Контрольные вопросы
1. Каковы основные положения организации аналитического контроля загрязнения почв ?
2. На каких уровнях осуществляется наблюдение за загрязнением почв?
3. Какие основные принципы нормирования почв действуют в РФ?
1. Какие существуют основные способы пробоподготовки почв? Каковы особенности изучения почв?
2. Какие существуют методы отбора проб почв?
3. В чем особенности отбора проб почв при анализе на содержание суперэкотоксикантов?
4. Как отбираются пробы почв для анализа на радионуклиды?
5. В чем особенности нормирования содержания химических веществ в почвах?
6. Какие виды ПДК устанавливаются для почв?
7. В чем недостатки нормирования содержания химических веществ в почвах?
8. Какие методы пробоподготовки используют для почвенных образцов?
9. Какие методы физико-химического анализа используются при анализе почв?
Глава 2. Лабораторный практикум
Отчет по лабораторной работе должен содержать следующую информацию:1. ссылку на российский или международный стандарт, нормативный документ;2. результаты определения;3. характеристику пробы; 4. любые детали, не установленные в стандартной методике, и любыефакторы, которые могут повлиять на результаты определения.
Лабораторная работа № 1. Определение влажности почвы
Цель работы: определить содержание влаги и сухого вещества почвы.Теоретическое обоснованиеОсновной метод определения влаги в почве состоит в высушивании проб при 105°С. Гумусовые глинистые почвы с высокой влажностью нагревают при температуре 105±20С в течение 8 ч, а песчаные – 3 ч. Загипсованные почвы сушат 8 ч при 80±20С.
Влажность почвы и способность ее к удерживанию влаги зависят от типа почвы, ее гранулометрического состава, содержания органических веществ, ее структурных характеристик и других факторов.ИСО 11465 устанавливает гравиметрический метод определения содержания влаги и сухой материи в пробах почвы любых типов.Сущность метода заключается в высушивании пробы почвы до постоянной массы и определении разницы в массе почвы до и после высушивания.Приборы и посуда: cушильный шкаф с терморегулятором и вентиляцией или с влагопоглотителем; аналитические весы с точностью 0,0001г; контейнеры с крышкой для хранения сухих проб; фарфоровые чашки; мерные ложки.Ход анализа Воздушно-сухие пробы. Контейнер с крышкой емкостью от 25 до 100 мл нагревают в сушильном шкафу до 105 ± 5°С и охлаждают вместе с печью не менее 45 мин. Определяют массу закрытого контейнера с точностью до 10 мг. Мерной ложкой помещают в контейнер 10–15 г воздушно-сухой пробы почвы и определяют массу закрытого контейнера с пробой с точностью до 10 мг. При работе с пробами загрязненной почвы следует проявлять осторожность и избегать любого контакта с кожей рук.Следует также избегать загрязнения атмосферы лаборатории парами, выделяющимися при сушке пробы.Контейнер с пробой помещают в сушильный шкаф, нагретый до температуры 105 ± 5°С и высушивают пробу до постоянной массы. Крышку контейнера высушивают вместе с открытым контейнером с пробой. При сушке необходимо обратить внимание, чтобы мелкие частички почвы не выдувались из контейнера. Разложением органического материала почвы при сушке в общем случае можно пренебречь. Однако пробы с высоким содержанием органических веществ (торфяные, например) предварительно высушивают до постоянной массы при 50°С. Необходимо учитывать также, что у проб почвы с летучими органическими веществами по этому методу трудно получить надежные результаты. Это относится и к пробам почвы с различными минералами, которые как, например, гипс могут терять кристаллогидратную воду при 105°С. Поэтому ГОСТ 5180 устанавливает температуру сушки загипсованных грунтов 80°С.После выдержки пробы в сушильной печи (обычно песчаные фунты высушивают 3 ч, а остальные – в течение 2 ч) контейнер с закрытой крышкой охлаждают вместе с печью не менее 45 мин. Массу закрытого контейнера, с высушенной пробой определяют с точностью до 10 мг.Влажные пробы. Пробу почвы помещают на чистую поверхность, которая не абсорбирует влагу, и хорошо перемешивают. При этом удаляют камни, прутки и другие включения размером более чем 2 мм. Если пробу готовят к анализу на наличие органических микрозагрязнителей, то включения не удаляют.Контейнер с крышкой высушивают в сушильном шкафу при 105 ± 5°С и охлаждают вместе с печью не менее 45 мин. Определяют массу закрытого контейнера с точностью до 10 мг. Мерной ложкой помещают в контейнер 30–40 г почвы и определяют массу закрытого контейнера с точностью до 10 мг. Пробу высушивают при 105 ± 5°С до достижения постоянной массы, затем закрывают контейнер с крышкой и охлаждают вместе не менее 45 мин. Массу закрытого контейнера с высушенной пробой определяют с точностью до 10 мг. Обработка результатов Содержание влаги в почве (%) определяют по уравнению: W = [(m – m2)/(m – m0)]∙100, где m0 – масса пустого контейнера с крышкой, г; m – масса контейнера с влажной пробой почвы, г; m2 – масса контейнера с сухой пробой почвы, г:Лабораторная работа № 2. Определение гидролитической
кислотности почв по методу Каппена
Цель работы: определить гидролитическую кислотность почвенных образцов по методу Каппена.
Теоретическое обоснование
Почва – особое органо-минеральное естественноисторическое природное образование, возникшее в результате воздействия живых организмов на минеральный субстрат и разложения мертвых организмов, влияния природных вод и атмосферного воздуха на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата и рельефа в гравитационном поле Земли. Почва характеризуется плодородием. Мощность почвы – до 2–3 м. Она является одним из важнейших природных ресурсов.
Одним из важнейших показателей почвы является ее кислотность. Она обусловливается концентрацией ионов водорода в почвенном растворе (активная или актуальная кислотность) и в почвенном поглощающем комплексе (потенциальная кислотность).
Кислотность почвы повышается или понижается в зависимости от естественного загрязнения и загрязнений антропогенного характера, которое возникает при применении пестицидов, фунгицидов, дефолиантов и т.п. агентов, внесении удобрений в количествах, не усваиваемых культурными растениями, сбросе отходов животноводства, кислотных дождей.
Приборы, посуда, реактивы: аппарат для встряхивания суспензий, иономер, колбы конические, стаканы химические, раствор NaАс 1 М c рН=8,3, раствор НАc 10%–ный, раствор 10%–ный NaOH, буферные растворы для настройки иономера.
Ход анализа
1. Приготовление раствора NaАс 1 М: взвешивают 62,0 безводного или 136,0 г трехводного ацетата натрия и растворяют в воде, доводя объем до 1 л. Затем измеряют рН приготовленного раствора, если рН > 8,4, прибавляют 10%–ный раствор НАс, если рН<8,4 – 10%–ный раствор NaOH . Готовят стандартные буферные растворы, настраивают по ним иономер.
2. Для приготовления образцов почвы взвешивают 30,0 г почвы и помещают в конические колбы. К пробам прибавляют по 75 мл 1 М NaAc. Почву c раствором перемешивают в течение 6 мин и оставляют на 18–20 ч.Перед измерением рН суспензии перемешивают в течение 5 мин.
3. Для определения гидролитической кислотности измеряют рН на иономере не ранее, чем через 1 мин после погружения электродов. Значение рН записывают до сотых долей. Гидролитическую кислотность анализируемых почв определяют по значениям рН суспензий, пользуясь табл. 2.1 и 2.2.