同含水率土壤氮含量检测的预测模型,实验结果显示:在不同含水率下所建立的土壤氮含量预测模型有明显差异,呈现随含水率增大而预测误差变大的趋势;通过含氮量预测值与实际值相关性的比较,可以看出含水率低于5%的土壤预测能力明显优于含水率高于5%的土样,证明了土壤含水率不同对于建模预测有显著影响,为后期研究消除水分影响的校正方法提供了依据。

参考文献

[1]建,闵顺耕,巨小棠,等.近红外光谱法分析土壤中的有机质和氮素[J].分析实验室,2002,21(3):49-51.

[2]宋海燕,程旭.水分对土壤近红外光谱检测影响的二维相关光谱解析[J].光谱学与光谱分析,2014(5):1240-1243.

[3]安晓飞,李民赞,郑立华,等.土壤水分对近红外光谱实时检测土壤全氮的影响研究[J].光谱学和光谱分析,2013(3):667-681.

[4]Baumgardner M F, Silva, I F, et al. Advances in Agronomy, 1985,38:1.

[5]鲍一丹,何勇,方慧,等.土壤的光谱特征及氮含量的预测研究[J].光谱学与光谱分析,2007,27(1):62-65.

[6]隋世江,叶鑫,隽英华.近红外光谱技术在土壤成分检测中的研究进展[J].农业科技与装备,2012(1):14-19.

[7]郑咏梅,张铁强,张军,等.平滑、导数、基线校正对近红外光谱PLS定量分析的影响研究[J].光谱学与光谱分析,2004,24(12):1546-

土壤检测论文篇6

在我国的《绿色食品产地环境质量检测》一文中,“绿色食品”系指经指定机构认定,准许使用绿色食品标志的,具有可持续生产能力的,纯天然的食品。要成为“绿色食品”,产地环境质量、生产技术、产品质量以及包装贮运都要达标才行,而产地环境质量达标正是关键所在。

1 选择绿色食品生产基地的基本准则

绿色食品产地环境质量包括绿色食品生产基地空气、水源和土壤的环境质量。绿色食品生产基地应选择在无污染的地区,靠近河流的要正确选择处于上游还是下游,要保证良好的生态环境。基地选址也应尽量远离工业园区和各种交通干线,尽量远离各种污染源,故空气清新、水质纯净、土壤肥沃之处是最佳选择。

2 绿色食品环境质量检测标准和评价准则

2.1 绿色食品环境质量检测的标准

绿色食品环境质量检测的对象主要有空气质量、农田灌溉水质、畜禽养殖用水水质、渔业水质和环境土壤质量。这也构成了绿色食品环境质量评价的主要内容和框架。对于空气质量的检测,主要是要求大气中TSP、SO2、NOX等各项污染物含量不应超过国家大气环境质量标准;对于农田灌溉水质,主要是要求产地农田灌溉水中各项污染物含量不超过国家农田灌溉水质标准设定的浓度值;对于畜禽养殖用水水质,主要是要求产地畜禽养殖用水中各项污染物不应超过国家地面水质标准所设定的浓度值;对于渔业水质,主要是要求产地渔业用水中各项污染物含量不应超过国家渔业水质标准设定的浓度值;对于环境土壤质量,亦是要求生产基地各种不同土壤中的各项污染物含量不超过国家土壤环境质量标准设定的限值,而且,为了提高土质,还要求生产者应适当增施肥料。

2.2 G色食品环境质量评价内容及手段

绿色食品环境质量调查工作是由省绿办协会主持的,调查人员需是绿色食品执行检查员或高级检查员,并且一般由两名或两名以上调查人员同时进行。绿色食品环境质量评价需要建立在调查与搜集的真实、可靠、有效的数据和资料上,秉承科学、求真、务实的态度,才能保证检测和评价结果的真实性和科学性。

评价绿色食品环境质量我们应注意以下几个方面:第一,要按照国家颁布的环境质量标准,对土壤、水源及大气等主要影响因素进行检测,并与标准进行逐一比照;第二,对虫疫的防治手段、用药类别和数量进行调查;第三,对生产者所施肥料的品种、质量以及数量进行调查;第四,也是最重要的一项,是对生产基地的生产环境质量进行全方面的综合分析与评价,并针对检测结果中的问题提出解决的对策和建议。

绿色食品也分不同的级别,按照国家标准,分为绿色食品、A级绿色食品和AA级绿色食品三个不同的概念。对于不同级别的绿色食品,我们也应采用不同的评价方式,具体问题具体对待,不能一概而论。不过仍是需要从大气、水源、土壤等方面进行检测,只是对每个因素的衡量标准有所区别。

对于A级绿色食品的生产环境质量评价,我们需要遵循大气、水、土壤的综合污染指数均不得超过1的标准,若是这其中有一样超过1,那么说明此产地并不适合作为A级绿色食品的生产基地。对于AA级绿色食品的生产环境质量评价,我们需要使用单因子指数法来帮助我们进行评价,即Pi=Ci/Si,当Pi≤1时,表示土壤未受污染,此时说明此地适宜发展AA级绿色食品;若Pi>1,则表示土壤已受污染,且Pi值越大污染越严重,此时则是表示此地并不适宜于发展AA级绿色食品。

为了使检测与评价结果更加有借鉴意义,我们还应该使用综合污染指数法,即内梅罗指数。内梅罗指数是目前广泛应用的一种环境质量指数,也是一种多因子环境质量指数。与单因子指数法相比,内梅罗环境质量指数能够在运算过程中尽量避开主观因素的影响,从而使结果更加科学。

3 对绿色食品生产基地环境质量检测与评价的探究

对绿色食品产地环境质量的检测与评价对产地选择及发展具有重要意义,因此,如何使检测与评价发挥出它们最大的效益也是当前需重视的问题。

3.1 加强环境质量检测的针对性

针对不同企业,我们要使用不同的检测因子,做到既能真实反映当地状况又不浪费资源。不同企业有不同的特点,若是对全国各地每家企业都采用同样的检测方式就无法真实反映当地状况;当企业没有出现新的污染源时,在绿色食品标志的有效期内就不需要重新进行检测,若是出现变化,也只需进行针对性的环境监测,并无须全盘。

3.2 适当减免对大气和水源环境质量的检测

检测大气环境质量主要是检测大气中TSP、SO2、NOX和氟化物四项指标是否低于设定限值。有些地区大气质量本就良好、基本符合国家大气质量一级标准就可以免去检测,如那些位于边远地区的绿色食品生产基地,地处野生环境,大气污染源极少。还有大棚蔬菜,大气质量对它们的影响微乎其微,也可免于大气监测。

对于水源环境质量的检测,那些直接抽取水质优的地下水作为灌溉水源、加工用水及畜禽饮用水的生产基地或企业就可减免水源环境质量的检测。

3.3 适当增加对土壤环境质量的检测,将其视为重点监测对象

土壤是植物生长发育的一个重要因素,通过对土壤各方面因素的控制就可实现对植物产量和生长速度的影响。土壤满足植物生长所需水、肥、气的能力也是植物正常生长发育的基础。同时,人类摄入食物,土壤中的有害成分也会随食物进入人体,对人类健康产生不良影响。因此对土壤环境质量的检测也十分重要。重金属、农药残留、寄生虫等是检测的重点对象,这些都是污染土壤的主要物质,进入环境后若是无法被降解,不仅会残留或积聚在土壤中还会被农作物吸收或附着于作物上,这些物质成分细微不易被察觉却杀伤力极大,对土壤,使产生土害现象,土壤肥力下降;对人类,损害人体现象。因此,需要增加土壤环境质量的监测因子如有机质、速效钾等,尤其是在受过侵害的土地上。

选择一个适合的绿色食品生产基地不仅需要优越的先天环境,还需要后天有关部门的检测与评价,以进行实时的调控。食品对人类的生活与发展来说是至关重要的,所以我们要积极发展检测技术,对环境质量检测报以科学、求实的态度,对其进行综合全方位的评价。只有如此,我们才能进一步发展我们的绿色食品,提高我们的检测和评价体系,才能为人类生存与发展能做出更有意义的贡献。

参考文献

[1]武天云,Jeff J.Schoenau,李凤民,等.土壤有机质概念和分组技术研究进展[J].应用生态学报,2014(04).

土壤检测论文篇7

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)27-2043-02

The Research and Analysis of Soil Water content Based on the Smallest Two Rides Support Vector Machine

WU Jian1,2

(1.Jiangsu University, Zhenjiang 212003, China; 2.Zhenjiang College, Zhenjiang 212003, China)

Abstract: Based on the smallest two rides support vector machine method to achieve the soil water detection was introduced , Experiments show that the method is effective, feasible and have some practical value.

Key words: soil water content; the smallest two rides support vector machine; digital image processing

1 引言

目前,随着工农业生产的发展和人口的增长,占总耗水量80%以上的农业用水日趋紧张,而我国的农业生产属于气候型农业,作物产量受气象条件变化影响极大,特别是旱涝灾害对农业生产的危害[1]。由实际农业生产情况知道,作物生长的水资源条件最终是反映在土壤水分条件的好坏。为此,需要充分了解土壤水分的各种时间尺度的演变特征和空间的立体分布,而更为重要的是了解作物主要生产期和关键需水期的土壤水分状况。

土壤水分是土壤的重要组成部分,也是评价土壤资源优劣的主要特征之一,尤其土壤表层含水量在陆地表面和大气之间的物质和能量交换方面扮演着重要角色[2]。土壤中的水分不仅影响土壤的物理性质,制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动,也是构成土壤肥力的一个重要因素,而且它本身更是一切植物赖以生存的基本条件[3]。所以,及时了解土壤含水量日益成为农牧业生产关注的焦点,与此同时,如何快速、有效、精确的测定土壤含水量变化的方法研究也成为科研工作者们的热门话题[2]。

2 检测系统总体方案

一个土壤含水量检测系统,实质就是计算机模仿人类对土壤含水量的检测过程。如图1,主要是由下面四个部分构成:图像信息的获取、图像信息的预处理与特征提取、支持向量机训练与检测。

参考图像识别系统的构成,并结合本系统的功能要求,总的检测方案如下:

首先,通过CCD摄像头动态摄取图像;接着通过计算机对原始图像进行图像预处理,其中包括图像的灰度化、平滑、滤波、图像的分割以及二值化;然后根据相应的算法完成图像的特征提取,最后根据所提取的特征向量实现土壤含水量的检测。

3 最小二乘支持向量机(LS-SVM)原理

最小二乘支持向量机(LS-SVM)是支持向量机(SVM)的一个版本,LS-SVM和SVM的主要不同之处在于将误差的二次平方项作为损失函数而不是不敏感损失函数,这样便可以将不等式约束条件转变成等式约束。对于非线性建模问题,LS-SVM首先通过选择一个非线性变换φ(・),把原始空间中的数据映射到一个高维特征空间中,再在高维特征空间中进行线性估计。假定一个训练样本集{xi,yi}Ni,其中输入数据xi∈Rn和输出数据y∈R,在高维特征空间中构造最优线性估计函数:

最小二乘支持向量机根据结构风险最小化原则,在优化目标中选择损失函数为ei的二范数,优化问题为:

其中ω为超平面的权值向量,b为偏置值。

4 数据的获取

本研究对长江中下游地区的某地区不同区域的粘土土壤不同时段地进行图像和其相对应含水量数据的采集,其结果见表1所示。

表1粘土的含水量及其对应进行数字图像处理得出的灰度平均值

5 贝叶斯推断法LS-SVM模型建立与检测结果分析

贝叶斯推断的基本思想是最大化参数分布的后验,而最佳参数值或模型是在参数分布后验最大的情况下得到的贝叶斯推断分为3级:第1级推断可确定w和b;第2级推断估计正则化系数γ;第3级推断估计核系数σ2。

对表1的样本数据进行贝叶斯推断法寻找模型最佳参数值,把权衡拟合误差最小化和拟合曲线光滑度的参数γ取为480.21,把径向基核函数宽度参数σ2取为7.63。

将最佳参数值代入贝叶斯最小二乘支持向量机模型中,并用预处理后的训练集训练LS-SVM模型,然后模型对预处理后的测试集进行检测,最后对检测数据进行反预处理,得到检测结果,检测结果见图2所示,模型检测值大小及与实测值间的相对误差大小见表2。

该模型的平均绝对相对误差(mrerr)和最大绝对相对误差(mxarer)分别为:

6 结论

通过实验由表2可以得出,该贝叶斯LS-SVM模型的平均绝对相对误差(mrerr)和最大绝对相对误差(mxarer)分别为1.16%和3.19%,其检测结果比较符合检测的精度要求。因此,运用数字图像处理技术和支持向量机进行土壤含水量的检测,经理论分析和实验表明,该方法是有效、可行的,并具有一定的实用价值。

参考文献:

[1] 金龙,罗莹.农田土壤湿度的人工神经网络预报模型研究[J].土壤学报,1998,2(1):25-32.

[2] 刘伟东,Baret F,张兵.高光谱遥感土壤湿度信息提取研究[J].土壤学报,2004,9(5):700-706.

[3] 刘永岗,王曰鑫,李学哲.气量法快速测定土壤含水量技术[J].水土保持科技情报,2005,(6):25-27.

土壤检测论文篇8

【中图分类号】R124 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2014)08-0499-02

1对象与方法

1.1全国农村环境卫生监测项目和黔东南州监测点介绍 全国农村环境卫生监测项目是从2011年开始由中央财政支持和全国爱卫办负责组织的在全国31个省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团共700个县14000个行政村开展的农村环境卫生监测项目。黔东南州是贵州省的一个苗族侗族自治州,辖1个县级市和15个县,有凯里市、麻江县、镇远县和丹寨县4个县列为全国农村环境卫生监测项目县。自2011年开始,每个监测县在本辖区东南西北中各抽取一个乡镇作为监测乡镇,城关镇不作为抽取对象;每个监测乡镇根据当地经济状况,按较好、好、一般和差进行分层,每层各随机抽取1个行政村作为监测点,共80个监测点(监测村)。每个监测县统一在7-8月开展监测工作。

1.2土壤采样方法 每个监测点采集村中农田土壤1份。在1平方米范围内,用5点采集法采集土壤混合为一个样品,取5cm-20cm的表层土壤,混合后四分法缩至1000g,采集中尽量用竹铲,竹片直接采集样品,或用铁铲挖掘后用竹片刮去与金属采集器接触部分,在用竹片采取样品,且制样所用工具每处理一份样品后擦洗一次,严防交叉污染。

1.3土壤样品预处理及检测方法

按照《土壤质量:铅、镉的测定:石墨炉原子吸收分光光度法》(GB/T17141-1997)对土壤样品进行预处理和检测。

1.4统计分析方法 将调查检测结果录入社会学统计分析软件(SPSS),进行统计分析。

2结果

各监测点土壤镉含量不一,2011年各监测点土壤中镉含量在0.078 mg/kg~1.238 mg/kg,平均0.414 mg/kg;2012年各监测点土壤中镉含量在0.063 mg/kg~0.949 mg/kg,平均值为0.444 mg/kg,2次调查(间隔一年)各监测点土壤中镉含量水平变异相差不大,其变异系数分别为56%和58%;各监测点两次的监测结果也有升有降,各占50%,但镇远县的1个监测点在一年时间下降了82.4%,丹寨县的1个监测点增加了1005%,各监测点增值在-0.713 mg/kg~0.784 mg/kg之间。2011年与2012年黔东南州及各监测县市土壤镉水平比较见表1

总体来看,黔东南州2次土壤中镉含量调查平均值方差分析结果为F=0.631(v1=1,v2=158),P=0.428,与各监测点前后两次监测结果的配对比较T检验结果一致,T=1.096(v=79),P=0.276,差异无显著性。但各县市间土壤镉含量差异有显著性,但各县市间土壤含量差异有显著性,2011年和2012年各县市土壤镉含量方差分析结果分别为:F2011=15.753(v1=3,v2=76),P=0.000和F2012=18.696(v1=3,v2=76),P=0.000。2次调查结果,镇远县土壤镉含量均较其他县高,由表2中95%CI(可信区间)可看出。

2.2 各监测点农田土壤镉水平评价

按照国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995),黔东南州各监测点土壤中镉含量达标情况分地区(县级)统计见表3。

3讨论

黔东南州土壤镉含量处于较高水平。两次调查,超过国家《土壤环境质量标准》中二级标准的监测点比例分别达到16.3%和30%,且两次调查结果各监测点平均值分别为0.414mg/kg和0.444mg/kg,高于同期石家庄市土壤镉水平,其值为0.12±0.11 (mg/kg)[2]。我国西南地区是镉矿的主要分布区,其采出量占全国的59.4%[3]。由于镉在地壳中的高度分散性和低含量性,不易形成独立的镉矿藏,常呈类质同像形式共、伴生在锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中,而黔东南州铅、锌、铜等矿藏也比较丰富。因此,黔东南州土壤镉含量较高可能与其地质环境较高的镉背景水平有关。同时,土壤中镉含量还与镉矿以及铅、锌等矿藏的采、选、冶活动、矿渣处理、污水灌溉等有关系。本研究结果提示,黔东南州下一步要加强镉污染的预防和环境治理,加强土壤等环境、粮食、蔬菜等植物和人群中镉中毒等健康损害的监测,切实保障人民群众健康。

参考文献

土壤检测论文篇9

兴化市位于江淮之间,江苏省中部的里下河腹部,地理位置为北纬32°14′~33°13′,东经119°43′~120°16′,耕地面积12.969万公顷。对兴化市不同地区、不同土壤类型及不同的环境条件,依据农田土壤污染物检测结果,进行土壤污染状况的研究,分析农田污染程度和污染因子,为保护农业生产的良好生态环境,减轻农田土壤污染状况综合评价,提供科学依据。

1材料与方法

1.1土壤样品采集及检测项目

2004年对全市农田土壤,按照《农田土壤环境质量监测技术规范》(NY395-2000)的技术要求定点采样,自然风干研磨,过0.1mm尼龙筛孔后装瓶,送交江苏省测试中心检测。采样深度为耕层0~20cm,共采样294个。检测项目为汞(Hg)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)、六六六、DDT和pH值。

1.2土壤污染评价模式

1.2.1单项污染指数法。以污染物实测值(Ci)与评价标准(Si)相比除去量纲来计算单项污染指数为Pi;Pi=Ci/Si 。Pi<1为未污染,判定合格;Pi≥1为污染,判定不合格。具体指数直接反映污染物是否超标的状况。

式中:P综为综合污染指数;max(Ci/Si)为土壤中污染物单项污染指数最大值;ave(Ci/Si)为土壤单项污染指数平均值。

土样统一按照GB15618-1995《土壤环境质量》的二级标准进行评价(表1)。并按综合污染指数划定土壤环境质量等级(表2)。

2结果与分析

2.1全市土壤污染物状况

土壤中重金属检出率虽高,但汞、砷、镉、铅、铜、铬的浓度均低于全国土壤重金属的背景值[2];和江苏省背景值[3]相比,铜、铅的平均值高于江苏省背景值,其他4个低于江苏省背景值。六六六和DDT检出率相对较低,分别是43%和54.2%。说明六六六和DDT禁用近30a来,仍有相当一部分农田土壤中存在残留。分析各污染物的变异系数表明,DDT的变异系数最大,达147.6%;其次是汞达79.9%;六六六第3位,变异系数51.3%(表3)。

2.2各农业区土壤污染物状况

兴化市四个农业大区的6个重金属元素与江苏省背景值相比,铜和铅的平均值高于江苏省背景值,圩南农区的镉高于江苏省背景值,其他农区镉低于江苏省背景值,重金属均低于江苏省背景值。说明兴化市的重金属有一定的污染,以铜和铅的污染相对较大,圩南农区的镉含量与其他农区相比较大(表4)。从检出率分析,全市各农业区,重金属检出率均为100%,六六六和DDT的检出率分别为43%和54.2%。

2.3各农业区污染状况比较

根据综合污染指数法,综合评价全市土壤污染状况。全市土壤平均综合污染指数为0.242,没有超标,兴化市农田土壤均为一级。从分农业区看,综合污染指数最高的是湖荡农区为0.330,其次为圩南农区,中部农区和圩里农区相对较低(表5)。

2.4土壤主要污染物

全市的污染物中,重金属的污染相对比农药污染高。各污染物的污染指数排列为:镉>砷>铜>铬>汞>铅>DDT>六六六。从农业区看,湖荡农区的砷元素较高,其次是镉;其他农业区的镉相对较高,其次是砷(表6)。

按照GB15618-1995(土壤)的二级标准(表1)进行分析,全市土壤中6种重金属元素和六六六、DDT农药残留均不超标。

3结论

3.1农田土壤污染状况及其评价

(1)兴化市各农业区土壤耕层中,有机氯农药六六六和DDT检出率分别为43%和54.2%,单因子污染指数分别为0.002 97、0.009 3。6个重金属的检出率为100%。汞、砷、铅、镉、铬、铜的单因子污染指数分别为0.115、0.282、0.096、0.305、0.218、0.226。以上单因子污染指数值均小于1,属于未被污染的土壤,判断为合格。

(2)兴化市各农业区土壤耕层综合污染指数平均为0.242,小于0.7,属于安全、清洁水平,土壤环境质量为一级农田。

3.2农田土壤污染原因

(1)20世纪70年代早中期,大量使用六六六、DDT,近年来,不合理使用城市垃圾及含重金属的农药、化肥,导致农田土壤不同程度受重金属污染。

(2)农田土壤遭受到重金属污染,在土壤中积累沉淀后,易被土壤粘粒吸附,修复速度极慢。

4参考文献

[1] 李秋洪,姜达炳.无公害农产品品基地环境质量评价指标体系与评价方法[J]农业环境与发展,1998,15(3):13-16.

[2] 魏复盛.中国土壤元素背景值[M].北京:中国环境科学出版社,1990.

土壤检测论文篇10

中图分类号 S132 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)12-0237-02

土壤水解性氮的测定通常采用碱解扩散法,通常做法是在扩散皿中,用1.8 mol/L氢氧化钠(水稻土和经常淹水的土壤用1.2 mol/L氢氧化钠)水解土壤,然后将其放置在40 ℃恒温箱中(24±0.5) h后取出滴定[1]。但该法有如下缺点:扩散时间长,操作繁琐,玻璃板和扩散皿之间有时密封不严使氨气逸出,且内外室之间容易污染。而碱解蒸馏法则能避免这些问题,且可提高速度和检测数据的精准度[2]。现将凯式定氮仪碱解蒸馏法介绍如下,以为土壤水解性氮测定提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验原理

将土壤样品放在消化管中,用氢氧化钠和锌-硫酸亚铁还原剂进行水解,使易水解氮和硝态氮在碱性条件下还原成氨逸出,蒸馏出的氨被吸收在2%硼酸溶液中,后用标准酸进行滴定[3]。

1.2 试剂与仪器

(1)化学试剂。4 mol/L的氢氧化钠溶液;1∶5的锌-硫酸亚铁还原剂;0.01 mol/L盐酸标准溶液;定氮混合指示剂;2%硼酸溶液;甲基红-溴甲酚绿混合指示剂。

(2)仪器。福斯特卡托公司的2200型凯式定氮仪;250 mL消化管;250 mL三角瓶。

1.3 分析步骤

(1)称取过60号筛的风干土样1 g(精确到0.001 g)置于消化管中,加入1 g锌-硫酸亚铁还原剂,加入4 mol/L氢氧化钠10 mL。同时做空白试验。

(2)接通电源,打开冷凝水,将没有样品的消化管放入蒸馏器上,关上安全门,把空的三角瓶放到接收台上,空蒸管道4 min,2次。

(3)将装有样品的消化管放入蒸馏器,再将装有10 mL硼酸的250 mL三角瓶放到蒸馏器的接收座上,开始蒸馏,蒸馏时间4 min。

(4)蒸馏完成后取下接收瓶,用0.01 mol/L盐酸标准溶液滴定,溶液由蓝色至微红色。

2 结果与分析

2.1 不同氢氧化钠的浓度对测定结果的影响

使用空蒸馏管蒸馏4 min后,测定管中水量,10次测量水量分别为11.5、13.5、13.0、12.0、13.2、11.5、12.4、11.8、10.8、12.5 mL,平均为12.22 mL。

取国家的标准土样GBW07142a和GBW07458 2个样品,在消化管中加入4 mol/L氢氧化钠10 mL后,一种是加入25 mL水,使氢氧化钠浓度为0.85 mol/L,一种是不加入水,氢氧化钠浓度为1.8 mol/L,后分别用碱解蒸馏法进行测定,测定结果见表1。可以看出,氢氧化钠的浓度对测定结果的影响很大,氢氧化钠的浓度过低时,水解不完全,检测结果低;氢氧化钠的浓度过高时,某些难水解的蛋白质发生部分水解,检测结果偏高[2]。碱解蒸馏法测定时,氢氧化钠浓度为4 mol/L[3],不加水的情况下,消化管中氢氧化钠的浓度为1.8 mol/L,符合碱解扩散法中氢氧化钠浓度,并且检验结果在标物标准值范围内。

2.2 蒸馏时间对测定结果的影响

选择不同蒸馏时间(3、4、5 min)对取国家的标准土样GBW07142a和GBW07458 2个样品进行测定,结果见表2。可以看出,当蒸馏时间为4、5 min时,检验结果在标物标准值范围内,蒸馏时间为3 min时结果偏低,说明,蒸馏时间为4 min水解就已经完全,所以,在以后的试验过程中蒸馏时间可选择4 min。

2.3 2种测定方法对比试验

用林业行业标准LY/T1229-1999碱解扩散法和碱解蒸馏法对随机抽取的20个土壤样品进行试验(n=5),结果见表3。可以看出,2种方法测定土壤水解性氮,结果完全在分析误差范围内,所有相对差值均低于5%,没有显著性的差异。

3 结论与讨论

试验结果表明,用碱解蒸馏法测定土壤水解性氮,达到了林业行业标准LY/T1229-1999碱解扩散法的效果,使水解时间由24 h降低到了4 min,真正达到了节时高效的目的,且操作简便,准确度高,适合于批量检测水解性氮的过程中选用[4-11]。

4 参考文献

[1] LY/T 1229―1999森林土壤水解性氮的测定[M].北京:中国标准出版社,1999.

[2] 孙又宁,保万魁,余梅玲.自动定氮仪碱解蒸馏法测定土壤中碱解氮含量[J].中国土壤与肥料,2007(5):64-66.

[3] 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出版社,1978:73-76.

[4] 杨雪,陶晓秋,黄玫.碱解蒸馏法测定植烟土壤中水解性氮含量的研究[J].安徽农业科学,2013(17):7517-7519.

[5] 童娟,谢春梅.碱解扩散法测定土壤水解性氮影响因素分析[J].宁夏农林科技,2011(9):61,71.

[6] 尹献远,徐霄,余丽丽.全自动凯氏定氮仪测定土壤碱解氮的探讨[J].浙江农业科学,2012(8):1185-1187.

[7] 刘坤.凯式定氮仪测定肉与肉制品的挥发性盐基氮含量[J].轻工科技,2012(6):11,18.

[8] 冯敬晶.2200型半自动凯式定氮仪测定饲料中粗蛋白的方法与注意事项[J].养殖技术顾问,2009(10):128.

土壤检测论文篇11

中图分类号 X503 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)22-0209-02

腐霉利(procymidone)又名速克灵、杀霉利、二甲菌核利,属于低毒性杀菌剂,主要是抑制菌体内甘油三酯的合成,具有保护和治疗的双重作用。适用于果树、蔬菜、花卉等菌核病、灰霉病、黑星病、褐腐病、大斑病的防治[1-2]。它作为高效杀菌剂被广泛使用的同时,残留问题也日益突出。为了评估其对土壤环境的危害,了解其在土壤中的降解速率以及与土壤微生物间的相互关系,选择厦门市具有代表性的土壤作为供试土壤,在实验室控制其他因素的条件下,开展腐霉利在灭菌及不灭菌土壤中的降解研究。

进入土壤中的农药主要来自直接施用或叶面喷施,为了评估其对环境的危害,了解其在土壤中的降解规律是非常重要的。农药在土壤中同时存在生物和非生物2种类型的降解和转化[3]。影响其降解速率的因素有土壤特性、温度、湿度及农药特性等[4]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验仪器。Agilent-7890N型气相色谱仪(美国安捷伦公司)、恒温振荡器(国华企业)旋涡混合器(上海琪特分析仪器有限公司)、氮吹仪(广州智真生物科技有限公司)、美国centurion K220型多功能高速离心机等常用实验仪器。

1.1.2 试验试剂。弗罗里矽柱(1 000 mg/6 mL,安捷伦公司)、腐霉利标准品(农业部环境保护科研监测所)。乙腈、甲醇、丙酮、正己烷为色谱纯,其余试剂均为分析纯。

1.1.3 供试土壤样品的采集、处理和性质。采集厦门市具有代表性的无腐霉利残留的土壤。将耕层(0~20 cm)土壤样品研碎,风干过2 mm筛后备用。

1.2 腐霉利在土壤中的降解试验

1.2.1 土壤的活化培养。试验前将土样分别置于搪瓷盆中,含水量添加到土壤饱和持水量的60%,用薄膜覆盖盆口,放在25 ℃恒温培养箱中进行微生物活化培养1周。

1.2.2 试验设计。设4个处理,分别为添加腐霉利灭菌土、空白灭菌土、添加腐霉利未灭菌土、空白未灭菌土。每个处理3次重复,处理土样置于25 ℃培养箱中恒温培养。土壤中腐霉利的添加浓度为4 mg/kg。添加农药后1、3、5、8、14、21、28、42、56 d采样测定腐霉利残留量及土壤含水量。

1.3 腐霉利残留分析方法

1.3.1 样品处理[5-6]。称取匀浆试样5.0 g,加入乙腈25.0 mL,旋涡混匀后,在恒温振荡器上振荡提取30 min。高速离心(8 000 r/min)5 min后,取乙腈5.0 mL提取液于离心管,缓缓通入氮气,将乙腈吹近干,加入正己烷2.0 mL溶解残留,待净化。

将弗罗里矽柱用丙酮5.0 mL+正己烷(10+90)、正己烷5.0 mL预淋洗,条件化,当溶剂液面到达柱吸附表面时,立即加入上述待净化液,用15.0 mL离心管收集洗脱液,再用丙酮5.0 mL+正己烷(10+90)冲洗烧杯后淋洗弗罗里矽柱,重复1次。把收集液的离心管置于氮吹仪,水浴温度50 ℃,氮吹蒸发至近干,用正己烷定容到合适的浓度,在混合器中混匀后,待测。

1.3.2 色谱条件。色谱柱:100%聚甲基硅氧柱(DB-1MS)30 m×250 μm×0.25 μm;柱温:80 ℃(保持1 min) 230 ℃(保持1 min) 270 ℃(保持10 min);进样口及温度:毛细管进样口,240 ℃;检测器及温度:u-ECD,320 ℃;分流模式:不分流;进样量1 μL;载气:高纯氮气1.2 mL/min,恒流;尾吹:高纯氮气60.0 mL/min。

1.4 方法的准确度、精密度与最低检测浓度

取空白土样5.0 g,分别添加质量浓度为0.10、0.50、1.00 mg/kg腐霉利,按照上述方法对待测样品进行处理和测定,每个处理有3个平行,计算加标回收率,结果见表1。可看出,土样中腐霉利加标回收率为78.3%~91.1%,RSD值为2.2%~3.9%。该方法土壤中腐霉利的测定下限为0.01 mg/kg。表明该分析方法符合农药残留试验的要求。

2 结果与分析

(1)空白灭菌与未灭菌土壤都未检出氯氰菊酯残留。

(2)在试验过程中,添加腐霉利后经过一段时间的培养,按不同的时间间隔取样分析。结果表明,无论灭菌与否,随着培养时间的延长,添加到土壤中的腐霉利含量均逐渐降低,两者之间具有一定的相关性,这和胡瑞兰等的研究结果是一致的[7](表2、图1、)。施药56 d后,腐霉利在灭菌土和未灭菌土中的降解率均达到90%以上,表明腐霉利在土壤中的消解速度较快,属易消解农药。

(3)添加试验中,土壤中腐霉利的残留量与腐霉利施用后的取样时间之间呈较明显的负指数函数关系,可以用一级化学反应动力学方程式来拟合试验数据[5,7-8](图1)。按照动力学一级方程式计算半衰期(T1/2)。Y(灭菌土)=3.516 3exp(-0.049 1)x(R2=0.987 4),T1/2=14.1 d。Y(未灭菌土)=2.682 8exp(-0.073 7)x(R2=0.970 3),T1/2=9.4 d。灭菌土壤中腐霉利降解速率要小于未灭菌土壤(表2),未灭菌土中腐霉利的降解半衰期低于灭菌土的半衰期(图1、2)。土壤灭菌处理,主要杀灭了土壤中的微生物,也就是说,腐霉利在有微生物存在的土壤中降解较快,说明腐霉利在土壤中的降解过程,微生物参与的生物降解起了很大作用。

3 结论与讨论

(1)建立了一套用于测定腐霉利在土壤中的残留量的气相色谱分析方法,乙腈溶剂超声提取,固相萃取净化,操作简便快捷,且节省溶剂和时间,添加回收率、精密度及最低检测浓度试验结果均符合农药残留分析的要求。

(2)腐霉利在土壤中的降解动态规律符合一级动力学模型。无论灭菌与否,随着培养时间的延长,添加到土壤中的腐霉利含量均逐渐降低,两者之间具有一定的相关性。微生物参与的生物降解有利于腐霉利在土壤中的降解。

4 参考文献

[1] 农业部农药检定所.农药残留量实用检测方法手册:第3卷[M].北京:中国农业出版社,2005.

[2] 沃解明.新型农用杀菌剂—腐霉利[J].上海化工,2000,22(2):5-7.

[3] 乔雄梧.农药在土壤中的环境行为[J].农药科学与管理,1999(S1):12-16.

[4] 薛琦.土壤微生物和农药[J].农药译丛,1994,16(4):51-54.

[5] 樊晓青,陆贻通,汪传炳.腐霉利在生莱和土壤中的残留动态研究[J].上海交通大学学报,2007,25(6):570-573.

土壤检测论文篇12

信息中介机构逐渐的融入人们的生活,融入到各个行业中来,通过信息中介机构的带领,很多行业得到快速的发展,信息中介产业也得到了很快的发展,信息技术在其中的应用就显得非常的重要,信息技术无论是从农业、农业还是服务业中都起着至关重要的作用,信息中介机构让不同产业变得更加的完善,在一定程度上信息中介机构也对各个行业进行了结构的弥补,让行业体系更加健全,拥有了信息中介机构作为行业支撑行业发展和变化也更加的灵活和便捷。

1.农业产业中信息机构产业的发展和进化

人们了解生物生活状态及环境变化等情况是通过农业生物及环境信息的采集而来的,这是实施人工调控及管理决策的基本途径。一般传统的人工手动观测方法,难以实现精确农业对农业信息的需求,如准确、大量、及时、有效等。传统的信息采集方法如今已逐步被以计算机为中心的自动信息获取方法所代替,从而成为农业信息获取的主要手段。

农作物的生长环境信息主要包括农作物的需水量、需肥量、生产量、气候环境等信息。检测这些情况的主要技术有计算机视觉、传感器、微电极、显微图像等。目前,对于精细农业的实践研究国内外已在开展,大多数是从农田土壤特性的变异性开始研究的,研究的主要内容是集中对一些要素的快速采集方面,如土壤的养分及水分、电导率、土壤ph值、耕作阻力和耕作层深度等要素。对于土壤养分的快速测量,目前为止采用的测量仪器有3类,分别是基于光电分色等传统的养分速测技术的土壤养分速测仪;基于近红外技术通过土壤或叶面反射光谱特性直接或者间接进行农田肥力水平快速评估的仪器和基于离子选择场效应晶体管集成元件的土壤主要矿物元素含量测量仪器。

土壤的重要组成部分是土壤水分。精细农业中实施节水灌溉的基础是土壤水分的测量。土壤信息主要包括土壤质地、结构、有机物质含量等一系列的参数,这些参数对于特定土壤来说是基本固定不变的,一般是不需要测定多次的。对于土壤的含水量、含盐量、含养分量等是需要进行多次采集测定的,因为这些参数会随着时间的变化而变化。土壤水盐的电磁测定是基于土壤的节点型质,而介电常数又与土壤水分含量的多少有着密切的联系。在土壤介质中插入“l”型的波导棒,高频的电磁脉冲信号会从波导棒的前端传播到末端,且会在探头的周围产生电磁场,波导棒由于前端是出于开路状态的,脉冲信号则会因反射而又沿波导棒返回于前端。土壤的电导率可从检测脉冲输入与反射回的时间以及发射时间的脉冲幅度的衰减情况反映出来,从而计算出土壤水盐含量。土壤的电导率能不同程度的反映出土壤中盐分、水分、有机物含量等参数的大小。对于确定各种田间参数时空分布的差异来说有效的获取土壤电导率是具有一定意义的。

2.农作物生产目标信息检测技术

农作物的生产目标信息主要有病虫害、农产品质量、成熟度等。农作物品质检测的技术主要有超声波、视觉技术、红外、激光、gps、频谱、近红外检测、人工嗅觉及味觉和图像处理等。农作物品质反映三方面内容,一是农作物外表特征的外部品质;二是农作物基本物理性质的品质;三是农作物内部特征的内部品质。无损检测(即非破坏性检测)是在不破坏所测物品的化学性质及状态的前提下,为获取与所测物品品质有关的性质、内容等信息所采用的一种检测方法。农产品中采用的无损检测技术一般有电磁特性、声学特性、x射线与激光、可见光与近红外光谱、机器视觉技术等。而机器视觉检测技术是通过图像传感器获取农产品的图像,然后对图像进行转换成数字图像,利用计算机判别准则去对图像进行识别和理解,以达到分析图像并作出结论目的的一种技术。它可以对农产品的大小、形状、成熟度、颜色等内外品质进行无损检测。

3.信息中介机构的完善

在信息化发展的今天信息中介通过其自身的竞争力和发展力,信息化产业如雨后春笋出现在在各个行业中,是行业进步的推动剂也是行业发展的快速发展的必要条件,在一定程度上信息中介机构减少了行业间的操作步骤,节省时间提高工程效益,行业对于信息中介机构的要求也促进了信息中介机构的快速发展。在行业竞争和信息要求的不断升级中,信息中介机构不断的优化和完善。

4.结语

精确农业可合理利用有限的水土资源,提高农作物的产量,且又保护农业生态环境的可持续发展,是农业生产中的关键所在。精细农业的其他技术发展大大优先于田间信息的快速采集技术的研究。为了满足我国精细农业实施中不同用户多层次的需求,需对精确变量肥水处方的多源信息获取与诊断决策,进行研究分析,探讨方法。对于农村品的无损测试技术可快速获取农作物的优势、营养等基础上,对农作物的营养及水分胁迫特征信息的诊断和提取方法进行研究。

参考文献:

[1]高进田,邝健安.网络时代房地产中介业生存基础剖析[j].云南财贸学院学报.2002,(01).