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土壤檢測的目的范文1
【關鍵詞】節水灌溉；控制系統；自動化
【中圖分類號】S275 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0350-02
目前，怎樣節約用水是全球關注的熱點問題，各個國家都根據自己國家的實際情況，推出了不同高度節水技術。在國外，節水灌溉控制系統發展較早，其自動化程度相對較高，節水灌溉控制體系較為完備。隨著相關的研究不算的深入，將蒸騰量、土壤含水率、氣象等因素相結合，開展綜合灌溉控制。由于我國對這方面的研究起步相對較晚，自動化的程度還不高，設備落后，與國外有一定的差距。在我國，如何來發展適合中國國情的灌溉方法成為業內人士關注的重點。本文主要針對一套節水灌溉自動控制系統進行分析，該系統實現了土壤含水率的在線監測與控制，實現了精灌溉，對水資源利用率的提高有重要的意義。
1、系統理論的形成
受缺水、干旱等對植物正常生長功能產生影響的因素的脅迫。李文華在研究中表明：不同土壤水分處理對樹種的根重、莖重、生物量及樹種有顯著的影響，植物的單株耗水量及葉片的含水量都睡隨著土壤水分的降低和降低，只有在含水量高于某一值時，植物才能很好的生存。所以，對植物需要的水量變化進行掌握，對植物的生長有重要的作用，對于灌溉而言，不但可以達到節水的目的，還能保證植物的正常生長。所以，該自動灌溉系統基于對植物土壤含水率的閾值與最大生物量閾值進行研究。
2、系統設計
2.1 系統組成部分
如圖1所示為系統的結構，分別包括中央監控計算機、灌溉檢測控制器、閥門控制器及土壤水分傳感器等部分。土壤水分傳感器主要是檢測土壤的含水率，灌溉監測控制器主要完成中央監控計算機與底層RS 485網絡節點之間的通訊；閥門控制器主要目的是用于控制噴灌，閥門打開時間長短對應噴灌量的多少。中央監控計算機主要針對土壤含水率進行分析，然后做出灌溉的決策。
2.2 系統工作流程
首先，中央監控計算機定時通過無線通訊模塊向灌溉監測控制器發出數據采集信息，灌溉監測控制器對信息進行分析，并通過Rs_485網絡向土壤水分傳感器發出采集指令，土壤水分傳感器開始對土壤含水率進行采集，通過原路徑返回給灌溉監測控制器，灌溉監測控制器再回傳給中央監控計算機。經過中央監控計算機對采集到的數據進行分析處理，將處理結果通過Rs-485網絡發送給灌溉監測控制器，由該控制器向閥門發出控制命令。閥門根據命令決定閥門的開與關，并將信息原路徑返回給中央監控計算機。往復循環，形成一個閉環控制自動灌溉系統。
2.3 土壤水分傳感器設計
在該自動灌溉系統中，最為關鍵的是土壤水分傳感器，其關系到精準灌溉的目的，其設計的精準性成為首先要解決的問題。本系統主要采用自主研發的BD-1型土壤水分傳感器。由100MHz信號源、不銹鋼探頭及同軸傳輸線組成。信號源產生電磁波沿著傳輸線傳輸到探頭，探頭與傳輸線的阻抗是不同的，一部分信號反射會信號源，在傳輸線上，入射波和反射波疊加，形成駐波，傳輸線上各點電壓幅值存在變化。土壤介電特性對探頭的阻抗有一定的影響，土壤的含水率又影響土壤的介電特性。含水率不同時，土壤的節點性質是不同的。BD-1型傳感器的測量性能較好，其測量精度可以達到正負2%，可以滿足該系統的需求，其內置處理器對于Rs-485接口進行擴展，便于組建大范圍的監測網絡。
2.4 灌溉檢測控制器設計
在整個節水灌溉系統中，灌溉監測控制器處于監控基站的地位，其基本構架如圖2所示：
該控制器采用凌陽16位單片機SPCE061A組成最小系統。通過SRWF無線模塊，控制器與中央監控計算機進行通信，通過Rs-485網絡和土壤水分傳感器及閥門控制器進行通信。通過擴展，系統的兼容性更強，不但可以單獨有中央監控計算機進行控制，還能脫離計算機獨立進行運行。
2.5 中央監控計算機監控軟件設計
在整個系統運行中，中央監控計算機監控軟件起著核心的作用，中央監控計算機監控模塊的結構如圖3所示：
土壤含水率數據的采集方式有三種。最短的采集步長可以設置為兩分鐘，也而已設置為二十四小時內的某一點整點采集，手動采集用于測試系統的通訊是否正常。在數據的采集過程中，按照含水率的變化，對含水率低于10%，高于15%的土壤進行過濾。如果要查看歷史數據及閥門的動作記錄，可以通過管理功能模塊來實現。傳感器的矯正功能主要用于對傳感器的標定參數進行修改，這樣可以使傳感器使用各種土壤類型。
3、實驗驗證
該系統在某精準灌溉示范區進行試驗，已經無障礙運行長達200多天，實現了精準灌溉的要求。該示范區的面積約500平方米，種植有喬木、草坪、灌木及花卉等植物，主要植被以彩屏草為主，并認為的修建平原、土丘景觀。根據植物類型及地勢的差異，本研究將示范區分為五個灌溉區，每個區域至少布置一臺土壤水分傳感器，埋置的深度根據植物根系的深度設置。在地勢平坦的草坪區，距離地表8厘米、12厘米及20厘米深度各埋置一臺BD-1土壤水分傳感器。草坪草的根系都比較短，約10厘米左右，所以在深度為8厘米和12厘米處安置的土壤水分傳感器可以檢測到根系附近土壤水分的變化情況，而20厘米深的傳感器作用主要是對灌溉水下滲及地下水補給情況進行監測。
該系統控制的主要目的是，使中層土壤的含水率趨于穩定，下層土壤含水率在灌溉之前保持穩定，不至于灌溉水過分的下滲造成水資源的浪費，達到節水的目的。為了對系統的控制性能進行檢測，將土壤含水率灌溉閾值設置在8%-26%之間，本文選定在20.7%，對土壤的含水率進行實時的監測。
4、結果與分析
圖4為2010年9月1日至2010月9日4日草坪土壤含水率的變化情況，自上而下三條曲線分別表示土壤上層、中層、下層的含水率變化曲線。在1日和2日，土壤中層含水率兩次出現灌溉閾值，系統自動開啟電磁閥進行灌溉，在檢測到下層土壤含水率上升一個百分點之后，灌溉停止，防止出現過量灌溉。在灌溉前后，下層土壤的含水率最小值17.1%，最大值18.7，基本處于穩定狀態；中層土壤最小值20.5%，最大值22.5，也基本穩定。這就說明灌溉水沒有滲透到根系以下層的土壤中，沒有出現過量灌溉，達到了節水的目的。也就說說，該系統可以對土壤中的含水率通過灌溉進行控制，既保證植物需要的水分，又不至于出現過量灌溉現象，節約了灌溉用水。
土壤檢測的目的范文2
在現代農業生產過程中，農藥對于農產品的優質和豐產有著不容忽視的作用。但是，隨著農藥的使用范圍和總量的不斷擴大，大量有毒物質進入土壤、水體、大氣及生物體內，造成一系列諸如環境污染日趨嚴重、農產品中農藥殘留大大超標和各種疾病增多等等的農藥公害問題。本文針對江西省各類作物土壤中農藥殘留現狀，提出了一系列預防、修復和治理對策。
1江西省各類土壤農藥殘留現狀
1.1水稻田土壤
水稻田的農藥以殺蟲劑和殺菌劑為主。江西省水稻實際種植面積達193.33萬hm2，雙季稻占水稻種植總面積89%，比例全國居首。有記錄的全省水稻田農藥使用量達5725萬kg/年，無記錄的將近100萬kg，年。其中，HCH（六六六）和DDT的用量占了89%，稻米和土壤中均有較多殘留，甚至稻米中殘留高于土壤。
1.2果園土壤
果園中常用除草劑、殺蟲劑和殺菌劑，例如草甘膦、百草枯、樂果、甲基托布津、多菌靈等。截止2014年，江西省實際果園面積達到33.33萬hm2以上，每年農藥使用量達到2000萬kg以上，這些農藥或直接用于土壤，或隨著雨水進入土壤，便成為重要的污染源。
1.3菜園土壤
自從食品安全事件屢屢曝光以后，江西省大力發展安全綠色無公害蔬菜栽培，保證百姓餐桌的安全放心。為了避免在蔬菜生長期間噴藥，栽前對土壤消毒必須徹底，做到無菌無蟲，完全清潔。雖然在保護地蔬菜上可以用到高溫悶棚，但露天蔬菜栽培必須要進行農藥消毒以消滅前茬的蟲卵和細菌，這就導致蔬菜栽培過程中不可避免地出現土壤的農藥污染。
2治理對策
2.1改變生產經營方式，提高生產經營組織化程度
任何改良土壤的環保措施，都需要政策和組織的帶動。如果土壤的集約化程度達到一定水平，則政令下達之后，所有的措施可以同時到位，提高了土壤農藥殘留治理的實施效率。另外，土地和生產的集約經營直接影響到農產品的質量控制能力，影響到國家有關農產品安全管理政策，如農產品標志管理、農產品安全的追溯和承諾制度的實施效率。
2.2完善土壤農藥殘留標準，建立健全法律和制度
2.2.1加強農藥殘留檢測技術研究和推廣，充分發揮技術的支撐作用。土壤農藥殘留量檢測是微量或超微量分析，必須采用高靈敏度的檢測器才能實現。尤其是近幾年來，高效農藥品種不斷出現，在農產品和環境中的殘留量很低，對檢測技術要求不斷提高。國際上農藥殘留檢測技術主要有：氣相色譜法（GC），液相色譜法（LC），薄層色譜法（TLC），超臨界流體色譜（SFC），毛細管電泳（CE），生物監測技術，紅外光譜法（IR）。江西省相關環保部門應提高土壤農藥殘留檢測水平，以便于更好地監測土壤農藥殘留現狀，制定不同類型、不同用途土壤的農藥殘留標準，為控制農藥使用決策提供數據參考。
2.2.2健全農產品食品安全法律體系。立足中國國情，與國際標準接軌相結合，認定食品安全行政執法與獨立司法相結合。以行政執法為基礎，以食品安全監管為中心，設計食品安全法律體系。堅持食品安全法律體系是融合民商法、行政法、經濟法、刑法和程序法內容的復合型體系。適當加重農產品安全導致事故的處罰力度，逐步完善農產品的質量監督體系。
2.2.3進一步完善農產品農藥殘留檢測監控體系。研制或引用國內外最新農藥殘留檢測技術，提高檢測效率和準確率，加大投入，切實加強蔬菜、水果、五谷雜糧等農藥殘留檢測站的建設和升級換代工作，加大蔬菜批發市場農殘檢測站的建設力度和各學校、企業飯堂等集體農產品供應場所的農殘檢測室的建設力度，以達到關口前移，堵住源頭的目的。
2.2.4完善蔬菜質量安全定點跟蹤和追溯制度。完善系統的監測與評價背景資料是科學制定蔬菜安全管理法規、標準的前提，也是實施“良好農業規范（GAP）”、“良好操作規范（GMP）”和危害分析與關鍵點控制分析（HACCP）等先進的安全控制技術的前提。為此，政府應定期或不定期開展蔬菜產品產地環境的污染水平、污染因子、污染源及其變化趨勢的調研，摸清蔬菜中的農藥殘留以及生物毒素等的污染狀況，對健康危害大而貿易中又十分敏感污染物的污染狀況，應設立定點檢測，加強農業投入品監管力度等。
2.3修復已被污染的土壤
2.3.1利用土壤和根際微生物降解。土壤微生物是生物降解土壤污染的主體，農藥的微生物降解是能夠徹底消除農藥土壤污染的主要途徑。每lg根際土中約含1×109個細菌，l×107個放線菌，l×106個真菌，l×103個原生動物及1×103個藻類。這些微生物分泌的胞外酶有效參與土壤中有毒物的降解，使根際生物系統成為土壤環境中最具活力的子系統。在生產栽培管理中，可以采用免耕法使土壤自動降解，或者施用菌肥改善土壤物理性狀。
2.3.2農藥污染土壤的化學修復?；瘜W修復技術主要是通過化學添加劑清除和降低土壤中的污染物的方法。針對土壤中污染物的特點，選用合適的化學清除劑和合適的方法，利用化學清除劑的物理化學性質及土壤對污染物、化學清除劑的吸附作用等，清除污染物或降低污染物的濃度至安全標準范圍，且所施化學藥劑不對土壤環境系統造成二次污染。
2.3.3物理——化學修復法。土壤真空吸引法（SVE）是一種重要的物理——化學修復方法。它是利用真空泵產生負壓，驅使空氣流過受農藥污染的不飽和土壤孔隙而解吸并夾帶有機成分流向抽取井，并最終于地上處理，對于受揮發性有機農藥污染的土壤的凈化來說，SVE是一種有效的方法。
2.3.4使用土壤農殘降解劑。土壤農殘降解劑可有效清除土壤中殘留的可溶性鹽類等工業污染物，達到修復清潔土壤，消除有機毒物和改善生態環境的目的。
2.4采用綠色植保、農藥減量技術
近年來，江西省為貫徹“公共植保、綠色植保”理念，省植保植檢局在靖安縣香田鎮黃龍村組織建立綠色植保農藥減量示范村。集成示范“三生三誘”等非化學防治技術和科學用藥技術等綠色植保技術。據統計，已在示范村共安裝了30盞太陽能殺蟲燈和500個干式誘捕器，全村農藥用量減少30%，不僅有效控制了二化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱等害蟲，而且大大降低了農藥用量和污染，深受農民朋友歡迎。
2.5增加媒體輿論的透明度，加大宣傳力度
各電視臺可以開設無公害蔬菜、水果、大米的知識講堂，不僅讓消費者學會辨別“有毒”大米和果蔬的方法，而且對蔬菜生產者進行有關農藥安全、科學種植和先進技術的培訓，使“農藥安全、土壤安全、食品安全”這一概念深入人心，并貫穿于整個蔬菜生產過程中，使生產者能夠在高新技術的帶動下科學高效地進行生產。同時，通過反面曝光，鞭笞不道德、不負責任的行為。通過產品推薦，提高無公害蔬菜的知名度，激起消費者的購買欲望，用市場需求帶動農產品質量的提高。
2.6其他農藝措施
禁止使用高毒高殘留農藥，大力推廣高效、低毒、低殘留農藥，合理安全使用農藥，采取避毒措施；掌握科學的施藥技術，注意安全間隔期；使用客土，翻壓綠肥，增加土壤容量和提高土壤降解能力；增加土壤有機質含量、沙摻粘改良沙性土壤，增加土壤對有害物質的吸附能力和吸附量。
土壤檢測的目的范文3
[關鍵詞]重金屬；危害性；農產品；檢測技術
中圖分類號：TS207.51 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0323-02
引言
在化學方面上，人們根據金屬的密度把金屬分為了重金屬和輕金屬兩大類別。并且，人們常把密度大于4.5克每立方厘米的金屬稱為重金屬。如金、銀、銅、鉛、鋅等45種金屬元素。在環境方面上，重金屬是指汞、鉛、鎘等生物毒性顯著的金屬元素。重金屬的環境污染來源于大自然中的水、大氣、固廢等等。據了解，重金屬有著傳播范圍廣、時間長、隱藏性高、難以降解的特點。由于重金屬的這些特點，使得生物的難以降解，并且長期累積在了食物鏈的最頂層。逐漸的被人類使用，也成為了傷害人類的殺手。
一、重金屬的危害
1.1、重金屬所表現出來的生物毒性特征
物質性質和物質含量，以及存在的物質形態這三大方面是重金屬所表現出來生物毒性特征強與弱的表現。就像六價鉻的毒性十分強勁，而三價鉻又是人類自身不可或缺的一個重要元素一樣。并且，這些生物的毒性特征隱藏性極高，不容易被人們發現。而這些危害及其污染因素，所表現的生物毒性特征主要是變態發育、畸形、中毒等等不足之處。
1.2、重金屬對環境的危害持續性永久性
重金屬的污染威力極大，是人們不可避免的，但是卻是人們可以提前預防或者及時進行防護措施的。因為，在人類生活的環境中，重金屬一旦污染了人們所在的環境，不僅不能過降解，還會隨著時間的增長，變換著重金屬危害、污染的濃度，并且重金屬污染、危害隨著時間的持續性永久性，還會擴大重金屬的危害、污染的范圍，甚至，重金屬危害、污染的范圍也會隨著時間的增長越擴越大。
1.3、大部分的重金屬的污染、危害具有不可降解性
大部分的重金屬在環境和人體，以及生物的食物鏈中都具有著不可降解性。這樣的重金屬的不可降解性，即使是隨著時間的推移，也很難被生物降解掉。反而，這些重金屬隨著時間的積累，重金屬的污染物危害性會一直蓄積累積在環境中、甚至人體自身中和生物的食物鏈頂層中。久而久之，隨著時間的變化，在生物的食物鏈頂層當中，重金屬因為難以被生物所分解掉，所以會一級一級向下流向食物鏈。這個時候，食物鏈的營養價值越高，人體蓄積積累的重金屬就會越來越多。而在人類身體的器官內，不可避免的，也會積累著重金屬。而伴隨著的，自然就是重金屬給人體帶來的傷害，只會是越來越多，而不會減少，這就是重金屬的不可降解性。
1.4 重金屬給農產品中農作物所帶來的危害
重金屬在農產品中農作物的土壤遷移內會給農產品中的農作物帶來污染，危害的影響。而農產品中，土壤和農作物的關系其實就是，首先是有污水灌溉了農田，然后再由重金屬進入土壤，最后再由農產品中農作物的根系從土壤中吸收重金屬。而在這一環節中，重金屬所帶來的危害和污染也直接損害、影響了農產品中農作物的自身條件，并且影響了農產品中農作物的發育，也危害、污染了農產品中農作物的生長環境。
二、重金屬的檢測技術概述
2.1、原子吸收法
根據專業人士的研究表明，被人們普遍認可的重金屬的檢測技術分析方法分別是原子吸收法、電感耦合等離子體法、紫外可分光光度法、原子熒光法、X熒光光譜、電感耦合等離子質譜法等等。而且，針對重金屬的檢測技術而言，國外國家，比如日本和歐盟國家采用了電感耦合等離子質譜法進行重金屬分析。但對我國國內用戶而言，這種重金屬的檢測技術分析法儀器成本較高。當然也有的國家采用了X熒光光譜分析，這個重金屬的檢測技術法的優點就是無損害檢測，這個重金屬的檢測分析法能夠直接的分析成品，但是所檢測出來的重復性和精度法都不如光譜法。據了解，現在國內比較多的人們仍舊采用著的是重金屬檢查技術方法的兩種，其中一種是電感耦合等離子體法，而另一種則是原子吸收法。
例如，上文所提的原子吸收法。如今，由于計算機技術和化學技術的發展和多種新型元器件的出現，使得重金屬的檢測技術中的原子吸收光譜儀的精密度和準確度以及自動化程度都大大的提升。而原子吸收法的優點則是簡化了操作程序，節約了分析時間，從而方便了人們的檢測技術。
2.2、電感耦合等離子體質譜法
質譜法給人們留下了極大深刻的印象，其溶液的檢出限大部份為ppt級，然而實際上的檢出限不可能優于實驗室的清潔條件。必須指出，而質譜法的ppt級檢出限是針對溶液中溶解物質很少的單純溶液而言的，如果涉及固體中濃度的檢出限，由于質譜法的耐鹽量較差的質譜法的檢出限的優點會變差多達50倍，一些普通的重金屬輕元素在質譜法中有嚴重的干擾，也將惡化其檢出限。然而，還有有專業人士又將治理重金屬污染的方法歸結成兩種檢測方法。這兩種檢測技術都是化學方法，在此，將列舉兩種方法進行論述。
以上的重金屬的兩種檢測技術的化學方法均能夠對農產品中農作物產生影響，保護農產品中農作物的生長環境，減少重金屬給農產品中農作物帶來的危害，減少甚至清除由重金屬所帶來的生物毒性。如果人們能夠利用以上兩種重金屬檢測技術的化學方法，達到了凈化土壤這一農產品中農作物的生長載體所產生的危害性和污染性。在現如今，人們對于土壤污染的防治與修復，使得了生物修復檢測的技術得到大家廣泛的推崇和使用。據了解，日本有家公司研制出了利用生物技術迅速凈化土壤復合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的無害酸，即可改善污染，從而使受到污染而失去活性的土壤恢復固有的呼吸作用。然后通過迅速消耗土壤中的氧而形？？利用生物方法凈化土壤這一農作物的生長載體中的復合污染，在現如今對于土壤污染防治與修復，生物修復技術得到廣泛的推崇。日本往原公司研制出利用生物技術迅速凈化土壤復合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的無害酸，從而使受到污染而失去活性的土壤恢復固有的呼吸作用。然后通過迅速消耗土壤中的氧而形成強烈的還原效應，達到治理污染修復農產品中農作物生長環境的目的。也由此產生了強烈的還原效應，達到了人們治理污染修復農產品中農作物的生長環境的目的。
三、農產品中鉛和鎘的快速檢測技術
農產品中的鉛和鎘的測定方法較多，上文中提到的方法均適用于這兩種元素的檢測，下面本文提出一種的檢測方法，即溶出伏安法，并通過實驗對該方法在農產品中鉛和鎘的連續檢測進行論述。
3.1、實驗材料與儀器
3.1.1材料。本次實驗中使用的主要材料為大米、小麥、玉米和大豆，分別編號為1，2，3，4號樣品。
3.1.2試劑。本次實驗中使用的主要試劑有以下幾種：過氧化氫、氫氧化鉀、氯化鈣、硝酸鎂、濃硝酸、氧化鎂、硫酸銅等，上述試劑均為分析純，緩沖溶液采用的是國外進口試劑，鉛和鎘的標準儲備液全部由中國標物中心提供。
3.1.3儀器。本次實驗中使用的主要儀器有以下幾類：分析天平、電熱鼓風干燥箱、電子萬用爐、箱式電阻爐、電爐溫度控制器、超聲波清洗器、可調移液器、重金屬測定儀等。
3.2、實驗設計
3.2.1繪制標準曲線。先向50ml的空白溶液當中加入不同濃度的標準溶液，通過儀器檢測到的電流值可獲得不同重金屬標準溶液與電流大小的關系，再以回歸分析法確定出被檢測試樣中重金屬的含量。
3.2.2精密度設計。分別取鉛和鎘標準溶液放于坩堝當中，將濃度調整為50ng/ml和30ng/ml，然后對溶液當中重金屬的濃度進行測定，為保證測定結果的精確度，可平行測定10次。
3.3、實驗方法
3.3.1試樣制備與前處理。將四種實驗材料全部粉碎之后，過80目篩子，以此來獲得所需的實驗樣品。然后稱取5g樣品放于100ml坩堝當中，分別加入7ml的過氧化氫和2ml的濃硝酸，浸泡10min左右，主要目的是讓樣品與溶液充分接觸、氧化；把浸泡好的試樣放于電爐上并以小火緩慢加熱，至無黃煙冒出后，加大火力使其碳化；將5g硝酸鎂溶于1-2ml蒸餾水當中，并將其加入到已經碳化的試樣中，加蓋以小火蒸發水分，至硝酸鎂呈熔融狀態時，可加大火力，待樣品灰化基本完全后，將坩堝放入馬弗爐，以550攝氏度的溫度碳化1h，直至灰化完全。
3.3.2確定測定條件。本次實驗采用富集時間為60s進行重金屬含量測定。
3.3.3樣品檢測。分別對原料當中的鉛和鎘的含量進行測定，具體步驟如下：將預先處理好的樣品用50ml水溶解于特定的檢測燒杯當中，然后加入適量的緩沖試劑；將燒杯置于超聲波清洗器當中進行振蕩，約10min左右，過濾；再以氫氧化鉀溶液和鹽酸對液進行調整，使其pH值約等于2；最后選擇合適的富集時間按照檢測鍵對樣品進行檢測。
3.4、實驗結果分析
樣品中鉛和鎘檢測標準曲線的繪制。鉛和鎘的檢測標準線性實驗結果如表1和表2所示。
由表1和表2中的數據結果可以清楚的看出，儀器經過校準之后，對不同測定值的檢測結果穩定性良好。
結束語
一直以來，重金屬作為工廠生產、企業生產的重要原料。隨著我國經濟迅速發展和生活水平的逐漸提高，重金屬內部所含有的用量和種類也越來越多了。而這樣的改變，給人們帶來了不可避免的影響和污染。其實單從重金屬而言，重金屬是沒有過錯的。重金屬的污染和危害主要來源于人們盲目的追求經濟的發展，這才讓重金屬逐漸走上了人類生活中無形殺手的道路。而如今，重金屬的污染日益劇增，人類都應該成為環境污染和危害中最主要的反思者，特別是工廠、企業這樣的管理人員，更應該反思自己的排污作為是否合理，甚至思考自己是否應該改善過去自己的作風。而人類也只有明確重金屬的所具有的污染、危害的根源，才能夠從根本上的改變人類每天所處的的生長環境，改變重金屬帶來的嚴重危害性、污染性，改變農產品中農作物的成長環境，改變重金屬所帶來的生物毒性特征。
參考文獻
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土壤檢測的目的范文4
【關鍵詞】光譜檢測；土壤；重金屬；檢測方法
目前隨著我國經濟的快速發展，有效的帶動了我國工業的發展，而工業在生產過程中其所排放的廢水中重金屬含量較多，而這些重金屬對人類的健康及生物都產生了嚴重的威脅。由于土壤中重金屬含量的增加，導致大部分耕地受到污染，導致糧食大量的減產，造成嚴重的經濟損失，所以對于土壤重金屬檢測技術具有更高的要求。針對于土壤重金屬檢驗方法的研究已有若干年的時間，其所取得的成果也較為顯著，特別是近年來光譜法的應用，使其檢驗方法開始向更靈敏、更準確的方向發展。
1 原子吸收光譜法
原子吸收光譜法又稱原子吸收分光光度分析法，它是基于含待測組分的原子蒸汽對自己光源輻射出來的待測元素的特征譜線（或光波）的吸收作用來進行定量分析的。其基本原理是從空心陰極燈或光源中發射出一束特定波長的入射光，通過原子化器中待測元素的原子蒸汽時，部分被吸收，透過的部分經分光系統和檢測系統即可測得該特征譜線被吸收的程度即吸光度，根據吸光度與該元素的原子濃度成線性關系，即可求出待測物的含量。此方法通過原子吸收光譜儀來進實現檢驗的目的，其不僅具有較好的靈敏度和準確性，而且可以對較大范圍內的土壤重金屬進行檢定，能夠較快的進行分析，操作上較為簡單，但其也存在著無法避免的缺點，無法對多元素、非金屬元素及難熔元素進行測定。
2 原子熒光光譜法
原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發下發射的熒光強度進行定量分析的發射光譜分析法。利用激發光源（一般為空心陰極燈）發出的特征發射光照射一定濃度的待測元素的原子蒸氣，使之產生原子熒光，在一定條件下，熒光強度與被測溶液中待測元素的濃度關系遵循Lambert-Beer定律，通過測定熒光的強度即可求出待測樣品中該元素的含量。其檢測儀器也由五個部分構成，其兼有原子發射和原子吸收兩種方法的優勢，并有效的規避了兩種方法的缺點，屬于優良的痕量分析技術。其具有更高的靈敏度，而且所產生的干擾較少，操作更加簡單，目前此種方法已廣泛的應用于多個領域當中，可以實現對于多種元素的分析。
3 電感耦合等離子體發射光譜法
電感耦合等離子體發射光譜法其所利用到的科學技術更為先進，是集多種先進技術于一身的分析方法，其可以通過原子和離子在光源激發下所產生的特征輻射來實現對土壤中各元素的定性和定量分析，可以實現對痕量元素及高含量元素的分析。在其檢測中充分的利用到了光、機、電、計算機和分析化學等相關科學，可以通過特征譜線強度來對樣品的相關元素含量進行確定，此種方法更為簡便、快捷，不僅分析速度快，而且動態的范圍較寬，可以實現對高含量元素、代含量元素及多種元素的分析，實現對金屬元素進行定性和定量的分析，而對于部分非金屬元素也能進行分析，其具有高精確性和非常好的準確性，在眾多領域內已得到廣泛的應用。
4 激光誘導擊穿光譜法
激光誘導擊穿光譜技術是一種最為常用的激光燒蝕光譜分析技術。其工作原理是：激光經過會聚透鏡會聚，高峰值功率密度使未知樣品表面物質氣化、電離，激發形成高溫、高能等離子體（溫度可達10000K），等離子體輻射出來的原子光譜和離子光譜被光學系統收集，通過輸入光纖耦合到光譜儀的入射狹縫中，光譜數據通過數據采集控制器傳輸到計算機，研究該光譜就可以分析計算出被測物質的成分與濃度。此方法利用原子光譜和離子光譜的波長與特定元素之間的對應關系及光譜信號強度與對應元素之間含量的定量關系，從而可以對金屬元素進行宣和定性分析，其不僅可以同進行多種元素的分析，同時也可以在非破壞和非接觸的情況下對樣品中金屬元素進行快速的分析，避免了檢測對象的再污染幾率，而且檢測對象的形態可以呈現多樣化，不受限制，但其檢測儀器成本較高，而且其檢測結果的準確性受樣品均勻性及激光器激發特性的影響也較大。
5 X射線熒光光譜法
X射線熒光光譜技術是一種利用樣品對X射線的吸收隨樣品中的成分及其多少變化而變化來定性或定量測定樣品中成分的方法，它集成了現代電子技術、光譜分析技術、計算機技術和化學計量學技術于一體，并且應用廣泛、發展迅速的現代化儀器分析技術。該技術不僅具有可測元素范圍廣、可測濃度范圍寬的優點，而且具有快速準確、操作簡單、并能同時測定多種元素、制樣簡單環保、成本低等特點，適合于多種類型的固態和液態物質的測定，并且易于實現分析過程的自動化，是解決土壤污染元素高效快速分析測定的有效技術手段。
6 表面增強拉曼光譜法
拉曼光譜作是一種表征分子振動能級的指紋光譜，在物理學、化學、生物學以及材料科學等領域一直扮演著重要的角色。拉曼光譜除了具有高特異性的優點外，還具有獨特的優點，非常適合于生命科學研究，尤其是分子水平上的非標記無損傷檢測研究。此方法具有超高的靈敏度，可以進行單分子水平的檢測，在液體檢測環境中，檢測線度可以達到10-14m；可在水基或生理鹽水基上觀察樣品，用水的特征譜線為參考進行絕對強度標記，并且通過探測分子與基底之闖的能量轉移實現熒光猝滅，從而可以避免生物樣品自發熒光或雜質熒光的干擾，還可以得到熒光物質清晰的拉曼光譜。由于重金屬離子由于本身并沒有特征譜峰，因此無法利用拉曼光譜進行直接的檢測，需借助標記分子進行間接檢測。
7 結束語
目前在社會快速發展過程中，人口的增加及工農業生產的快速發展，導致生活垃圾及工農業廢棄物得以不斷的增加，再加之農業生產中農藥及化肥的大量使用，使土壤受到了嚴重的重金屬污染，而且呈不斷發展的趨勢。土壤重金屬含量的增加，使其污染不斷加劇，其不僅對生物及人類帶來較大的威脅，同時也嚴重危及我們的生活環境，所以需要不斷強化土壤重金屬檢測技術。土壤重金屬檢測是一項長期性的工作，隨著檢測方法的不斷發展，在科學技術的帶動下分析解調器也開始向復雜化、多功能化、自動化和智能化的方向發展，這對檢測技術的提高具有極其重要的作用，可以有效的提高土壤重金屬檢測的精度和靈敏度。
【參考文獻】
[1]周姣花，等.原子熒光光譜法測定土壤中的鍺[J].黃金，2010，31（7）：53-55.
土壤檢測的目的范文5
Excel是我們熟悉的計算機應用軟件,在很多大型的儀器中已配有此計算機應用軟件,最終結果可以直接打印出來。但是在一些常規的容量分析、重量分析和比色分析中,最終的檢測結果還要用小計算器來計算,特別是對大批的農業檢測樣品最終結果的計算,不但費時,還容易出錯,如果應用Excel的計算功能,就能達到快速準確的目的,從而提高工作效率。
1農業化學分析測試的結果計算
定量的農業化學分析測試一般分為4大類:(1)是容量法;(2)是重量法;(3)是比色法;(4)是儀器檢測法。
1.1容量法的計算公式(以土壤全氮為例)全氮,X(N)=(V-V0)*C*01014*1000/m(注:X(N——土壤全氮的質量分數,g/kg;V——土樣測定時消耗的酸標準溶液體積,m;lV0——空白測定時消耗的酸標準溶液體積,m;lC——酸的標準溶液濃度,mol/L;01014——氮原子的毫摩爾質量,g;m——樣品質量,g;1000——換算成每kg含量。)
1.2重量法的計算公式(以土壤水分為例)水分,X(H2O)=(m1-m2)/(m1-m0)*1000(注:X(H2O——土壤水分的質量分數,g/kg;m0——烘干空鋁盒質量,g;m1——烘干前鋁盒加樣品質量,g;m2——烘干后鋁盒加樣品質量,g;1000——換算成每kg含量。)
1.3比色法的計算公式(以土壤有效磷為例)有效磷,X(P)=Q*V*ts/m(注:X(P——土壤有效磷的質量分數,mg/kg;Q——從回歸方程求得的顯色液磷濃度,ug/m;lV——比色時顯色液定容體積,m;lts——分取倍數,即樣品加提取液體積/顯色時分取體積;m——樣品質量,g。)
1.4儀器檢測法的計算公式(以土壤速效鉀為例)速效鉀,X(K)=Q*V*ts/m(注:X(K——土壤速效鉀的質量分數,mg/kg;Q——從回歸方程求得的待測液鉀濃度,ug/m;lV——測定時待測液定容體積,m;lts——分取倍數,即樣品加提取液體積/測定時分取體積;m——樣品質量,g。)
2Excel在農業化學分析測試中的應用
對于一些常用的計算,如求和、求平均值等,Excel已經以函數的形式將公式預先設置好了,這樣在運用時就可以省去設計公式的繁瑣操作而直接選取用函數計算。在農業化學分析測試中,容量法和重量法的結果計算,在Ex-cel中可以直接帶入公式計算,比較簡便;而比色法和儀器檢測法的計算應分兩步,首先標準工作曲線應運用圖表向導創建圖表,選擇XY的圖表類型計算出回歸方程和相關線性是否達到要求,算出X值(X=Q)再帶入比色法或儀器檢測法的公式中算出最終檢測結果?，F以本檢測中心檢測的數據為例:土壤全氮檢測數據見表1;土壤有效磷檢測數據見表2;土壤有效磷檢測工作曲線見表3。
2.1土壤全氮檢測數據的結果計算雙擊Excel的快捷方式圖標,將表1的數據,試樣質量輸到Excel表格中,(A1-A10或其他列),再將滴定標準溶液體積輸到Excel表格中,(B1-B10或其他列),選中需要輸入公式的單元格C1,鍵入等號=,鍵入公式/(B1-01010)*010102*01014*5*1000/A10后單擊編輯欄的輸入按鈕K或按回車鍵(Enter),即為1號樣品的計算結果(注:計算結果略),然后將鼠標指向單元格C1右下角的一個黑色小方塊,出現黑/+0后按下鼠標左鍵不放向下拉至單元格C10后放開鼠標鍵即得到所有樣品最終的計算結果,以此類推計算出其他各樣品的檢測結果。重量法同理計算。
2.2土壤有效磷檢測數據的結果計算(1)雙擊Excel的快捷方式圖標,將表2試樣質量的數據一欄輸到Excel表格中,(A1-A10或其他列),再將樣品光度值輸到Excel表格中,(B1-B10或其他列)。另外再將表3標準曲線濃度值輸到Excel表格中(A11-F11),標準曲線光度值輸到Excel表格中(A12-F12),選中標準曲線濃度值和標準曲線光度值,單擊圖表向導,單擊XY散點圖,單擊完成,單擊圖表,單擊添加趨勢線,單擊選項,單擊顯示公式,單擊顯示R平方值,單擊確定。這時Excel表格中出現了XY圖表(注:圖表略),一元線性回歸方程Y=017547X-010012和R2=019999。
(2)R2求R。選中任意一個單元格,鍵入等號=,鍵入SQRT(鍵入R2的值/0199990)后單擊編輯欄的輸入按鈕K或按回車鍵(Enter)得R值/01999950。
(3)Q=X=(Y+010012)/017547。選中需要輸入公式的單元格C1,鍵入等號=,鍵入公式/(B1+010012)/017547*25*5/A1后單擊編輯欄的輸入按鈕K或按回車鍵(Enter),即為1號樣品的計算結果(注:計算結果略),然后將鼠標指向單元格C1右下角的一個黑色小方塊,出現黑/+0后按下鼠標左鍵不放向下拉至單元格C10后放開鼠標鍵即得到所有樣品最終的計算結果,以此類推計算出其他各樣品的檢測結果。儀器檢測法同理計算。
3小結
土壤檢測的目的范文6
1前言
在現代化城市中，城市燃氣和電力、自來水一樣，是不可缺少的基本能源供應。它對改善城市環境、方便生活、繁榮經濟等諸多方面起著重要的作用。燃氣管網一旦漏氣，就可能導致爆炸、火災、中毒等惡性事故。因此，"不漏氣"是對燃氣管網最基本的。目前，廣州市使用最多的埋地管線是鋼管，如沒有好的防腐措施，大約2—3年有可能腐蝕穿孔、發生漏氣。因此，埋地鋼管的防腐是城市燃氣管網建設施工中的一個重要部分。
廣州市油制氣工程，自1987年建設以來至今己有十幾年。鋼管一般埋地在十年左右，進入事故多發期。目前，由防腐層的破損和老化引發的泄漏事故隱患日益增加，幾千公里的市內燃氣管網的防腐，是廣州市燃氣管網安全運行工作中急需解決的技術問題。
從施工的第一條埋地煤氣鋼管至今，廣州市燃氣輸配管網工程中應用過的防腐涂層有：石油瀝青玻璃布，厚漿型環氧煤瀝青玻璃布，聚乙烯粘膠帶，STIC重型防腐涂料等，目前廣什沛煤氣鋼管大部分都輔助有陰極保護措施。
2城市埋地煤氣管道的陰極保護方法
埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現陽極區和陰極區，并在陽極區發生局部腐蝕。陰極保護就是利用外加手段迫使電解質中被保護金屬表面都成為陰極，以達到抑制腐蝕的目的。使用陰極保護時，被保護的金屬管道應有良好的防腐絕緣層，以降低陰極保護的費用。陰極保護技術根據保護電流的供給方式，可分為犧牲陽極法和強制電流法兩種保護方法。采用犧牲陽極法的主要優點有：無需外部電源、對外界干擾少、安裝維護費用低、無需征地或占用其他建構筑物、保護電流利用率高等，因此特別適合于城市范圍內的埋地鋼管腐蝕。而我公司輸配管網絕大部分均埋設在市區范圍，因此我公司予以推薦。另方面，強制電流法則有：保護范圍大、適合范圍廣、激勵電勢及輸出電流高、綜合費用低等優點，故適合用于長輸管線或市郊管線的防腐。如應用于市區范圍內時，則由于其會產生干擾電流而影響其他管線及建筑物，且還需要征地或占用建筑物，因此在實施時會帶來較大的困難。因此，城市埋地煤氣管道防腐的陰極保護宜用犧牲陽極法。當條件許可時，也可采用強制流保護法。目前，在我公司城市燃氣輸配管網中，已全面采用犧牲陽極法來進行管道防腐。
3廣州埋地燃氣管道陰極保護的設計與施工
3.1犧牲陽極選用及布點的技術要求
（1）電防護法在選用時應符合以下要求
a）鋅陽極不得使用在土壤電阻率＞20O·m的場合；
b）鎂陽極不宜使用在土壤電阻車＞100Ω·m的場合；
c）外加電流陰極保護法在選用時不受土壤電阻率的限制。
（2）采用犧牲陽極法時，選用陽極的保護效果應符合以下要求：
a）對地電位應達到-0.85V或更負；
b）通電時，陰極電位較自然電位向負方向變化值應大于300mV；
c）當土壤或水中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5％時，通電后，對地電位應達到-0.95V或更負。
（3）在犧牲陽極法中的鎂陽極選用時，必需按照表1來進行選取。
（4）犧牲陽極在埋設時，與保護的燃氣管道的距離不宜小于0.3m，也不宜大于7m，埋設深度不宜小于1m，且直埋設在潮濕的土壤中。埋設形式可采用立式或臥式。在陽極與保護管道之間，嚴禁設置其他金屬構筑物。
（5）犧牲陽極檢測樁、檢測頭在設置時應符合下列要求：
a）檢測樁、檢測頭宜設置在燃氣主干管沿線；
b）宜每5組犧牲陽極或至少1Km設置1個檢測樁；
c）檢測樁應設置在犧牲陽極附近，且宜安裝在管道沿線中土壤腐蝕性強、濕度大、地下水位高或管道絕緣防腐層薄弱的地點；版權所有
d）宜每在每個檢測樁附近設置1個檢測頭。
（6）設置檢查樁和檢測頭的目的：檢測樁是為了監測犧牲陽極裝置的保護電位。檢測頭是為了檢測、掌握陰極保護系統運行后管道被保護狀態而設置。
3.2犧牲陽極的施工要求
a）陽極的埋設：按比例配制、調勻好填料，裝入φ300×1000的棉或麻布袋中，將經過用鐵砂紙打光及表面清潔處理的陽極及時插人填料中心位置，并壓實；包外用鐵線纏繞綁實平臥或豎直埋設在管道側邊的2-3M處，埋深應與管道埋深相同，并要在冰凍線以下，用細原土摻鹽分層澆水濕潤后回填混凝土。
b）所有的電纜與陽極、銅鼻子、管道、加強板的連接采用錫焊（分線盒內的連接除外），焊接前都要剝去防腐絕緣層，清潔、打光焊接處；在焊接處及電纜的外裸部位必須做好絕緣防腐處理；電纜加PVC保護套管松緩自然埋設，埋深與管道埋深相同。
C）在防護罩內的電纜要有個0.8M的冗余長度（電纜冗余部分不加PVC保護套管），以便將分線盒提出地面檢測參數；分線盒的兩個出人線孔用浸過瀝青的麻絲填實，再用瀝青填平做防水處理。
d）連接管道的電纜顏色應與其它電纜顏色區分開，以便辯認檢測。
e）分線盒在施工安裝、檢測完畢后，分線盒蓋子須擰緊防水。
f）陽極的埋設點必須做永久性標志，并填入"投產保護參數測量表"中，永久性標志可以包括周圍建筑物。
3.3設計示例
舊廣從公路（興華路至同和三叉路口段）煤氣主干管，位于廣州市北郊，全長5.2km，管道呈南一北走向，管徑均為D325×6mm。第一步在設計好煤氣管道的基礎上布置犧牲陽極時，先確定頭和尾兩個犧牲陽極，一般頭、尾兩個犧牲陽極定在距離煤氣管道的起點、終點100—150m左右，第二步再根據表1中的管徑大小的規定距離以及選用鎂陽極規格來分別設置犧牲陽極。根據表1，管徑是D325×6mm的煤氣管道，選用雙塊11Kg鎂陽極時，它對管道的保護長度是272.1m，由此計算所得舊廣從公路煤氣管道共需要設置15組雙塊11Kg鎂陽極，4組帶檢測樁犧牲陽極2—11Kg及4組檢測頭。我公司定為檢測樁設置在犧牲陽極同一位置上（即是與其中一組犧牲陽極串聯），稱為帶檢測樁犧牲陽極；而檢測頭一般設在兩組犧牲陽極之間。廣從公路犧牲陽極布點示意圖見圖1。
