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【方案参考 | 土壤养分和重金属污染研究实验室搭建模版】
一级学科：环境化学
二级学科：环境污染化学
简述：方案包含样品前处理、样品检测等
核心设备：分光光度计、火焰原子吸收、ICP-MS、元素分析仪
关键词：土壤养分、重金属污染
基本概念：
1、土壤重金属污染
目前来说对重金属尚没有一个严格的统一定义，它指的是指密度大于5g/cm3的金属，重金属元素 Hg/Cd/Pb/Cr/As 有显著的生物毒性，对人体健康有明显的影响，我们称之为“五毒元素”。
其次 Cu/Zn/Ni/Mo/Co/Sn/Mn 等重金属元素在人体内积累到一定程度，也会影响人体健康并导致慢性中毒。土壤重金属污染主要是指 Cu/Zn/Cd/Pb/As/Hg/Cr和Ni 等元素所引起的土壤污染。
2、土壤养分
2.1 土壤碱解氮
氮是蛋白质组成的重要部分，土壤中氮素的含量多少对植物的生长发育产生直接影响。
碱解氮是氮素的主要来源，主要包括无机态氮和有机态氮，其中有机态氮结构简单，并能为土壤植物直接吸收利用，同时，它可用于植物的近期吸收利用，因此又称之为速效氮。
2.2 土壤有效磷
磷是植物生命活动所必需的大量元素之一，它在土壤中以有机态和无机态形式存在，并且在不同形态下磷的有效性不同。
有效磷包括水溶性磷和吸附态磷，是可直接被植物吸收利用的磷的总称，其含量的多少受成土母质类型、地形地貌、有机质含量、土壤酸碱度等多种因素的影响。
因此，土壤有效磷含量是评价土壤中磷素养分供应水平的重要因素，根据有效磷含量水平可进一步评估土壤磷素的贮量水平。
2.3 土壤速效钾
速效钾，是指土壤中植物容易吸收和利用的钾素，主要包括土壤水溶液钾和交换性钾两种。
其在地壳中主要以离子形态在植物体内存在，是植物生长所必须的养分元素之一。
土壤中速效钾含量是反应土壤中钾素供应水平的重要指标，因此，对土壤中速效钾含量水平进行分析研究，对合理施用钾肥提供有效依据。
3、土壤PH值
土壤 PH 值：是影响土壤肥力的重要因素之一，它不仅影响重金属元素吸附和解吸，而且是控制重金属元素转移和有效性的重要因素。
4、有机质
土壤有机质在土壤中的含量相对较小，但其对土壤土壤理化性质却有着显著影响，同时对土壤肥力影响较大。
实验流程：
1、样品制备与保存
1.1 风干
将土壤样品去除石块、植物根残体等杂物后，使其均匀的平铺在牛皮纸上，使其自然风干，为了提高风干速度，可以经常进行翻动。
1.2 磨土过筛
将风干后的土样，利用四分法取重量为 500g左右的土壤样品将其放在木板上，用碾土木棍进行反复研磨，使之能够全部通过18目筛;进一步用四分法取出18目筛的土样100-200g，进一步研磨，使之全部通过20目筛;再从过20目筛的土样中取出50g左右，继续研磨，使之全部通过100目筛。
在处理样品时，应注意保持样品的干净。避免样品污染，在处理过程中应注意避免直接接触金属容器或工具等。
1.3 保存待测
将过筛后的土样分别装于密封袋中，并做好标记(筛孔、土样编号、采样点情况等)，便于后续各项指标的测定。
2、分析测试
2.1 重金属含量检测
取样品于玛瑙研钵中仔细研磨后过100目尼龙筛，采用盐酸一硝酸一过氧化氢(HCl-HN03-H202)消解体系于水热合成反应釜80摄氏度预消解后逐步升温至180摄氏度过夜。
消解完毕后用2%的稀硝酸定容至40 mL。重金属含量使用 ICP-MS 定。土壤重金属 Cd/Ni/Zn/Cu 和 Cr 均采用电感祸合等离子体质谱法进行测定，重金属 As/Hg和Pb 均采用原子吸收法进行测定。
2.2 有机质含量的测定
土壤有机质采用元素分析仪测定。为确保分析结果准确可靠，抽取10%的样品进行平行样测定，并采用国家标准土壤物质 GSS-23 进行质量控制。
2.3 土壤粒度测定
烘干样品使用过氧化氢去除有机质，加入稀盐酸去除碳酸盐，至无气泡产生
后去除上清液，冲洗至pH为中性，加入六偏磷酸钠静置，混匀后使用激光粒度仪测定。
2.4 土壤PH值测定
将样品和水按照2.5:1的比例加入小烧杯中，使用玻璃棒剧烈搅拌1-2 min,
静置30 min后使用电子 pH 计测定样品 pH ，抽取10%的样品进行平行样测定。
2.5 土壤养分测定
2.5.1 碱解氮的测定
碱解扩散法。
2.5.2 有效磷的测定
采用0.5mol/L碳酸氢钠浸提一钥锑抗比色法，利用分光光度计测定
2.5.3 速效钾的测定
通过1 mol/L中性醋酸钱溶液浸提，利用火焰原子吸收分光光度计进行测定
#木木西里# #实验方案# #土壤#
一级学科：环境化学
二级学科：环境污染化学
简述：方案包含样品前处理、样品检测等
核心设备：分光光度计、火焰原子吸收、ICP-MS、元素分析仪
关键词：土壤养分、重金属污染
基本概念：
1、土壤重金属污染
目前来说对重金属尚没有一个严格的统一定义，它指的是指密度大于5g/cm3的金属，重金属元素 Hg/Cd/Pb/Cr/As 有显著的生物毒性，对人体健康有明显的影响，我们称之为“五毒元素”。
其次 Cu/Zn/Ni/Mo/Co/Sn/Mn 等重金属元素在人体内积累到一定程度，也会影响人体健康并导致慢性中毒。土壤重金属污染主要是指 Cu/Zn/Cd/Pb/As/Hg/Cr和Ni 等元素所引起的土壤污染。
2、土壤养分
2.1 土壤碱解氮
氮是蛋白质组成的重要部分，土壤中氮素的含量多少对植物的生长发育产生直接影响。
碱解氮是氮素的主要来源，主要包括无机态氮和有机态氮，其中有机态氮结构简单，并能为土壤植物直接吸收利用，同时，它可用于植物的近期吸收利用，因此又称之为速效氮。
2.2 土壤有效磷
磷是植物生命活动所必需的大量元素之一，它在土壤中以有机态和无机态形式存在，并且在不同形态下磷的有效性不同。
有效磷包括水溶性磷和吸附态磷，是可直接被植物吸收利用的磷的总称，其含量的多少受成土母质类型、地形地貌、有机质含量、土壤酸碱度等多种因素的影响。
因此，土壤有效磷含量是评价土壤中磷素养分供应水平的重要因素，根据有效磷含量水平可进一步评估土壤磷素的贮量水平。
2.3 土壤速效钾
速效钾，是指土壤中植物容易吸收和利用的钾素，主要包括土壤水溶液钾和交换性钾两种。
其在地壳中主要以离子形态在植物体内存在，是植物生长所必须的养分元素之一。
土壤中速效钾含量是反应土壤中钾素供应水平的重要指标，因此，对土壤中速效钾含量水平进行分析研究，对合理施用钾肥提供有效依据。
3、土壤PH值
土壤 PH 值：是影响土壤肥力的重要因素之一，它不仅影响重金属元素吸附和解吸，而且是控制重金属元素转移和有效性的重要因素。
4、有机质
土壤有机质在土壤中的含量相对较小，但其对土壤土壤理化性质却有着显著影响，同时对土壤肥力影响较大。
实验流程：
1、样品制备与保存
1.1 风干
将土壤样品去除石块、植物根残体等杂物后，使其均匀的平铺在牛皮纸上，使其自然风干，为了提高风干速度，可以经常进行翻动。
1.2 磨土过筛
将风干后的土样，利用四分法取重量为 500g左右的土壤样品将其放在木板上，用碾土木棍进行反复研磨，使之能够全部通过18目筛;进一步用四分法取出18目筛的土样100-200g，进一步研磨，使之全部通过20目筛;再从过20目筛的土样中取出50g左右，继续研磨，使之全部通过100目筛。
在处理样品时，应注意保持样品的干净。避免样品污染，在处理过程中应注意避免直接接触金属容器或工具等。
1.3 保存待测
将过筛后的土样分别装于密封袋中，并做好标记(筛孔、土样编号、采样点情况等)，便于后续各项指标的测定。
2、分析测试
2.1 重金属含量检测
取样品于玛瑙研钵中仔细研磨后过100目尼龙筛，采用盐酸一硝酸一过氧化氢(HCl-HN03-H202)消解体系于水热合成反应釜80摄氏度预消解后逐步升温至180摄氏度过夜。
消解完毕后用2%的稀硝酸定容至40 mL。重金属含量使用 ICP-MS 定。土壤重金属 Cd/Ni/Zn/Cu 和 Cr 均采用电感祸合等离子体质谱法进行测定，重金属 As/Hg和Pb 均采用原子吸收法进行测定。
2.2 有机质含量的测定
土壤有机质采用元素分析仪测定。为确保分析结果准确可靠，抽取10%的样品进行平行样测定，并采用国家标准土壤物质 GSS-23 进行质量控制。
2.3 土壤粒度测定
烘干样品使用过氧化氢去除有机质，加入稀盐酸去除碳酸盐，至无气泡产生
后去除上清液，冲洗至pH为中性，加入六偏磷酸钠静置，混匀后使用激光粒度仪测定。
2.4 土壤PH值测定
将样品和水按照2.5:1的比例加入小烧杯中，使用玻璃棒剧烈搅拌1-2 min,
静置30 min后使用电子 pH 计测定样品 pH ，抽取10%的样品进行平行样测定。
2.5 土壤养分测定
2.5.1 碱解氮的测定
碱解扩散法。
2.5.2 有效磷的测定
采用0.5mol/L碳酸氢钠浸提一钥锑抗比色法，利用分光光度计测定
2.5.3 速效钾的测定
通过1 mol/L中性醋酸钱溶液浸提，利用火焰原子吸收分光光度计进行测定
#木木西里# #实验方案# #土壤#
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