WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |

Вполне допустимо использование мерных цилиндров емкостью 500 мл при диаметре их не менее 4 см; при этом нижний конец пипетки должен быть настолько удален от дна цилиндра, чтобы осадок не взмучивался при взятии проб. В противном случае пробы забирают с меньшей глубины, например 20 см. При изменении глубины с 25 до 20 см время отстаивания уменьшают на 1/5.

Отбор проб пипеткой Качинского. Пипетка в нижней части имеет 4 боковых отверстия, через которые засасывается проба. Для забора проб используется резиновая груша.

Суспензию почвы в цилиндре перемешивают, поднимая и опуская мешалку не менее 60 раз, а затем вынимают мешалку, включают секундомер и оставляют до момента отбора пробы. Продолжительность отстаивания частиц определенного диаметра для соответствующей температуры и удельного веса частиц приводится в табл. 2.

Таблица 2. Продолжительность отстаивания частиц определенного диаметра для соответствующей температуры и удельного веса частиц Удельный вес Эффективный диа- Глубина взятвердой фазы 15 °С 20 °С метр частиц, мм тия пробы, см почвы 2,60 < 0,05 25 130” 115” < 0,01 10 21’ 45” 19’ 14” < 0,005 10 1 час 27’ 1 час 17’ < 0,001 7 25 час 22’ 22 час 26’ 2,65 < 0,05 25 127” 112” < 0,01 10 21’ 06” 18’ 39” < 0,005 10 1 час 24’ 1 час 15’ < 0,001 7 24 час 36’ 21 час 45’ 2,70 < 0,05 25 123” 109” < 0,01 10 20’ 28” 18’06” < 0,005 10 1 час 22’ 1 час 12’ < 0,001 7 23 час 53’ 21 час 07’ Вязкость воды заметно изменяется в зависимости от температуры и влияет на скорость оседания частиц. Температуру суспензии нужно измерять в каждом цилиндре. Если удельный вес образца неизвестен, берут средние величины для данного типа почвы. Незадолго до истечения срока отстаивания в суспензию вводят на нужную глубину пипетку и закрепляют. На пипетке для отмеривания глубины погружения должны быть отмечены тонкими резиновыми кольцами расстояния 7,10 и 25 см от нижнего конца. Суспензия засасывается в пипетку 20–30 секунд, поэтому начинать засасывание надо за 10 сек. до истечения срока. В журнале записывают объем взятой пробы, так как взять точно 25 мл бывает трудно. Суспензию сливают из пипетки в тарированный сушильный стаканчик или фарфоровую чашку. Пипетку обмывают водой в этот же сосуд. Пробу выпаривают на песчаной бане и затем высушивают при 105 °C до постоянного веса. Взвешивание ведут на аналитических весах. После взятия каждой пробы содержимое в цилиндре вновь тщательно перемешивают и после оседания почвы отбирают следующую пробу.

Расчет результатов механического анализа. Для равнинных почв, не содержащих отдельностей размером более 1 мм, результаты анализа выражают в процентах от веса абсолютно сухой почвы.

Для почвы хрящеватой расчет производят на мелкоземистую часть, сопровождая данными о скелетной части почвы.

Процентное содержание фракций, выделенных на ситах (1–0,5;

0,5–0,25 мм), вычисляют по формуле:

а • 100/C, где: a – вес фракции, г;

C – навеска мелкозема (сухой вес), г.

Процентное содержание суммы фракций менее определенного размера в пробах, отбираемых пипеткой, вычисляют по формуле:

а • v • 100/b • c, где: а – вес фракции в объеме пипетки, г;

b – объем суспензии в пипетке, мл;

c – вес абсолютно сухой навески, г;

v – объем суспензии в цилиндре, мл.

Содержание фракций определенного размера находят, вычитая из данных предыдущей фракции данные последующей фракции.

Процентное содержание фракции 0,25–0,05 мм определяют по разности 100% минус сумма процентного содержания всех фракций (частиц 1–0,25, выделенных на ситах частиц менее 0,05 мм и потери от обработки).

Гранулометрический состав почвы дается по отношению физического песка (частицы > 0,01 мм) к физической глине (частицы < 0,01 мм) (табл. 3).

Каменистые почвы классифицируются по мелкозему, так же как и некаменистые, но дополнительно дается оценка каменистости. Взвешиваются частицы размером более 3 мм (камни) и от 1 до 3 мм (гравий). Если суммарное их содержание превышает 10% от веса почвы, то к названию почвы добавляют слово каменистый или гравелистый по преобладающей фракции. В таблице всегда приводят данные содержания фракций в процентах от абсолютносухого мелкозема. При наличии фракций более 1 мм их содержание приводят в таблице рядом с данными механического анализа.

Классификация почв по каменистости дается в табл. 4.

Таблица 3. Классификация почв подзолистого типа почвообразования по гранулометрическому составу (Н. А. Качинский) Содержание фи- Краткое название Краткое название Содержание физизической глины почвы по грануло- почвы по гранулоческой глины (час(частиц < метрическому метрическому тиц < 0,01 мм), % 0,01 мм), % составу составу 0–5 Песок рыхлый 40–50 Суглинок тяжелый 5–10 Песок связный 50–65 Глина легкая 10–20 Супесь 65–80 Глина средняя 20–30 Суглинок легкий > 80 Глина тяжелая 30–40 Суглинок средний – – Таблица 4. Классификация почв по каменистости Частицы размеСтепень каменистости Тип каменистости ром > 3 мм, % < 0,5 Некаменистая Устанавливается по характеру 0,5–5 Слабокаменистая скелетной части Могут быть валунные, 5–10 Среднекаменистая галечниковые, щебенчатые > 10 Сильнокаменистая 3.4. Определение химических показателей почв Почвы, находящиеся в условиях города, испытывают мощное воздействие техногенного пресса. Одной из составляющих этого воздействия являются аэротехногенные поллютанты – веществазагрязнители: тяжелые металлы, органические соединения, оксиды азота, серы и пр. На фоне антропогенного воздействия происходит изменение не только физических свойств (порозности, объемного веса), но и резко изменяются химические свойства почв. В этой связи ценную информацию о состоянии почв, а значит и природной среды в целом, могут дать химические методы, широко используемые как при анализе нативных, не нарушенных, так и при исследовании антропогенно преобразованных почв.

Подготовка почвы к химическому анализу. Образец почвы весом 600–750 г размещают на листе чистой оберточной или пергаментной бумаги и удаляют из него корни, включения и новообра- зования. Дернину тщательно отряхивают от комочков почвы.

Крупные комки почвы разламывают руками или раздробляют в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником до небо- льших комков, диаметром 5–7 мм (примерно до величины отдельностей мелкоореховатой структуры). Цель такого измельчения – получить более однородный образец и иметь возможность тщательно перемешать его при взятии средней пробы.

Поскольку средняя проба должна характеризовать все свойства исследуемой почвы, на подготовку образца к взятию этой пробы следует обращать особое внимание.

Среднюю пробу лучше брать квартованием. Для этого измельченный дроблением образец после перемешивания располагают на бумаге в виде квадрата или прямоугольника и делят диагоналями (шпателем или линейкой) на четыре равные части (рис. 3, а).

Две противоположные части (1 и 3) высыпают в картонную коробку для хранения на случай повторных или дополнительных определений. В коробку следует положить также этикетку образца и, кроме того, вторую этикетку наклеить на стенку коробки.

Из оставшейся на бумаге почвы в первую очередь берут лабораторную пробу для подготовки к определению гумуса и азота (рис. 3, ж). Пробу берут до растирания почвы в ступке, так как при растирании остатки корней измельчаются настолько, что выбрать их из пробы невозможно, поэтому результаты анализа получаются завышенными.

Лабораторная проба на определение гумуса и азота. Наиболее крупные комки почвы раздавливают в фарфоровой ступке до агрегатов не больше 3–5 мм в диаметре и смешивают на листе бумаги с более мелкими частицами почвы. Почву тщательно перемешивают и распределяют по листу ровным слоем толщиной 0,5 см в виде квадрата или прямоугольника.

Квадрат или прямоугольник делят горизонтальными и вертикальными линиями (шпателем или линейкой) на небольшие квадраты или прямоугольники площадью 3 x 3 см или 3 x 4 см (рис. 3, б). Из каждого квадрата или через один берут ложкой или шпателем небольшое количество почвы, захватывая ее на всю глубину слоя.

Рис. 3. Схема подготовки почвы к химическому анализу Для определения гумуса и азота требуется 5–10 г или немного меньше почвы. Если за один прием не удастся набрать это количество, почву перемешивают, снова делят на квадраты и опять берут пробу. Взятую пробу помещают на стекло с подложенной под него бумагой (для фона), тщательно отбирают корешки (под лупой), раздавливая комочки почвы пинцетом (рис. 3, в). При анализе почвы, взятой из дернового горизонта, где корешков особенно много, при отборе их иногда пользуются наэлектризованной стеклянной палочкой.

После отбора корешков почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 0,25 мл (рис. 3, е), что позволяет получить однородный образец почвы, обеспечивающий воспроизводимость повторных определений. Минеральные частицы почвы, остающиеся на сите (если диаметр их меньше 1 мм), растирают в ступке и присоединяют к той части почвы, которая прошла через сито. Пробу тщательно перемешивают и хранят в пакетике из бумажной кальки или пергамента с обозначением номера разреза и глубины горизонта (рис. 3, ж).

Оставшуюся часть средней пробы (после взятия из нее лабораторной пробы на определение гумуса и азота) по частям растирают в фарфоровой ступке пестиком с каучуковым наконечником (рис. 3, г). Пользоваться фарфоровым пестиком без такого наконечника не полагается, так как им можно растереть обломки пород и минералов. Растирание почвы в ступке производится по возможности раздавливанием. Измельченный образец просеивают через сито (рис. 3, д). Сито состоит из крышки, которая защищает почву от распыления в момент просеивания, ситовой части, содержащей сетку с отверстиями диаметром в 1 мм, и поддона, служащего приемником просеянной почвы. Просеивание следует проводить при сборе всех частей сита. Открывать сито полагается спустя 1–2 мин. после просеивания, чтобы дать пыли осесть и не потерять самую активную часть почвы – илистую фракцию.

Цель просеивания – отделение мелкозема от скелета почвы. То, что остается на сите (если это не хрящ или гравий, а агрегаты почвы), снова высыпают в фарфоровую ступку, измельчают, как указано выше, и снова просевают. Попеременное измельчение и просеивание проводят до тех пор, пока все агрегаты почвы не будут разрушены, а на сите останутся лишь частицы скелета, которые выбрасывают или взвешивают после промывания водой и, высушивания, если требуется знать процентное содержание скелета в почве (что обычно делают при определении механического состава почвы). Для химического анализа почвы используют только мелкозем.

Если почву готовят для вытяжек, подготовка ограничивается просеиванием образца через сито с отверстиями в 1 мм. Когда предполагается определить состав минеральной части почвы, т. е.

провести ее валовой анализ, из просеянной почвы следует взять лабораторную пробу.

Взятие лабораторной пробы на определение состава минеральной части почвы (рис. 3, з). Просеянную через почвенное сито почву помещают на лист чистой бумаги, тщательно перемешивают, распределяют ровным слоем толщиной 0,5 см, делят на мелкие квадратики или прямоугольники и набирают 5 г почвы приемом, который описан выше.

Остаток почвы помещают в банку с притертой пробкой, коробку или пакет, где хранится просеянная почва (не забыть положить в банку или коробку этикетку образца и сделать на ней соответствующую наклейку (рис. 3, к). Оставшуюся часть пробы растирают в агатовой или яшмовой ступке «до пудры», т. е. до частиц диаметром 0,2 µ (рис. 3, и).

Количество почвы, растираемое за один прием, зависит от размера ступки. Обычно оно не превышает 1–2 г. Излишняя загрузка ступки ведет к потере почвы (она высыпается через край) и к ее загрязнению.

Растирание считается оконченным, если растертая почва не царапает кожу. Другой показатель полноты измельчения – слипание почвы в пластинчатые агрегаты, так как у частиц диаметром меньше 0,2 µ, силы сцепления значительны.

Почву, растертую в пудру, хранят в пакетиках из кальки или пергамента с обозначением номера разреза и глубины горизонта (рис. 3, л). Эту почву используют для сплавления с углекислыми щелочами, разложения плавиковой кислотой и пр.

Большинство определений, например определение водорастворимых солей, обменных оснований, емкости поглощения, кислотности, подвижных форм элементов и питательных веществ почвы, проводят с образцом, пропущенным через сито с отверстиями диаметром в 1 мм, поэтому во многих случаях подготовка почвы к анализу ограничивается просеиванием образца через почвенное сито.

Просеянную почву хранят в банках с притертой пробкой, картонных коробках или бумажных пакетах. Следует иметь в виду, что при высыпании почвы происходит разделение частиц по их удельному весу. На дно банки или коробки больше попадает тяжелых частиц, а легкие располагаются сверху, поэтому перед взятием навески образец необходимо хорошо перемешать. Количество почвы, подготовленной к химическому анализу, зависит от количества определений и величины навесок. Вес пробы на отдельное определение должен в 2–3 раза превышать анализируемую навеску (для повторных или контрольных анализов). Для анализа больше всего требуется почвы, пропущенной через сито с отверстиями диаметром в 1 мм, что видно из нижеследующего перечня определений для химической характеристики подзолистых почв (табл. 5).

Таблица 5. Вес пробы почвы, используемой в химических анализах Наименование определений Вес пробы (г) Обменные основания рН солевой вытяжки Гидролитическая кислотность Усвояемый калий Усвояемый фосфор Подготовка торфа к химическому анализу При исследовании болотных почв проводят химический анализ торфа. Сырой торф раскладывают небольшим слоем в эмалированной ванночке и в течение нескольких дней доводят до воздушносухого состояния, многократно перемешивая образец каждый день. Высушивание следует производить в чистом и хорошо проветриваемом помещении.

Воздушно-сухой образец измельчают молотком или фарфоровым пестиком до частиц размером примерно в 1 см. Затем торф пропускают через мельницу. Измельченный образец просеивают через сито с отверстиями диаметром 2–3 мм. Частицы, остающиеся на сите, снова пропускают через мельницу.

Берут среднюю пробу весом в 100 г, просеивают через сито с отверстиями диаметром в 1 мм. Частицы, остающиеся на сите, измельчают в фарфоровой ступке и снова просеивают через сито.

Так поступают до тех пор, пока просеют весь образец. Подготовленный образец хранят в стеклянной банке с притертой пробкой, картонной коробке или в бумажном пакете.

3.4.1. Определение кислотно-щелочных свойств Общие положения. Важной характеристикой почв является кислотность, которая вызывается ионами водорода и алюминия. С реакцией почвенного раствора связаны процессы превращения компонентов минеральной и органической частей почвы: растворение веществ, образование осадков, диссоциация, возникновение и устойчивость комплексных соединений, миграционные процессы органо-минеральных соединений. Особенно важно знать кислотность городских почв, испытывающих загрязнение поллютантами, которые вызывают изменение кислотно-основных свойств.

Носителем кислотности могут быть почвенные растворы и почвенные коллоиды. В зависимости от места нахождения ионов водорода и алюминия кислотность делится на два вида: актуальную и потенциальную, которая в свою очередь подразделяется на обменную и гидролитическую.

Реакция почвенного раствора определяется концентрацией свободных Н+ и ОН- – ионов и характеризуется величиной рН, которая представляет собой отрицательный десятичный логарифм концентрации катионов водорода.

Нейтральную реакцию среды характеризует рН = 7, кислую – рН < 7, щелочную – рН > 7.

Актуальная кислотность обусловлена ионами водорода в почвенном растворе. Она определяется наличием в почвенном растворе водорастворимых кислот – щавелевой, лимонной, фульвокислот, гидролитически кислых солей и, прежде всего, угольной. Величину актуальной кислотности определяют в водной вытяжке из почвы.

Обменная кислотность обусловлена наличием в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия, способных обмениваться на катионы нейтральных солей, например хлорида калия. Величину обменной кислотности определяют в вытяжке из почвы 1н. раствора КCl.

Возможно несколько способов определения кислотности почв.

Наиболее современным и быстрым является потенциометрический, основанный на измерении электродвижущей силы (э.д.с.) гальванического элемента. Он состоит из электрода сравнения с известным потенциалом и индикаторного электрода, потенциал которого зависит от концентрации активных ионов в исследуемом растворе. В качестве индикаторного электрода используют стеклянный электрод рН метра.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.