土壤中易溶盐含量的快速测定.pdf

2 0 1 3 年1 2 月第1 2 期城市道桥与防洪 相关专业 1 8 3 土壤中易溶盐含量的快速测定 赵星洁 上海市政工程检测中心有限公司 上海市2 0 1 1 1 4 摘要 该文介绍了一种对土壤中易溶盐含量进行快速测定的方法 该方法采用离心微孔滤膜过滤 依据土样分类建立起分类 e c t s 一易溶盐含量的线性关系曲线 利用电导率计算含盐量 该方法实验步骤少 具有测定快速 准确度高 复现性好的特点 在实 际工程中 有利于中心实验室对分实验室间的质量控制 以及实现大量样品快速测定的需要 关键词 易溶盐含量 快速测定 电导率 分类曲线 中图分类号 t u 4 4 1 2文献标识码 a文章编号 1 0 0 9 7 7 1 6 2 0 1 3 1 2 0 1 8 3 0 4 0 前言 土壤易溶盐含量在公路工程建设项目中是主 要检测项目之一 依据标准质量法可准确测定易 溶盐总量 但操作过程繁琐 冗长 耗时大 不能满 足大量样品快速测定的需要 开发易溶盐含量快 速测定方法 有利于满足工程项目中现场试验的 要求 具有很强的实用性 电导率法作为一个有着一定理论基础 且简 便快速的方法 通过研究组分变化对电导率的影 响 制定e c 婚易溶盐含量关系曲线 提高电导法 测定土壤易溶盐含量的精确度具有十分重要的科 学意义和实用价值 1 土样浸提液的制备过程 实验采用水土比5 1 机械振荡2 4 0r m p 振荡 时间3m i n 的浸提方法 在过滤过程中 采用46 0 0r m p 离心1 0m i n 后 上清液用0 7 5 m 微孔滤膜抽滤 可迅速得到澄清滤液 即土样浸提液 2 实验内容 易溶盐所含8 种离子成分明确 相对固定 其 含量变化影响了电导率值 实验采用通径分析方 法对此8 种离子对溶液电导率的影响强度进行分 析评价 判断主要影响因素及所占比重 据此对土 样进行类别划分 作为回归模型建立的依据 实验采用氯化钾 氯化钙 六水合氯化镁 硫酸 钠 碳酸钠 碳酸钾 碳酸氢钠等分析纯试剂作为离 子源 按2 0g 土样计算 称取不同质量的各种盐溶 解于1 0 0m l 水中 使易溶盐含量约为0 3 一1 5 收稿日期 2 0 1 3 0 9 0 4 作者简介 赵星洁 1 9 7 9 一 女 河北唐山人 硕士 工程师 从 事市政工程分析检测工作 按照质量法测定易溶盐含量 并分别测定8 种离 子的含量 记为x i 同时测定溶液电导率e c 记 作y 计算自变量与因变量的相关系数 带入通径 分析表 对结果进行决定程度分析 判断主要影响 因素 2 1 通径分析及土样划分依据的建立 见表1 实验共进行5 7 组 即n 5 7 s s r 乞p o r o j 0 9 8 0 s s f l 一s s r 0 0 2 0 孑f n m 8 d f i n m 一1 4 8 肚祟 业盟 2 9 9 4 0 0 0 0 0 0 2 0 4 8 两孑f f 2 9 9 4 0 0 0 f o o l f 8 髂l 2 9 1 表明电导率e c l 5 与8 种离子间存在极显著的线性关系 其相关指 数r 2 s s r o 9 8 0 说明8 种离子确实是影响电导率 的主要影响因子 并且可以对这9 种相关变量进 行通径分析 对决定系数进行由大到小的排列 其决定作 用的顺序依次为n a s 0 4 2 c a 2 k c 1 h c o 一 c o 2 m 矿 表明n a s 0 4 2 的影响力最大 c a 2 k 的次之 而m 矿的则相对较弱 从总的影响程度 看 阳离子的影响值大于阴离子 因此选择阳离子 作为分类依据 实际工作中 通常将n a k 做同时测定 也将 c a m 矿做同时测定 同时根据 土壤学 中依据 阳离子摩尔比对土质的划分原则 将 n a k c a 2 m 矿 摩尔质量和的比值作为分类依据 对土 样进行分类 2 2 线性回归模型的建立 用分析纯试剂配制易溶盐含量0 3 1 5 的 万方数据 1 8 4 相关专业城市道桥与防洪2 0 1 3 年1 2 月第1 2 期 x 1 2 x 3 x 4 l x 5 x 6 x 7 x 8 2 a i j b l j 3 a 2 i b 2 j 4 a a j b 3 j 5 a 4 i b 4 j 6 a s j b 5 j 7 a 6 j b 6 i 8 a t j 研j 9 a a j b a j 通径系数如 1 l 1 0 8 5 3 1 0 8 5 3 0 8 5 3 0 2 7 2 l 0 5 1 7 0 6 2 2 1 0 5 1 7 0 5 1 7 o 1 8 1 o 6 6 5 0 6 1 2 1 o 5 9 0 0 6 0 l o 7 6 0 l o 5 9 0 0 5 9 0 0 0 9 8 0 3 6 0 0 3 9 0 o 6 3 7 0 3 6 8 1 0 9 4 4 0 8 9 2 0 5 0 3 0 5 5 7 1 0 9 4 4 0 9 4 4 o 0 8 7 0 3 2 0 0 0 4 3 0 0 7 0 0 0 0 4 0 0 1 l o 0 7 8 l 0 8 4 3 0 9 8 0 0 7 5 5 0 7 2 7 0 8 6 8 1 o 8 4 3 o 8 4 3 0 2 6 1 o 9 6 0 0 1 4 5 0 2 3 7 0 0 4 3 0 1 1 7 0 0 0 1 0 0 0 8 0 0 0 3 l 0 9 8 7 o 8 0 3 0 4 9 3 0 5 7 2 0 8 8 9 o 7 9 6 1 0 9 8 7 0 9 8 7 0 0 3 9 o 1 4 3 0 0 0 9 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 3 0 0 3 8 5 0 0 0 1 1 5 2 3 0 0 1 0 1 o 8 4 9 0 6 8 5 0 4 8 5 0 5 5 3 0 7 2 1 o 6 9 8 0 8 3 0 l o 8 4 9 o 8 4 9 0 0 3 9 0 1 4 3 o 0 7 2 o 1 1 8 o 0 2 0 o 0 5 4 4 0 6 3 4 矧携 o o 0 5 6 4 0 0 3 8 3 8 0 0 0 0 6 9 1 0 2 1 31 1 3 7 0 1 9 60 2 1 30 4 9 3一1 3 0 20 5 2 20 1 4 7 o 9 9 2 0 8 8 9 0 5 4 9 o 6 2 7 0 9 6 3 0 8 8 1 o 9 6 7 0 8 3 8 o 9 9 2 o 9 9 晓 o 0 4 3 0 1 5 8 o 0 0 8 0 0 1 3 0 0 2 1 o 0 5 7 0 0 1 4 0 1 7 9 o 0 0 l 1 1 6 9 0 l o 1 0 0 o 0 1 5 0 2 1 7 决定系数如 0 0 4 61 2 9 20 0 3 80 0 4 50 2 4 41 6 9 40 2 7 30 0 2 2 注 j 1 8 溶液 测定质量法易溶盐含量 k n a c a 2 m 矿等 阳离子的含量及电导率e c 根据电导率和易溶 盐含量绘制未分类时的 综合型关系曲线 计算 各样品 n a k c a 2 m 矿 的摩尔质量和的比值 按照土样分类分别绘制e c 易溶盐含量的线性 关系曲线 记作 钠盐型关系曲线 钙钠盐型关 系曲线 钙盐型关系曲线 土样分类及曲线方 程列于表2 线性关系曲线图参见图1 图4 所示 从图1 图4 中可以看到 综合型的各测定点 在曲线上分布较散 尤其是当含盐量超过5 以 后 随着含盐量的增加 测定点越发偏离曲线 曲 表2 土样分类及各类型e c l 5 易溶盐含量的线性关系表 线r 2 仅为0 9 8 06 经分类后 各测定点在曲线上 分布较为集中 各条曲线的r 2 均大于0 9 9 5 满足 了一般容量分析的要求 万方数据 2 0 1 3 年1 2 月第1 2 期城市道桥与防洪 相关专业 1 8 5 图1 综合型关系曲线图 i i f m s c m l 图2 钠盐型关系曲线图 1 6 0 0 0 h 0 0 0 1 2 0 0 0 耋1 00 0 0 奇 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 图3 钙钠盐型关系曲线图 0 01 0 0 02 0 0 0 3 1 1o o4 0 0 05 0 0 06 0 l c m s c m 图4 钙盐型关系曲线图 3 方法可行性验证 3 1 实验耗时比对 受常规实验设备限制 实验以4 个样品为一 组 同一实验员操作 在各离子含量已知情况下对 比质量法和离心微孔滤膜过滤电导率快速测定法 简称快速测定法 测定易溶盐含量的实验耗时 假定质量法所需蒸发皿均已恒重 见表3 由表3 中可知快速测定法测定4 个样品耗时仅为0 6 2h 而质量法耗时为7 0 5h 且随着样品量的增加快速 测定法快速的优势会更为明显 裹3 实验耗时比对寰 3 2 实验室间比对 在2 个实验室同时利用质量法和快速测定法 测定同一样品 考察方法的重复性和再现性 试验 结果表明同一实验室利用质量法平行测定结果的 相对偏差接近标准中允许相对偏差小于5 的极 限要求 而实验室间的偏差达到7 2 0 9 见表4 采用快速测定法平行测定的相对偏差为0 8 远 低于标准要求 而实验室间偏差仅为o 3 见表 5 由此可见 质量法由于操作步骤多 实验室间 比对时极易引起较大偏差 而快速测定法实验步 骤少 电导率测定相对稳定 在同标准曲线下 平 行测定偏差小 且能够保证实验室间的复现性 表4 质量法实验间比对表 鬻器嚣瓣蠢鬻群蠢 材料化 学实验 室 环境化 学实验 室 l o o5 3 3 3 735 3 5 7 691 1 9 8 1 2 5 54 s 4 2 1 0 05 9 1 3 2 85 9 3 9 521 3 1 2 7 2 0 9 1 0 05 7 0 5 625 7 3 3 581 3 9 8 1 4 5 03 5 8 6 1 0 05 1 9 0 085 2 2 0 121 5 0 2 万方数据 堑塑薹童些壅主望鳖墨堕墨 垫 三 堡旦笪旦塑 表5 快速测定法实验间比对表 表6 综合型线性曲线墨坌类曲线的 一 精准度比较一览表 实验 n a k c a 电导率易溶平均相对实殓宝 室名 矗g 棚帆曲 e c 盐含值偏差问偏 称f m m o l k g m s c m 一1 量 差 3 3 综合型曲线及分类曲线的精准度比较 实验选择1 5 个样品 其 n a k c a 2 m g u 的摩尔质量比全范围分布 测定样品阳离子含量 及电导率e c 分别由综合型曲线及相应分类曲 线计算易溶盐含量 以质量法测结果作为基准 与 上述盐含量比较 实验结果参见表6 所列 从表6 中可知综合曲线法在 n a k c a 2 m 9 2 的摩尔 质量比1 2 之间时 与质量法含盐量的偏差相对 较小 而在大于2 小于l 的范围内准确度较差普 遍大于2 0 最高偏差达到了8 7 而分类曲线法 所得含盐量与质量法偏差均在1 0 以下 与综合 曲线法相比准确度得到大幅提高 4 结论 离心微孔滤膜过滤电导率快速测定法具有测 定快速的特点 样品数量越大 该特点越明显 电 导率测定值相对稳定 在标准曲线固定的情况下 平行测定的偏差小 能够保证实验室间测定结果 的复现性 准确度高 在实际工程中 更有利于中 心实验室对分实验室问的质量控制 以及满足大 量样品快速测定的需要 墓涮 m m o l k g 冀e c i 王 5 霪嚣嚣薰簇 霉 栅舭曲 m s c 一替耋笼室惫萋恶萋馄 参考文献 1 吴月茹 王维真 王海兵 等 采用新电导率指标分析土壤盐分变 化规律f j l 土壤学报 2 0 1 l 4 8 4 8 6 9 8 7 3 2 黄梅卿 滨海盐土水溶性盐分电导率线性回归模型探析 j 福建 农业科技 2 0 0 2 3 7 8 3 刘广明 杨劲松 姚荣江 等 影响土壤浸提液电导率的盐分化学 性质要素及其强度研究 j 1 土壤学报 2 0 0 5 4 2 2 2 4 7 2 5 2 4 朱祖祥 土壤学 下 m 北京 农业出版社 1 9 8 6 3 4 7 3 5 9 5 何文寿 刘阳春 何进宇 宁夏不同类型盐渍化土壤水溶盐含量 与其电导率的关系 j 干旱地区农业研究 2 0 1 0 2 8 1 111 一1 1 6 沪昆高铁成功 双向跨越 京广高铁 实现高铁大动脉 交汇 日前 沪昆高铁长沙南西联络线特大桥经过3 6r a i n 空中转体 与已实现 转体 的西北上行联络线 特大桥一起 成功 双向跨越 京广高铁 至此 这两条南北 东西高铁大动脉实现 交汇 沪昆高铁和京广高铁在长沙城南 十 字交叉 该交叉点上跨京广高铁的斜拉桥有两座 分别为长沙 南西联络线特大桥 西北上行联络线特大桥 为最大限度地降低施工对京广高铁的影响 两座斜拉桥均采 用 先建后转 的施工方法 即先在京广高铁旁边沿其平行方向建设桥体 然后将建好的桥体 平面