熔融制样-X射线荧光光谱法测定土壤矿质全量元素

由于土壤矿质基体复杂,总碳含量高。为了能够同时测定土壤矿质全量元素,选择Li_(2)B_(4)O_(7)-LiBO_(2)-H_(3)BO_(3)(m∶m∶m=45∶10∶5)混合熔剂,LiBr溶液作脱模剂,在高频熔样机上制备熔融样片,建立了熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法(WD-XRF)测定土壤矿质全量元素Si、Mg、Fe、Al、Ca、K、Na、P、Mn、Ti含量的方法。实验表明,混合熔剂与样品稀释比为10∶1,加入5滴LiBr溶液(400 g/L),熔融温度为1 050℃,熔融时间为9 min,助熔剂中H_(3)BO_(3)促使土壤中CaCO_(3)、MgCO_(3)快速反应,迅速释放出CO_(2),制备出流动性好、分布均匀、表面透明、平整、无气泡的熔融样片。在最佳测量条件下,选择土壤成分分析标准物质、岩石成分分析标准物质、水系沉积物成分分析标准物质等进行互配,采用基本参数法校正基体效应后,建立校准曲线。方法的检出限为6.71~257μg/g,测定结果相对标准偏差(RSD,n=11)为0.12%~0.51%。采用实验方法对土壤国家有证标准物质GBW07466、GBW07544、GBW07555进行分析,测定结果与认定值相符。

单种复合类型单元土壤全量元素空间变异的幅度效应

土壤属性变异性的幅度效应研究对土壤数字制图、土壤调查及农业生产均具有重要意义。针对江西东乡县研究区域水田—中潴灰鳝泥田(土种)一种土地利用与土壤的复合类型单元,设定了8个土壤采样幅度研究区,并利用多层次嵌套布点方法在每个采样幅度区分别布设60个采样点,共采集337个样点的土壤表层(0~20cm)样品;运用多种函数拟合分析手段,揭示单种复合类型单元(水田—中潴灰鳝泥田)土壤全氮、全磷、全钾含量的空间变异性随采样幅度的变化特征。结果表明,土壤全量元素的空间变异性均具有明显的幅度效应特征,全氮、全磷、全钾含量的变异系数均随采样幅度的拓展而逐渐增加,而增加趋势则逐渐变缓。不同土壤全量元素空间变异性体现出不同的幅度效应特征,土壤全氮、全磷变异系数(%)的幅度效应刻画函数为CV=b×Da(R2>0.87,p<0.001),土壤全钾为CV=e(a/D+b)(R2>0.93,p<0.001),D为幅度表征指标(km);不同土壤全量元素变异系数随采样幅度快速与缓慢变化的幅度分界点位置存在明显差异,表明基于复合类型单元的土壤多属性调查采样布点与分析策略需要统筹考虑。研究结果对于红壤丘陵区县域土壤调查样点合理布设具有重要的启示和参考价值。

新疆干旱区枣园不同土层土壤全量养分元素含量与变化特征

【目的】分析新疆干旱区枣园不同土层土壤全量养分元素含量及其随土层深度而变化的特征,为评价新疆干旱区红枣产区土壤质量、实现土壤养分的科学管理提供参考依据。【方法】选取新疆红枣主要种植区巴音郭楞蒙古自治州(简称为“巴州”)、和田地区、喀什地区、阿克苏地区的21个灰枣园、16个骏枣园为样地,采用野外布点采样、实验室测定与数据分析相结合的研究方法,分析深度分别为0~30、30~60、60~90 cm的土层土壤的pH值、电导率和全氮、全磷、全钾、全钙、全镁、全硫、全硼、全铁、全锰、全锌、全铜的含量与变化特征,参照土壤质量评价养分等级划分标准,对全量养分元素的含量等级进行划分,比较分析4个地区各个采样点土壤全量养分元素的纵向变化特征。【结果】研究区各个采样点的土壤全氮含量均处于缺乏水平;而其全钾含量均丰富;有94.59%的采样点表层土壤中全硫含量超过了其上限值;其土壤各种微量养分元素的含量均未超出其上限值。阿克苏地区及和田地区各个采样点的土壤氧化钙含量均以土壤中层的含量为最高,巴州和喀什地区采样点的土壤氧化钙含量均呈现出随着土层的加深而不断增高的变化趋势。4个地区所有采样点的土壤pH值随着土层的加深均呈现出先减小后增大的变化趋势,而其电导率均未呈现出明显的变化趋势;其土壤全氮、全磷、全钾、全硫、全铜的含量随着土层的加深均不断降低;土壤全硼、氧化铁、全锰的含量随着土层深度的增加均增加;土壤中氧化钙、氧化镁的含量均呈现出随着土层深度的增加而先升高后降低的变化趋势;其全锌含量随着土层的加深均未表现出明显的变化趋势。【结论】研究区的土壤全钾含量丰富,而其全硫含量过剩,全氮含量缺乏;同一地区各个采样点的不同土层土壤中全量养分元素的含量及其变异系数不同,同一地区的土壤中不同养分元素的丰缺程度不同;不同地区各个采样点的相同土层中土壤全量养分元素的含量不同;随着土层深度的加深,同一地区采样点不同土壤养分元素含量的变化规律不同。

单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法测定土壤全量硅、铝、铁、钾、钠、钙、镁、锰、磷、钛、硫

土壤质量受农作物种植、气候变化和工业发展等因素的持续影响而不断变化。及时准确评估土壤质量对于合理利用土地资源以及确保农业粮食生产的安全至关重要。土壤质量的评估涉及多种无机元素含量的分析和检测。传统的分析方法包括全量硅、磷、硫、铝等多种元素,但这些方法通常需要较长的实验周期、复杂的样品前处理以及较高的成本。为了实现土壤中多种元素的高效检测,通过对样品粒度、取样量、压片压力和保压时间对测定结果的影响,建立了单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法测定土壤全量硅、铝、铁、钾、钠、钙、镁、锰、磷、钛、硫元素的方法。结果显示,当样品粒度为0.150 mm(100目)、取样量为4.0 g、压力20 MPa,保压时间为60 s时,可实现最优检测。在最优检测条件下,各元素的方法检出限为3 mg/kg~0.10%,定量限为12 mg/kg~0.40%,且方法的正确度和精密度可靠。方法具有各类土壤类型的适应性,同时具备检测速度快、分析成本低、前处理简单、对土壤样品无损等特点,适用于实验室及现场快速检测。方法能够提高分析效率,降低人员间误差,提高样品分析通量,为土壤分析工作者提供一种可靠快速的分析方法。

电感耦合等离子体质谱法测定水中元素全量的不确定度评定

本文对电感耦合等离子体质谱法测定水中元素全量的不确定度进行了评定。经评定,当钴、镍、铜、钼的浓度分别为29.8μg/L、30.6μg/L、29.2μg/L、27.0μg/L时,扩展不确定度分别为3.2μg/L、4.2μg/L、2.7μg/L、2.1μg/L。这4种元素检测结果的不确定度主要由元素校准曲线拟合和重复性的不确定度构成。

不同土壤类型有效微量元素的空间特征——以张掖市临泽县为例

以临泽县土壤(0—20cm)中有效Mn,Zn,Fe,Cu,B微量元素为研究对象,运用GIS和地统计学相结合的方法研究了不同土壤类型有效微量元素的空间分布特征,绘制了空间分布图,最后根据甘肃省耕层土壤养分分级标准对临泽县有效土壤微量元素进行综合评价。结果表明:盐渍土、灰棕漠土、流动风沙土普遍缺有效微量元素,泥炭沼泽土、灌耕厚立土、草甸盐土中的有效微量元素含量相对较高;临泽县土壤中有效微量元素含量整体上处于中等水平,为了当地农业生产的需要,可以提高微肥用量和改善微肥的施用措施来增加土壤中微量元素含量。

沙坡头苔藓生物结皮层土壤特性演变研究

苔藓结皮是沙漠生物结皮发育成熟类型,对改善风沙区生态环境状况、促进风沙土发育等具有良好效果。采集了不同时间固沙植被下的苔藓结皮层样品,采用常规方法和电感耦合等离子体发射光谱仪(PE ICP-OES)分析测定了苔藓结皮层颗粒组成、腐殖质特征和全量化学元素含量变化。结果表明,苔藓结皮层颗粒物粒径集中分布在350~400μm范围,并且随着固沙植被时间的增加,苔藓结皮层<10μm粒径的颗粒物含量呈现增加趋势。随着固沙植被时间增加,苔藓结皮层有机质含量从8.61 g/kg增加到11.95 g/kg,腐殖酸从2.10 g/kg增加到2.20 g/kg,胡敏酸含量从0.40 g/kg增加到0.90 g/kg,并且胡敏酸的光学特性E4、E6吸光值增加,而E4/E6值在减少。苔藓结皮层全量化学元素组成(SiO2除外)含量均高于流动沙土;随着固沙植被时间增加,苔藓结皮层SiO2含量呈现出明显降低的趋势,其它全量化学元素含量均呈现增加趋势。苔藓结皮层硅铁铝率低于对照流动沙土,且随着固沙植被时间的增加,苔藓结皮层硅铁铝率均呈现降低趋势。风沙环境下苔藓结皮层的形成和长期保留,能够提高细颗粒物含量,改善腐殖质特征,提高矿物质元素含量,对促进风沙土形成演变具有积极作用。

浙江土壤中微量元素全量分布的研究

浙江耕地土壤中微量元素全量与全国平均值比较，呈铜高、钼锌锰低、硼接近的趋势。土壤中各微量元素矿物，以硼最稳定。唯有土壤钼全量与有效量相互间存在一定的弱对应关系。

浑善达克沙地苔藓结皮层土壤特性变化研究

生物结皮层对改善风沙区生态环境状况、促进风沙土发育等也具有良好效果。采集不同固沙林龄下苔藓生物结皮层样品,采用常规方法和电感耦合等离子体发射光谱仪(PE ICP-OES)分析测定了苔藓生物结皮层颗粒组成、腐殖质特征和全量化学元素含量变化。结果表明,苔藓生物结皮层颗粒物粒径主要分布在300～350μm和350～400μm范围,并且随着固沙林龄的增加生物结皮层<10μm和<2μm粒径的颗粒物含量呈现增加趋势。随着固沙林龄的增加苔藓结皮层有机质含量从23.82 g/kg增加到39.03 g/kg,腐殖酸从0.80 g/kg增加到1.16 g/kg,胡敏酸含量从0.38 g/kg增加到0.56 g/kg,并且胡敏酸的光学特性E_(465)、E_(665)吸光值增加,而E_4/E_6比值在减少。苔藓生物结皮层全量化学元素组成(SiO_2除外)含量均高于流动沙土,并且随着固沙林龄的增加苔藓结皮层SiO_2含量呈现出明显降低的趋势,其它全量化学元素含量均呈现增加趋势。苔藓生物结皮层硅铁铝率低于对照流动沙土,且随着固沙林龄的增加苔藓结皮层硅铁铝率均呈现降低趋势。大气降尘中的全量化学元素组成含量以及硅铁铝率均好于苔藓生物结皮层和对照流动沙土。风沙环境下苔藓生物结皮层的形成和长期保留,能够提高细颗粒物含量、改善土壤腐殖质特征、提高矿物质元素含量、降低硅铁铝率,对促进风沙土发育具有积极作用。