国家标准计划《土壤颗粒组成的测定 激光衍射法》由 TC404(全国土壤质量标准化技术委员会)归口 ,主管部门为农业农村部。
主要起草单位 中国科学院南京土壤研究所 、华中农业大学等 。
| 13 环保、保健和安全 |
| 13.080 土质、土壤学 |
土壤是一个体系庞大、结构复杂的综合体,不同直径的土壤颗粒是土壤的主要组成部分。
土壤颗粒组成(土壤机械组成)是土壤的基本性质之一,可以反映土壤母质来源和发育程度,确定土壤质地和土壤结构,是划分土壤类型的重要依据,在农业和林业的应用中具有重要的意义。
土壤颗粒组成影响着污染物在土壤中的迁移、转换,对土壤污染的治理和土壤修复有着重要的意义。
近年来,土壤学科的发展对土壤颗粒组成的分析技术提出了新的要求。
目前测定土壤颗粒组成的方法主要有比重计法、吸管法和激光衍射法。
比重计法和吸管法都是以斯托克斯定律为基础,目前仍被土壤学界认定为土壤颗粒粒径测定的标准方法。
激光衍射法依据光散射的原理,通过散射角的大小和散射光的强度来获得样品的粒度分布。
激光衍射法测定土壤粒径相对于传统的吸管法,具有高速、测量范围广、自动化程度高、相对误差小和重现率高等特点,能提供更详细的土壤分级信息。
激光衍射法提供了一种快速测定大批量土壤粒径分布的手段,使其越来越多的用于土壤颗粒组成的测定。
2022年2月,国务院印发了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》,决定从2022年起在全国开展第三次土壤普查(三普),利用4年的时间全面摸清我国土壤质量的家底。
土壤机械组成是本次土壤普查工作中土壤检测分析的重要项目之一。
相比于土壤中金属元素、营养元素和非金属离子等项目都可以利用仪器设备快速测定,土壤机械组成的测定却采用偏向于手工方式的吸管法和比重计法,其中一个很重要的原因在于目前还没有一套利用分析仪器测定土壤颗粒组成的标准方法。
同时部分检测实验室对于吸管法和比重计法不够熟悉,需要耗费大量的时间和精力来进行人员培训,检测人员手工操作的熟练程度对后续的测定结果存在较大的影响,这些都是“三普”工作高效开展急需解决的问题。
而利用激光衍射法测定土壤颗粒组成,利用仪器分析手段代替传统的手工操作,无疑能更有效的提高分析效率,推动今后土壤普查等相关工作的开展。
随着激光衍射法测定颗粒粒径技术日趋成熟稳定,激光粒度分析仪已经在各个科研单位和检测单位中普及应用。
很多土壤检测单位已采用激光衍射法来进行土壤颗粒组成的分析。
众多国内外研究学者在其发表的文章中已经采用激光衍射法获得的土壤颗粒组成数据来取代传统吸管法和比重计法测定的土壤颗粒组成结果。
因此建立一套利用激光衍射法测定土壤颗粒组成的标准方法显得日益迫切。
本建议书提出利用盐酸和过氧化氢对土壤样品进行处理,优化前处理,再利用激光粒度分析仪进行检测,规范利用激光衍射法测定土壤颗粒组成的测试方法,确保土壤颗粒组成测试结果的相对可比性,为我国土壤颗粒组成研究的数据与国际互认提供有利条件。
本标准包含了采用激光衍射法测定土壤颗粒组成的样品前处理过程和仪器分析测定过程。在前处理过程中对土壤样品进行了盐酸去碳酸盐,过氧化氢去除有机质,利用氢氧化钠进行超声分散等操作。由于激光衍射法测定土壤颗粒组成相对于传统测定方法所需的样品量要少的多,该前处理流程能对所有类型的土壤样品进行有效的前处理,方法统一,可实现大规模批量处理。仪器测定过程介绍了仪器操作流程、相关参数的设定和结果分析,可以实现激光粒度分析仪对分散好的土壤颗粒悬液的有效测定,具有分析速度快,测定范围广,结果稳定性好,干扰少等特点。 本标准可应用于所有类型的土壤样品颗粒组成的测定,也可用于湖泊和河流底泥样品颗粒组成的测定。