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土壤检测论文大全11篇

时间:2023-03-21 17:05:51

土壤检测论文

土壤检测论文篇(1)

中图分类号 P415.1+2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0203-02

旱涝灾害能给农业生产造成严重的影响,抚顺市雨量充沛,但雨量分布并不十分协调,即使在正常年份,作物生长季内季节性旱涝也经常发生[1]。为做好全市抗旱工作,2010年9月至2011年9月,中国气象局为抚顺市安装了3套DZN1型自动土壤水分观测站,分别安装在抚顺县、新宾县、清原县。与传统的人工土钻取土、烘干法测定土壤湿度相比,DZN1型自动土壤水分观测系统遵循的观测方法、观测时限均发生了很大的变化,导致测量结果存在一定的差异。因此,对设备投入业务运行的差异性检验和形成原因分析是非常必要的。

国内一些相关方面的专家对土壤水分自动站观测数据的检验研究较多[2]。本文选取自动站数据和人工测定土壤湿度对比差异因子,对自动站观测数值与人工对比观测的差异性进行检验,并对形成的原因进行分析探讨。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本文资料选取抚顺地区新宾、章党、清原3个土壤水分自动站的6个月内的0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~80、80~100 cm土层的土壤体积含水量和距离传感器2~10 m内对应层次的人工土钻取土、烘干法测定的土壤体积含水量数值。

1.2 研究方法

按照《自动土壤水分观测规范》[3](以下简称《规范》)中对自动站观测数值的业务化检验标准的评价指标:人工观测土壤体积含水量值与器测土壤体积含水量之差的多次平均值的绝对误差σ≤5%。

式中:xi为仪器土壤体积含水量观测值(g/cm3);ai为人工土壤体积含水量观测值(g/cm3);N为对比观测次数;设备田间标定后连续人工对比观测1个月不少于6次。σ为人工对比观测土壤体积含水量多次平均值的绝对误差(g/cm3)。

1.3 自动土壤水分站数据采集原理

仪器利用频域反射法原理(FDR)来测定土壤体积含水量,它由传感器发出100 MHz高频信号,当土壤中的水分变化时,其介电常数相应变化,测量时传感器给出的电容(压)值也随之变化,这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集[3],经过线性化和定量化处理,得出土壤水分观测值,并按一定的格式存储在采集器中。计算机处理后每1 h形成一个长Z文件,根据土壤水文、物理常数和相关公式计算出土壤相对湿度(%)。

2 结果与分析

2.1 数据差异性检验

抚顺市3个土壤水分自动站与人工观测土层体积含水量对比结果见表1,通过对近半年的干、湿季节的交替时间进行对比观测后发现,抚顺地区3个土壤水分自动站观测土壤体积含水量与人工值基本一致。除新宾县由于土壤90~100 cm土层土壤质地为砂石土不进行土壤体积含水量测定外,新宾站的70~80 cm、章党站的90~100 cm、清原站的30~40、60~80 cm土层因为仪器校验和地下水位较高等原因未通过业务化检验,其余各土层土壤含水量与人工值比较均控制在5%的差异范围内,可以投入业务运行。根据不同层次的业务不达标情况,更换了土壤新宾站的70~80 cm、章党站的90~100 cm、清原站的30~40、60~80 cm土层的湿度传感器,对相应土层的土质进行分析检查、维护,根据需要进行了为期3~6个月的该层次的二次业务检验,在二次检验后达到合格标准,均可投入到业务运行(表2)。

2.2 数据差异原因分析

2.2.1 业务化检验存在时段较差。自动土壤水分观测站投入到业务化检验,按照《规范》要求,应跨越干、湿两季进行人工取土观测对比,第1次对比观测检验主要在6―9月等多雨季节,人工对比观测时间比较集中在湿季,各土层的平均土壤体积含水量变化幅度较快。人工取土在采样、整理和传输时效方面要1 h左右,自动观测站数据采集、传输可以精确到分钟,用平均值代替,存在数据采集的时段内虽然大部分单层样本数据的标准差都偏小,但个别站点标准差平均值仍较大。

2.2.2 仪器布设空间距离差异。自动土壤水分自动观测站传感器布设采取0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~80、80~100 cm等多层纵向排列布设(图1),人工下钻深度去除土钻本身带来的深度误差,仍存在3~5 cm的取样误差。而横向上,人工取土范围按照《规范》要求取土钻孔的位置应分布在传感器埋O位置四周半径2~10 m之间的范围内(图2),距离内土壤水分分布不均可以导致测量结果存在一定差异。

2.2.3 气象和自然因素影响。DZN1型自动土壤水分设备受东部山区气候条件制约,在温度过高、出现地表结冰、连续降雨和深层土壤冻结时,土壤水分传感器观测土壤体积含水量数值变化较缓慢。特别在土壤冻结后,土壤湿度无变化。土壤体积含水量变化受附近水库、水体和生长季节植物蒸腾作用[4]等自然因素影响,仪器灵敏度较高,与人工观测产生误差。深层土壤体积含水易饱和,受土壤含砂质地影响,采集数值变化较小,与人工观测存在较大差距,也是深层差异较大而需重复对比观测的原因。

2.2.4 仪器设备稳定性。自动观测的土壤体积含水量是通过计算而来,仪器指定的观测数据处理方法对不同层次设定了订正系数,订正系数的大小直接影响测量结果和人工值的差异。

3 结论与讨论

(1)按照《规范》中的业务化检验标准,抚顺地区3个土壤水分观测站点的个别层次均通过一次性检验达到标准,而新宾站的70~80 cm、章党站的90~100 cm、清原站的30~40、60~80 cm土层在更换传感器、维护土层和设备后通过二次检验达到标准。

(2)土壤水分观测的业务化检验受观测仪器的时间较差和空间距离限制,在进行业务化检验的同时应平均分配干、湿季节的时间段,在对比观测的空间距离上应控制在2 m左右较好。

(3)仪器设备受东部山区气候条件制约较大,自然地大型水体、生长季节作物蒸腾作用均能影响土壤体积含水量的变化数值。

(4)仪器设备受订正系数影响直接影响测量结果,厂家应在订正系数方面进一步细化。

4 参考文献

[1] 张昱,李亮,吴春英,等.抚顺市旱涝演变规律及其对农业的影响和对策[J].江苏农业科学,2013,41(增刊1):194-195.

土壤检测论文篇(2)

前言

在农业种植过程中,合理测量土壤中盐的含量,对正确施肥和作物选择具有十分重要作用。从目前掌握的土壤全盐量检测来看,主要有电导法和重量法两种,这两个检测方法在实际中都得到了重要应用。结合土壤全盐量的检测需要,以及必要性,正确分析土壤全盐量检测方法的特点及应用趋势,有利于进一步提高土壤全盐量检测的准确性,实现土壤检测的目标。为此,应不断优化和提升土壤全盐量检测的方法,为土壤全盐量检测提供有力支持。下面,作者将对电导法和重量法进行深入探讨。

1 土壤全盐量检测中重量法的特点及具体应用

在土壤全盐量检测过程中,应用最广泛的检测方法就是重量法。结合土壤全盐量检测实际情况,重量法的检测方法较为简单。基于对重量法的了解,以及重量法在土壤全盐量检测中发挥的重要作用,笔者将会对重量检测法的原理、所使用的仪器、操作步骤以及相关的注意事项进行分析。

1.1 应用原理

首先,将土壤样品与水按一定的水土比例混合,经过一定时间振荡后,将土壤中的可溶性盐分提取到溶液中,然后将水土混合液进行过滤,滤液可作为土壤可溶性盐分测定的待测液。

1.2 仪器

电动振荡机,真空泵(抽气用),大口塑料瓶(1000mL),巴士滤管和平板瓷漏斗,抽气瓶(1000mL)。

1.3 操作步骤

(1)通过18号筛(1mm筛孔)称取风干土壤样品100g(精确到0.1g),放入1000mL大口塑料瓶中,之后再加入500mL二氧化碳蒸馏水。(2)将塑料瓶用橡皮塞塞紧后,在振荡机上振荡约8min。(3)振荡后立即抽气过滤,如土壤样品不太粘重或碱化度不高,可用平板瓷漏斗过滤,直到滤清为止。但如果土质粘重且碱化度高,可用巴士滤管抽气过滤,清液存于500mL三角瓶中,用橡皮塞塞紧备用。如检测过程中暂不测定钾、钠离子的溶液,应将溶液分装于50mL左右的小塑料瓶中保存。

1.4 注意事项

(1)水土比例问题:水土比例大小直接影响土壤可溶性盐分的提取,因此提取的水土比例不要随便更改,否则分析结果无法对比。一般来说,检测过程中通常采用的水土比例为5:1。为了深入研究盐分动态,并使其更切合实际,部分人员往往采用田间湿土在土壤压榨机上压榨提取溶液,然后按同样方法进行分析。(2)土壤可溶性盐分浸提(振荡)时间问题:经试验证明,水土作用2min,即可使土壤中可溶性的氯化物、碳酸盐与硫酸盐等全部溶入水中,如果延长作用时间,将有中溶性盐和难溶性盐(硫酸钙和碳酸钙等)进入溶液。因此,建议采用振荡3min立即过滤的方法,振荡和放置时间越长,对可溶性盐分的分析结果误差越大。(3)过滤时尽可能快速,对质地粘重或碱化度高的土壤,用巴氏滤管抽气过滤。有时粘土会堵塞巴氏滤管的孔隙,致使过滤速度减慢,这时,可取下巴氏滤管,用打气球向管内打气加压,使吸附在管壁上的粘土呈壳状脱落下来,然后继续抽气过滤,可加快过滤速度。(4)空气中的二氧化碳分压大小以及蒸馏水中溶解的二氧化碳,都会影响碳酸钙、碳酸镁和硫酸钙的溶解度,相应地影响着水浸出液的盐分数量,因此,必须使用无二氧化碳的蒸馏水采提取样品。

2 土壤全盐量检测中电导法的特点及应用意义

与重量检测法相比,电导法出现较晚,是一种新型的检测方法。电导法的应用原理如下:土样选择之后,对土壤的浸出液用DDS-11A型电导仪测定,并将电导率设定为25摄氏度。电导率单位一律采用Sm/cm,浸出液的比例为5:1,其中浸出液由多种离子组成,土壤全盐量为多种离子重量之和。之后,便可根据离子组成的测定结果划分盐土类型。与重量法相比,电导法对土壤中的盐量测定相对准确,并且测量难度不高,易于操作。结合电导法实际及其具体应用,笔者舰队电导法的应用意义进行阐述。

2.1 电导法解决了土壤全盐量检测中的检测准确性问题

在土壤全盐量检测过程中,检测准确性是关系到整个检测效果的关键。只有提高检测的准确性,才能为土壤研究提供有力支持。从当前电导法的应用来看,电导法由于使用了先进的检测方式,实现了对土壤浸出溶液的有效标定,不但降低了土壤中盐量检测的难度,同时也提高了检测的准确性,在检测后的数据中,通过电导率可以直接判断出土壤中盐的含量,对土壤检测具有重要意义。因此,电导法解决了土壤全盐量检测中的检测准确性问题。

2.2 电导法满足了土壤全盐量检测中的检测速度需要

在土壤检测过程中,检测结果与检测速度有着密切的联系。由于可以通过电导仪器等方式进行检测,电导法检测的准确性较高,检测速度也较快。这是电导法与其他方法的主要区别所在。因此,电导法对检测土壤中全盐量具有有力的支持,其检测速度也能够满足实际需要,是土壤全盐量检测中不可或缺的手段之一。

2.3 电导法提升了土壤全盐量检测的整体效果

从电导法的应用来看,利用电导法测定土壤中的盐量,可以得到准确数据,进而得出含盐量的结论。这一优势使电导法能够通过测定电导率就获得土壤盐量数据,对提高土壤盐量测定的准确性意义重大,也充分满足了土壤盐量测定的实际需要。因此,电导法对土壤全盐量的检测具有重要的推动作用,对其检测效果的提高也有重要帮助。由此可见,电导法是一种成熟的检测方法,对土壤中全盐量的检测有着重要帮助,对土壤全盐量检测效果的提高也有直接作用。

由此可以看出,电导检测法不但能够提高检测的整体效果,同时也能提高检测速度,对提升检测结果的准确性有重要帮助。基于这一优势以及土壤全盐量检测的现实需求,电导法在土壤全盐量检测中得到了重要应用,成为了与重量法相同的重要检测方法,对提高土壤全盐量检测准确性有着重要作用。因此,我们在土壤检测过程中,应重视电导法的应用,并将电导法作为一种重要的检测方法。

3 结束语

电导法和重量法的应用使我们对土壤中全盐量的检测有了更深入的了解。同时,这两种检测方法也各有利弊。未来,相关工作人员应该加强研究,在现有检测方法的基础上,结合土壤全盐量检测的需要和土壤的特点,优化和创新检测方法,以努力提高检测结果的准确性。这对于我国农作物的生产意义重大。从某种程度上,也促进了我国农业的顺利发展。

参考文献

[1]董汉章.用导电法测定南疆土、含水盐量的几例[J].新疆农垦科技,2014,4.

[2]冯志高,董炳荣.杭州湾砂性海涂土层中的水盐动态与垦种利用相互关系的研究[J].浙江农业科学,2013,1.

[3]刘念祖,黄友宝,段孟联,等.津东贯在土壤盐分和地下水动态与小麦保留的研究[J].土壤通报,2014,2.

土壤检测论文篇(3)

中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)12-0063-03

The Research on the Content of Rapidly Available K in Soil of Bayannur City

Li Yanbiao et al.

(Bayannur Academy of Agriculture and Animal Sciences,Bayannur 015000,China)

Abstract:This article selects the soil samples which were collected from 146 400hm2 of arable land in 7 counties(districts)in Bayannur city of Inner Mongolia in 2011―2015 years. The content of available K in the land of the city was analyzed,using the“determination of available K of forest soil”method to measure available K. The results show that the mean available K content in the whole city is 213mg/kg,and the highest in these 7 countries is 224mg/kg,the lowest is 162mg/kg. Based on the local soil fertility abundance index and the determination result of Bayannur City in the second general soil survey in 1982,it is evaluated that the available K content of the city is in the medium range with a downtrend. It is suggested to take some effective measures to improve the soil potassium fertility.

Key words:Rapidly available K;Soil;Detection;Bayannur City

钾是植物生长三大营养元素之一,在植物生长发育过程中,其参与60种以上酶系统的活化、光合作用、同化产物的运输、碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程,可以增强作物的抗逆性和抗病能力,并提高了作物对氮的吸收利用[1]。植物体内钾含量一般占其干物质重的0.2%~4.1%,仅次于氮。钾在土壤中以不同形式存在,主要为水溶态钾和非交换性钾。植物生长主要是吸收土壤溶液中的钾,即吸附在土壤胶体表面的代换性钾和土壤溶液中的钾离子,这部分钾素被称为速效性钾。因此,当季植物的钾营养水平主要决定于土壤速效钾的含量[2]。而且,在植物所需的营养元素中,土壤速效钾的质量分数比较稳定,适宜作为有效养分恒量监控指标[3],国际上也通常以土壤速效钾含量作为评价指标[4]。因此,检测出土壤中速效钾含量,检测结果结合养分丰缺指标,对指导实际生产的配方施肥有重要意义。

巴彦淖尔市耕地土壤钾元素的含量状况,较为系统准确的数据来源于20世纪80年代进行的第二次全国土壤普查。之后,一些农业相关机构相继进行了一些土壤检测方面的工作,积累了部分相关资料,但由于取土点没有统一的规划,相互之间没有数据共享,且各自有不同的研究重点,用来分析全市速效钾检测数据难以代表全市土壤速效钾状况。本文通过分析2011―2015年近5年取得的各县(区)的16 062个耕地土壤样品、汇总分析样品检测结果,以期摸清巴彦淖尔市耕地土壤速效钾含量。

1 材料与方法

1.1 土样来源及代表性 项目的土壤样品全部由巴市农科院检测中心采集并制备,采集和制备方法严格按照《测土配方施肥技术规范》[5]进行,具体样品信息见表1。由表1可知,在旗各县(区)选择采样点,选取的乡镇数占各旗县(区)总乡镇数的比例最小的为50%(乌中旗地处荒漠草原带,大部分农用地为牧草地、人口分散;乌后旗以山地丘陵戈壁为主,因此这两个旗选取了以耕地较为集中、人口密集的几个乡镇取土,这也是表1中它们“选取乡镇比例数”较低的原因),其余均在90%以上,全市平均比例为78%。

1.2 试验方法 试验采用LY/T1236-1999《森林土壤速效钾的测定》[6]测定土壤中的速效钾含量。在每批次样品检测中插入有证标准物质(GBW07413a,定值日期2010年4月,有效期至2020年3月。定值方法LY/T1236-1999)作为质控样品,问题样品重新检测,保证检测数据准确可靠。检测数据用IBM SPSS和EXCLE 2007分析。巴市农科院和原巴市土壤肥料工作站曾根据3414试验的结果,并参考其他有关资料,以小麦、玉米、食葵、番茄为主要对象,归纳出土壤速效钾评定丰缺指标,结合与钾肥肥效的关系,作为施用钾肥的参考。速效钾含量与等级判定关系见表2。

2 结果与分析

速效钾包括交换性钾和水溶性钾,都能被作物直接吸收利用。对于当季作物来讲,钾营养是否充足,主要取决于土壤速效钾的水平[2]。从表3可以看出,全市速效钾含量均值以磴口县最低,为162mg/kg,其他各县区均不低于200mg/kg,但都不高于243mg/kg;临河区速效钾含量最高,为224mg/kg;全市速效钾含量均值为213mg/kg,处于中量水平。与1982年第2次土壤普查数据(表4)相比,含量有所下降,减少了32mg/kg,减幅为13.1%;选取的59个乡镇中,速效钾含量最低的为乌前旗明安镇(115mg/kg),最高的为五原县和胜乡(256mg/kg)。

3 讨论

(1)第二次土壤普查数据显示,巴彦淖尔市农田土壤速效钾平均含量为245.0mg/kg。本试验的统计结果表明,全市农田土壤全钾平均含量为213mg/kg,虽然整体水平处于中等偏上,但与第二次土壤普查结果相比,下降了13.1%,说明巴彦淖尔市农田土壤钾素肥力呈下降趋势。原因可能如下:一是近年来作物产量提高,复种指数增加,作物从土壤中带走的钾素量日渐增加,而向土壤中投入的钾素量虽比之前有所增加,但是无法维持钾元素平衡[7];二是农作物丰收之后,一部分钾素存在于秸秆中,但秸秆直接还田还没有大面积推广开;三是多数钾肥主要为硫酸钾和氯化钾,易溶于水而流失,而巴彦淖尔属河套地区,灌溉方式主要为沟灌漫灌,钾肥伴随大水冲刷而流失;这些应是耕地缺钾的主要原因。

(2)试验结果表明,磴口县的土壤速效钾含量均值全市最低(162mg/kg),这与当地农业技术推广中心对磴口县2007―2009年耕地地力状况的研究结果(154.9mg/kg)基本一致,评定等级为中等偏低。原因可能与当地农民重氮磷、轻钾肥的施肥习惯有关[8]。而且磴口县耕地土壤以砂质土居多,本身不容易固钾。速效钾含量中等偏低,一般来说,在一定条件下增施钾肥会起到较好增产效果,因为速效钾含量易受施肥、温度、水分、作物吸收等因素影响。且不同质地的土壤结持的钾有效性各异[4]。

4 结论

巴彦淖尔市农田土壤速效钾含量整体处中量水平,但有下降趋势,长期供钾可能存在潜力不足的问题。磴口县为钾肥缺失程度较重地区,建议采取以下措施来提高农田土壤钾素水平:(1)加强农田基础设施建设,改进灌溉方式及耕作方式,减少农田钾素流失;(2)推广秸秆还田,使得钾素还土;(3)因地制宜,因土施肥,继续大力推广实行测土配方施肥,培肥地力,促进农业可持续发展。

参考文献

[1]彭克明.农业化学(总论)(第二版)[M].北京:中国农业出版社,2000:144,153,162.

[2]张爱君,马飞,张明普,等.黄潮土的钾素状况与钾肥效应的长期定位试验[J].江苏农业学报,2000,16(4):237-241.

[3]冯向阳,孟祥婵.县域土壤速效钾测试数据数理统计分析应用[J].科技创新与生产力,2012.06(221):101-103

[4]梁云,石洪艳,张元勇.湖南省花垣县农田土壤钾素现状、存在问题及对策[J].农业现代化研究,2014,35(5):614-617.

[5]中国农业部.NY/T 1118-2006测土配方施肥技术推广[S].2006

[6]国家林业局.LY/T 1236-1999森林土壤速效钾的测定[S].1999.

[7]刘庆伦,苏英杰.阳谷县土壤速效钾含量下降和防止对策[J].安徽农业学报,2009,15(02).

土壤检测论文篇(4)

19 SHEN ZhongLan, CAI JiBao, GAO Yun, ZHU XiaoLan, SU QingDe. Chinese. J. Anal. Chem., 2005, 33(9): 1318-1320

申中兰, 蔡继宝, 高 芸, 朱晓兰, 苏庆德. 分析化学, 2005, 33(9): 1318-1320

20 LIU HongMei, LI XiaoPeng, LI WenYing, HAN HaiTao. Guangdong Agric. Sci., 2012, 39(11): 188-190

刘红梅, 黎小鹏, 李文英, 韩海涛. 广东农业科学, 2012, 39(11): 188-190

土壤检测论文篇(5)

广东省高州市为粤西的一个农业大市,曾经是肠道寄生虫病及土源性线虫病高感染地区之一,寄生虫总感染率高于50%。随着改革开放的深入和人民生活水平的提高,农村饮用水和居住条件的明显改善,以及政府相关部门的重视与防治,人群中的土源性线虫感染率已降至20%以下。根据《全国土源性线虫病监测方案》,国家CDC、广东省CDC及茂名、高州市CDC于2006~2010年,在高州市长坡镇旧城村委会开展了为期五年的土源性线虫病监测工作。现将5年来土壤中土源性线虫卵污染情况分析如下。

1 监测内容与方法

1.1 土壤采样点:每个监测点采用单纯随机抽样方法抽取10户,每户采集菜园、厕所周边、庭院、厨房四类地点的土样。

1.2 采样量:每户每类地点1份,每份30克。

1.3 检查方法:镜检受精或未受精蛔虫卵,土壤培养法区别死活受精蛔虫卵。

1.4 指标:观察土壤中的蛔虫卵、受精蛔虫卵和培养后活受精蛔虫卵以及分辨各虫种并做好登记。

2 相关因素调查

调查监测点的地理环境、气温、湿度、降雨、农作物、经济水平、卫生状况、防治措施等自然和社会因素。

3 质量控制

中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所负责对承担监测点工作任务的各级业务骨干进行技术培训,对监测点工作进行督导检查,并负责组织对监测点镜检结果进行复检,严格控制镜检质量。

4 监测结果

4.1 基本情况:广东省高州市长坡镇旧城村委会地处粤西部,丘陵地貌。该村总户数1031 户,人口数4289人,常住人口2123人。全村居民主要饮用井水,厕所总数为975座,其中未经无害化厕所121座,其它无害化处理厕所854座。该镇全年平均气温为22℃,年降雨量 1890mm。居民人均年纯收入4690元。该镇以种植业为主要产业。

4.2 2006~2010年土壤中人蛔虫卵及其他土源性线虫卵污染情况:2006~2010年每年随机采集长坡镇旧城村委会10户村民的庭院、厕所、厨房、菜田的土壤共40份,每份30克,采用改良饱和硝酸钠漂浮法进行蛔虫卵的检测蛔虫卵,五年共采集200份次,在四类地点200份土壤样本中,蛔虫卵阳性39份,阳性率为19.5%,钩虫卵阳性25份,阳性率12.5%,鞭虫卵阳性19份,阳性率9.5%,蛲虫卵阳性1份,阳性率0.5%。各地点土源性线虫卵检出率差别无统计学意义( =3.75,P>0.05),四类采样地点各种土源性线虫卵检出率差别有统计学意义( =33.18,P

土壤检测论文篇(6)

中图分类号 O658 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)08-0206-01

土壤是农业生产的基础和根本,是人类社会赖以生存的物质基础,是农业生态环境的重要组成部分[1]。近年来,传统的农业耕作方式逐渐被现代农业生产方式替代,导致土壤肥力下降,土壤环境质量恶化。尤其是在生产过程中,为了片面追求较高的产量和效益,农药和化肥使用过量,不但残留在农作物中,对消费者安全造成威胁,也会残留在土壤中。残留在土壤中的农药和化肥随着蒸发、降水、淋溶等作用进入环境中,给环境带来了巨大的危害[2]。准确检测农产品和土壤中的农药和化肥含量,不但是确保消费者安全的必要措施,也是采取相关措施减少其对环境污染的基础和条件。

农药的种类众多,使用较为广泛的是有机磷、有机氯等类型。有机氯农药是生产中常用的一种农药,溶于脂类,有效期长,杀虫效果较好。但是有机氯农药也存在容易残留、不易消解等缺点[3-4]。目前,我国对有机氯农药的检测标准有《土壤中六六六和滴滴涕测定的气相色谱法(GB/T 14550-2003)》,该方法主要检测六六六、滴滴涕等8种有机氯农药。但在实际应用过程中,存在提取时间长、单纯浓硫酸净化效果差、分析目标化合物种类单一等缺点。近年来,随着技术的进步,在机氯农药检测的前处理过程中,逐渐开始应用微波萃取法。微波萃取法具有提取速度快、目标性强、节省试剂、污染小、操作简单等优点。该文建立了微波萃取―气相色谱法测定土壤中8种有机氯农药的方法,取得了满意的结果。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

气相色谱仪(GC ULTRA,热电公司),微波萃取仪(CEM公司),氮吹浓缩仪(美国Zymark公司),色谱柱DB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm,美国安捷伦公司)。正己烷(农残级),丙酮(农残级),浓硫酸(优级纯),无水硫酸钠(优级纯,650 ℃下烘8 h)。有机氯标准溶液,浓度100 mg/L。

1.2 试验方法

1.2.1 样品提取。准确称取2.5 g左右土壤样品置于微波萃取专用萃取筒中,加入1∶1(v/v)正己烷/丙酮溶液15 mL,萃取功率1 600 W,温度100 ℃,萃取时间为15 min。萃取完成降至室温后,将萃取液用无水硫酸钠脱水后转移至分液漏斗中,再用正己烷充分洗涤萃取筒3次,洗涤液也转入分液漏斗中。

1.2.2 萃取。将10 mL纯水加入分液漏斗中,萃取,弃去水相。向有机相中加入5 mL浓硫酸,萃取,弃去硫酸层。重复加入浓硫酸进行萃取,直至洗至有机相无色。向有机相中加入纯水,重复萃取至有机相呈中性。将萃取后的溶液经无水硫酸钠脱水后,旋转蒸发至5 mL左右,转移至浓缩管中。

1.2.3 浓缩定容。浓缩仪设置温度30 ℃,小流量氮气将萃取液浓缩至1.0 mL左右,用正己烷溶液准确定容至1.0 mL,转移至样品瓶中,进行上机分析。

1.2.4 仪器分析条件。柱流量:1.0 mL/min(恒流);进样口温度:290 ℃,采取不分流进样;ECD基座温度:250 ℃;检测器温度:300 ℃;柱温:100 ℃(2 min)6 ℃/min290 ℃(5 min)。

2 结果与分析

2.1 色谱图

2.2 检出限

在100 μg/L有机氯标准溶液中加入空白石英砂,然后连续进行7次测定,计算检出限。结果表明,8种有机氯农药的检出限为0.020~0.051 μg/kg。

2.3 精密度和准确度

用含有8种有机氯组分的土壤标准样品经过微波萃取,在选定条件下连续测定7次,计算精密度和回收率,结果如表1所示。可以看出,8种有机氯农药的相对标准偏差为4.15%~5.32%,平均回收率为85.4%~96.0%。说明该方法精密度良好,回收率稳定,能够满足土壤中痕量有机氯农药检测的要求。

3 结论与讨论

在该试验中采用微波萃取的提取方法对土壤中的有机氯农药进行提取,GC-ECD进行测定。结果表明,利用微波萃取来提取土壤中微量六六六、滴滴涕具有操作简单、加热均匀、对萃取物选择性高、萃取时间短、有机溶剂用量少、回收率高等特点,完全可以满足土壤中有机氯农药的测定[5-9]。

4 参考文献

[1] 孙铁衍,李培军,周启星.土壤形成机理与修复技术[M].北京:科学出版社,2005.

[2] 应方,阮东德,徐建芬,等.水中有机氯农药的测量不确定度评定[J].农业与技术,2012,32(2):149-151.

[3] 佟玲,黄园英,张玲金,等.气相色谱-质谱法测定土壤中有机氯农药及多氯联苯[J].理化检验,2009,45(7):858-861.

[4] 李娟,丁曦宁,胡冠久,等.微波萃取-气相色谱/质谱法测定土壤中的有机氯农药[J].中国环境监测,2005,21(4):49-51.

[5] 蒋小良,王斌,徐正华,等.微波萃取-气相色谱法测定纸质包装材料中五氯苯酚[J].中华纸业,2013(2):22-24.

[6] 赵丽娟.微波萃取-气质联用法测定沉积物中的酞酸酯类化合物[J].现代农业科技,2012(21):241,245.

土壤检测论文篇(7)

中图分类号:X839.2 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170333055

吉林省是我国人参的主要产区,其中长白山人参更是享誉全国。延边州坐落于长白山脚下,人参产业较为发达,有较为完善的人参种植基地。在20世纪80年代已经禁止农药的使用,但是因为有机氯农药(六六六、滴滴涕、五氯硝基苯等)具有很强的耐降解性,可能仍然残留在环境中。土壤有机质能吸附、固定有机氯农药,是环境中有机氯农药的天然汇[1]。在含有有机氯农药的土壤中种植人参,人参会通过根系吸收土壤中的有机氯农药并富集到各个部位,影响人参产品质量,最终危及人体健康[2]。因此,检测栽培人参土壤中的有机氯农药(六六六、滴滴涕、五氯硝基苯等)的残留量是十分必要的。本文采用气相色谱法对吉林省内安图、和龙、敦化、珲春4个地区人参种植基地共24个批次的人参土壤样品进行有机氯农残检测,并对样品前处理方法进行优化。

1 实验部分

1.1 仪器、材料和试剂

样品:从安图、和龙、敦化、珲春4个地区的人参种植基地随机采取的人参土壤。

Agilent 7890B 气相色谱仪、旋转蒸发仪、TD5K低速离心机、超声波振荡器、电子分析天平。乙腈(色谱纯)、氯化钠(分析纯)、正己烷(分析纯)、二氯甲烷(分析纯)、甲醇(分析纯)、石油醚(分析纯)、氨基固相萃取柱(Cleanert NH2-SPE)。

混合标准溶液[五氯硝基苯(PCNB)、BHC各异构体(α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC)、DDT各异构体(pp’-DDE、op’-DDT、pp’-DDD、pp’-DDT)的标准贮备液100μg/mL,用丙酮稀释并配制成浓度为1.0μg/mL的混标溶液];准确量取适量的混合标准溶液,用丙酮逐渐稀释成7个浓度的混合标准系列溶液,浓度分别为0.01、0.02、0.05、0.1、0.25、0.5,1μg/mL。

1.2 气相色谱分析条件

HP-5石英毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm);进样口温度为260℃;检测器温度为300℃。程序升温:初始80℃,保留1min;15℃/min升至160℃,保留3min;15℃/min升至200℃,保留15min;9℃/min升至290℃,保留10min。载气为高纯氮(纯度>99.999%),流速为2.0mL/min;尾吹氮气流速60mL/min。

1.3 人参土壤样品的前处理

取人参土壤样品10g(精密称量)于离心瓶中,加入1mL水润湿;加入4g NaCl,准确加入50mL乙腈,超声处理30min;离心(3000r/min),用移液管迅速量取上清液10mL于旋转蒸发瓶中,40℃下旋干;用2mL甲醇-二氯甲烷(体积比为1:19)溶解,加于已经活化好的氨基固相萃取柱(用5mL二氯甲烷预洗)中,用10mL甲醇-二氯甲烷(体积比为1:19)洗脱并收集洗脱液,在40℃水浴下浓缩至干,加入丙酮-正己烷(体积比为1:4)溶液并定容至2mL,供GC测定。

2 Y果与讨论

2.1 线性关系的考察及检测限

将配制好的7个浓度的混合标准系列溶液按照上述选定的色谱条件进样测定,以质量浓度(x)为横坐标、各组分对应的峰面积(y)为纵坐标做标准曲线并进行线性回归分析,线性方程见表1。结果表明,9种有机氯农药在0.01~1.0μg/mL浓度范围内呈良好的线性关系且相关系数均在(r2)均0.9944以上。

取2.1中混合标准溶液并逐级稀释,以信噪比等于3(S/N=3)时确定为最低检测限。经过试验,9种农药的最低检测限见表1。数据表明,最低检测限均能达到0.002mg/kg,说明此法具有较高的灵敏度,基本能够满足土壤中有机氯农药残留的检测要求。

2.2 加标回收率和精密度

称取1份未检出9种农药的人参土壤样品,进行3个添加水平的回收率实验,每个水平重复5次,计算9种农药的平均回收率和相对标准偏差(RSD),结果如表2。数据表明,9种农药的平均回收率均在85%~105%之间且RSD均小于2.1%,均处在误差范围内,进一步说明该法能够满足检测要求。

2.3 实际土壤样品的测定

按照本文建立的方法对4个地区的24个批次的人参土壤样品进行检测,结果如表3。数据表明:全部土壤样品中残留的BHCs和DDTs均未超过国家标准要求的最大残留检测量(分别为0.4mg/kg、0.5mg/kg);说明土壤中的BHCs和DDTs农药几乎完全被降解。而4~5号土壤样品中的PCNB均超出了国家标准要求的最大残留量(0.3mg/kg)。

3 讨论

本研究中,色谱柱的选择和程序升温条件的设定是检测有机氯农药的关键。选择的HP-5石英毛细管柱和设定的升温程序,能够在较短的时间(

在检测的4个地区的人参土壤样品中,仅有2个样品的有机氯农药超标,检出率为8.3%。此次对延边州内4个地区的人参土壤中有机氯农药残留的调查和评估,为进一步了解延边地区有机氯农药残留情况,提供了科学的理论依据。

参考文献

土壤检测论文篇(8)

引言

现如今,新疆已有八十七的县市展开了测土配方施肥项目,本文通过相关调查,针对土壤肥料化验工作中的问题提出一些建议。在该项目全面展开之前,大多数土壤肥料化验室的监测工作都无法正常进行。除了相关的仪器设备十分落后之外,化验人员也没有较好的专业素质,以至于无法保证其土壤肥料化验能力。随着土壤肥料检验工作得到越来越多的重视,大部分化验室都陆续进行了设备的更新以及技术人员的培养。

一、土壤肥料质量检测工作所取得的成效

(一)了解新疆土壤养分现状

测土配方施肥项目得到了大量的数据,对其进行统计分析,进而了解到新疆耕地土壤养分的情况,对耕地土壤的平均PH值以及有机质、碱解氮、速效钾等平均含量有所掌握。通过与第二次土壤普查数据做比较,发现耕地土壤肥力水平有了显著提升,其中有效磷富集,碱解氮含量出现了较大的增幅,而钾并没有出现大面积缺乏。面对新疆耕地土壤养分状况与施肥现状,有针对性的提出有机与无机的结合,并执行增施有机肥以及补充性施磷等施肥指导方针。

(二)建立主要作物的施肥指标体系

对于测土配方施肥技术来说,作物施肥指标体系不仅仅是其核心内容,也是其肥料配方制定的关键依据。各个项目将“3414”田间实验数据与土壤分析值相结合,并利用当地专家的经营与农民施肥情况调查资料,进行棉花、小麦以及玉米施肥指标体系的建立。对于新疆的特色作物番茄、油葵、哈密瓜等,进一步完善其相应施肥指标体系的建立。诸如葡萄、红枣等果树,也展开了田间小区实验,使特色林果业的测土配方施肥指标体系得以快速建立。

二、土壤肥料化验工作存在的问题

(一)仪器设备方面

现如今,大部分化验室都购置了新型的仪器设备,但即便如此,在进行仪器设备的使用时,专业的技术指导与技术顾问十分匮乏,以至于新型仪器最终都沦为摆设,使用率极其低下。另外,在进行检验使用时,若是仪器设备出现故障问题无法及时解决,则会造成仪器设备的资源浪费。新型的仪器设备都有着昂贵的造价,要完善新型仪器设备的配置,会产生极大的耗资,县级以下的化验单位尤为严重。仪器设备无法发挥作用而被闲置在化验室,不仅使资源极度浪费,也在很大程度上对员工的工作积极性产生了影响。

(二)专业技术方面

化验室的技术人员专业理论十分匮乏,没有良好的知识体系以及技术能力,以至于无法正确的操作仪器。并且在处理数据以及分析检验结果时,无法与最新的要求接轨,对土壤肥料化验监测的工作效率产生了极大的影响。在大部分县级化验室中,缺少专业的化验监测人员,由于该项工作与其他部门职能混乱,以至于土壤肥料化验工作无法顺利有效的展开。在当前的土壤肥料化验监测工作中,全面的分析能力与数据处理能力是相关技术人员必不可少的,如此才能使检验结果更加可靠。

(三)监测能力方面

在当前的土壤肥料检验单位中,没有一个规范的用人制度,以至于相关的土壤肥料化验人员没有较高的积极性,在实际进行工作时,没有一定的执行力度使得检验工作无法按时完成。在土壤肥料化验监测工作中,监测能力是重中之重,只有对其进行不断提升才能使监测工作更加可靠。对于监测中的问题应当及时对其作出判断,并在误差允许范围内使检验精度有极大程度的提升。

三、对土壤肥料化验工作的建议

(一)配备专业技术人员

人员体系在工作的开展中是必不可少的,因此在土壤检测工作中,要想使工作能够顺利的展开,技术人员是极其重要的一环。所以在一个土壤肥料化验监测化验室中,一定要配备足够数量的专业技术人员,如此才能使监测工作更加稳定可靠。

(二)利用先进仪器设备

目前,土壤肥料检验工作监测要求越来越高,工作的展开必须通过先进仪器的使用。所以先进的x器设备是各个土壤肥料监测化验室不可或缺的基础保障,只有使其使用效率得到有效保障,并利用先进仪器设备进行监测工作的展开,才能够快速的服务当前的农业生产工作。

(三)提高化验人员的素质

要想使监测数据能够保证精确度,则化验人员的素质是关键,严谨科学的工作态度以及认真负责的工作作风是化验人员必须具备的。由于县级土肥化验室人员稀缺,因此每个化验人员都应完善自身理论知识,并提升其数据分析能力与实际操作能力。

(四)培养化验带头人

除了要普遍提升技术人员的专业素养,对于技术骨干的培养也是势在必行的。在进行实际的检验工作时,会遇到一些新的问题与仪器故障,而培养技术骨干则能很好的开展日常工作,他们所进行的统筹安排使化验室工作的有序性得到了保证。

结语

不仅仅是在仪器设备以及技术人员素质方面土壤肥料化验工作有不足,在监测能力方面也有着许多需解决的问题,应当对目前工作中的不足有深入的了解,并提出科学合理的建议对该工作进行指导。监测队伍的建立是首要任务,其次便是要提升技术人员的素养水平,另外还有仪器设备的使用效率,最后是检测技术骨干的培养,只有这样才能使监测化验工作能够有效开展。

参考文献:

土壤检测论文篇(9)

0 引言

目前,盆栽植物越来越受到城市居民的喜爱,为了克服传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性,本文所介绍的盆栽植物生长过程土壤水分测控系统基于单片机控制,再配合土壤湿度检测电路设备探测盆栽植物所在的土壤环境,电磁阀门和可以根据不同植物进行多种灌溉方式的灌头,既克服了传统的人工浇水的不定时性和不准确性,又避免了以往水分控制系统的不准确性而造成的过涝等,因此采用土壤湿度监测模块,单片机控制模块,电磁阀门灌水模块所构成的盆栽植物土壤水分测控系统以降低设备投入,同时也不用自己去专门维护、检修,是比较理想的选择。

1 系统方案设计

系统总体设计方案主要由土壤湿度检测模块、单片机采集控制及输出电路模块、电磁阀及滴灌设备模块等几部分组成。系统构成如图1所示。

图1系统组成框图

整个系统的工作原理为:土壤湿度检测模块来完成对盆栽植物土壤湿度的采集;单片机采集控制系统将采集到的土壤湿度数据与设定的土壤湿度数据进行比较,进行实时灌水,达到设定值时停止灌水;电磁阀及滴灌设备用来实现根据单片机经过分析数据后,实现灌水或者停止灌水;进而使土壤湿度处在适宜农作物生长需求的最佳状态。

2 系统硬件电路设计

由A/D转换电路、STC89C52单片机和相应的振荡、复位电路、继电器控制电路组成单片机采集控制及信号输出模块是整个测控系统的核心。通过采集土壤湿度检测模块传递的实时土壤湿度信号,与设定的土壤湿度数据进行对比,然后输出信号使继电器控制电路控制电磁阀门的开关,从而进行对盆栽植物的实时灌水。

2.1 土壤湿度检测模块

土壤湿度检测模块由湿度探头和信号放大电路组成。

土壤湿度检测模块的工作原理:为当土壤湿度传感器插入土壤时,由于土壤含水量的不同,使得土壤湿度传感器的电阻值也随之变化,这个电阻器成为晶体管VT1的基极偏流电阻器。偏流电阻值的不同,使VT1的基极电流也不同,从而改变了VT1的集电极电流,也改变了发射极上的电流,这一电流流过电阻器R2时,在该电阻器上形成的电压,再经电阻器R5和R8分压以后加至运算放大器LM358的③脚(同相信号输入端),经放大以后从LM358的①脚输出,并由VD3将输出电压限定在5V之内。

2. 2 单片机采集控制及信号输出电路模块

单片机采集控制及信号输出电路模块由A/D转换器ADC0832、STC89C52、继电器驱动电路组成。

图2 A/D转换器电路图

在单片机采集控制及信号输出电路中,土壤湿度检测电路输出端与A/D转换器的2脚和3脚相连,如图2所示。A/D转换器的1脚,5脚,6脚,7脚与单片机的P3口的P34, P37, P36,P35相连,完成相应的数字量转换。输出时,单片机P1口与驱动电路中的ULN2003AN的输入端相连,ULN2003AN的输出端与继电器相连,完成输出。

2.3 电磁阀滴灌模块

电磁阀采用常闭电磁阀,其压力范围0~0.8Mpa,电压范围0~24V。该电磁阀的原理是通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭。

3 系统软件设计

盆栽植物生长过程土壤水分测控系统程序设计是基于盆栽植物土壤水分的变化。单片机采集到土壤湿度信号数据后,与事先设定的值进行比较,以决定是否加湿。本盆栽植物生长过程土壤水分测控系统采用滴灌加湿的方法。为了避免滴灌过量的情况发生,在滴灌后的一段时间内,只检测湿度,而不对土壤湿度信号进行处理。

4 结论

随着单片机技术在农业园艺上业务的不断拓展,采用土壤湿度监测模块,单片机控制模块,电磁阀门灌水模块所构成的盆栽植物土壤水分测控系统以降低设备投入,同时也不用自己去专门维护、检修,既克服了传统的人工浇水的不定时性和不准确性,又避免了以往水分控制系统的不准确性而造成的过涝等是比较理想的选择。

土壤检测论文篇(10)

中图分类号:TP65 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0075-01

1 前言

对样品进行化学检测之前要进行一定的处理,是样品进行化学分析中最为基础操作步骤。因化学分析在技术要求最后的检测试样大多是以液体状态的存在,且对样品进行前处理对整个化学分析产生重要影响,所以样品前处理工作也是整个化学分析的重要步骤。并且,因操作人员在操作手段上存在一定差异,所以要求在技术处理上要严格按照操作步骤进行。虽然有时候对同一个样品进行相同技术的处理,且在方法以及手段等方面基本相同,但是其所获得的结果也会存在一定差异。因此,如何能对土壤中重金属检测中的前处理技术更好的得以确认,且在处理中尽量减少对样品检测结果的负面影响,则是本文所要探讨的问题。

2 目前国标中对土壤重金属检测的前处理方法

国标中目前对土壤中重金属检测的样品前处理方法,主要有开放式的电热板法和密闭的微波消解法。

2.1 电热板法

长期以来,我国对土壤重金属的全量消解以盐酸--硝酸--氢氟酸--高氯酸为酸解体系、电热板加热为手段的电热板法为主的前处理方法。此方法土壤样品消解的时间长,效率低;酸试剂种类多,用量大。消解过程繁琐,操作上稍有不慎,便会造成待测元素损失严重,导致实验失败。因为是开放式消解,也容易引入外源性污染;试剂种类多、用量大同样会引入更多的干扰因素。电热板加热时间长,耗能高,且加热不均匀,导致各样品消解液温度不同,造成消解和赶酸进程差异大。因为方法操作和注意事项的繁多,导致样品消解需要分析者全程值守,耗费人力且对人身健康造成严重威胁。此方法的优点在于前期投入的沉没成本低,比较经济,易于大面积推广。

近年来,因为机械自动化的发展,市场上出现一种“土壤全自动消解仪”的新仪器,其宣称实现了加酸、加热、赶酸和定容的全自动化,解放了人力。在笔者的实际使用中,发现因其使用石墨槽加热,所以加热均匀,效率有所提高;消解过程自动化程度高,但也并非能够实现真正的无人值守,依然需要在实验人员的监控之下。此仪器的本质是电热板消解法的优化和改进,除减少了一部分人力外,对检测数据的重现性和准确性并无明显的改善,它相对传统电热板法的积极现实意义在于提高了对实验室工作人员的健康保障。

2.2 微波消解法

微波消解法是样品和酸解试剂在密闭的消解罐内,采用微波加热加快消解速度的前处理方法。从加热原理来看,电热板法是热传导方式加热,属于外部加热;微波加热是极性分子吸收微波后,发生高频往复运动产生内部摩擦、碰撞的内加热,加热速度快且均匀,能耗低。因为消解过程在密闭的消解罐内进行,所以理想状态下,试剂不挥发到外部,在内部回流循环使用,同时加热后消解罐内产生高温高压的条件,增强了试剂对样品的溶解和氧化的能力,极大的加快样品的消解速度。在酸解体系上,微波消解法一般采用王水/逆王水;王水/逆王水-浞酸;硝酸-氢氟酸加高氯酸。前两种算解体系,如果有机物含量比较多,可以同时加入适量的过氧化氢需要增强氧化能力;电热板法所需要的高氯酸,因其易爆性,并不建议用于微波消解过程中。笔者认为有氢氟酸的酸解体系更具有广泛的适用性。

相对电热板法,酸试剂的种类和使用量明显减少,消解时间明显缩短,效率显著提高。密闭的消解体系同样减少了元素损失和外部污染机会,提高了检测数据的重现性和准确性,同时微波消解过程的密闭和全自动化,真正实现了其过程的无人值守。微波消解后在赶酸步骤上,如果配合石墨槽加热赶酸,那么效率将会再次得到提高。

总结以上两种方法主要优点和缺点的对比(表1):

3 结论

通常对土壤进行重金属检测之前要对样品进行前处理,只有在前期处理技术得以完善,才能有效保证将不利因素对分析结果的负面影响降到最低程度。采取不同的前处理方法对实际检测的结果能够产生直接影响,因此在选择方法之前要对所要检测的重金属元素性质和状态等进行考虑,以判断采用合理的消解方案。

通过对土壤的前处理方法的分析和实践,笔者认为微波消解法效果好,节能环保,且能更好的保障工作人员的人身健康,值得优先考虑和推广。无论何种消解方法都应该向更高水平方向所演变。从目前的人工方法为主,向安全高效的智能方向发展,则是我国环境监测今后的发展方向。

参考文献

土壤检测论文篇(11)

中图分类号:TM726文献标识码: A 文章编号:

引言

接地装置是接地体和接地线的统称,接地体是指埋入地下直接与土壤接触、有一定流散电阻的金属导体。连接接地体与电气设备或构件的接地部分的金属导体称为接地线(PE 线)。我们称接地装置为输配电线路的安全保护装置。下面本文将阐述如何对接地装置进行正确的测量,从而使输配电线路的接地装置起到安全保护作用。

1、接地装置的基本概念

1.1杆塔与土壤间作良好的电气连接称为接地,与土壤直接接触的金属体或金属体组称为接地体或接地极。连接于接地体与杆塔间的金属导线称为接地线。接地线与接地体合称为接地装置

(1)输电线路接地装置的作用:主要作用是泄导雷电流,降低杆塔顶部电位,保护线路绝缘不致击穿闪络。

(2)输电线路接地装置分类及型式接地装置分为自然接地(包括杆塔基础、拉线等直接与土壤接触部分)和人工接地体(根据需要由人工埋设的装置);按铺设方式不同,分为垂直和水平两种。高压输电线路的接地装置多为水平铺设,水平接地又分为环型接地和放射型接地。也有由于条件需要的混合型接地。

(3)接地电阻:故障入地电流在接地体上方产生电压与故障入地电流之比称为接地电阻。接地电阻与土壤电阻率及接地装置型式有密切的关系。送电线路经过不同的土质结构的地区,土壤电阻率也有较大的数值差异。要根据不同的土壤电阻率选择数量不等、不同型式的接地装置。

1.2土壤电阻率及影响土壤电阻率大小的主要因素

(1)土壤电阻率(也称土壤电阻系数)。决定接地电阻的主要因素是土壤电阻,其大小用土壤电阻率来表示,土壤电阻系数是以每边长1 米的正立方体的体积的土壤电阻来表示。土壤电阻率ρ 的单位是ΩM。

(2)影响土壤电阻率的主要因素。土壤电阻率决定于土壤性质、含水量、化学成分、物理性质等、是随着上述条件的变化而变化的。为此在设计接地装置时要根据地质情况,考虑季节影响,选择其中最大值作为设计依据。

(3)结论。影响土壤电阻率的因素很多,因此设计时最好选用实测值,因为测量时具体情况不同,土壤电阻率会同一地点但数值有较大变化。为稳妥起见,使所测量数值反映最不利情况时的土壤电阻率。将实测的ρ0乘以换算系数ψ,则设计时采用ρ=ψρ0 作为依据。

2、输电线杆塔接地电阻值的测量方法

2.1测量接地电阻的基本原理

测量接地电阻的接线如图1 所示

图1测量接地电阻的接线图

为了简化计算设接地体为半球型。它流入大地的电流I。在距球心x 处球面上电流密度为式中J 是距球心为x 处球面的电流密度;I 为接地体流入地中的电流;X 为距球心的距离。

2.2测量杆塔接地电阻的接线

测量电力线路杆塔接地体接地电阻的结线如图2 所示。

图2 测量电力线路杆塔接地体接地电阻的结线图

注:d13一般取接地体长度L(最长放射线)的4倍,d12取为L的2.5倍。

2.3 用ZC—8 接地电阻摇表(测量仪)测量接地电阻

这类型仪表有三端钮和四端钮两种。四端钮主要是用来测量土壤电阻率用。用三极法测量接地电阻时将E、I 两端钮用压板短接。

这种测量仪主要量件为两个框架的电磁式流比计。第一个框架线圈与电源,被测接地体和辅助接地体串联,第二个框架线圈与串联的附加电阻Rσ,连接在接地体和接地棒之间,在测量时加在第二个框架回路的电压,正好与接地体的对地电压相等。

三点法测接地电阻必须使基地装置与杆塔的连接点全部脱离,将放射型接地用导线连通,将ZC—8 仪表的E1I1短接后接到被测接地极上,将电流极I2 用导线连接到D=4L(L为放射接地单根长度)电压极接到2.5 倍D=2.5L( 也相当于电流极距离的0.618 倍。如果是环形接地体,也要将接地体与杆塔全部脱离后再与仪表相接,但电流极d13可放到2D位置(D 为环型接地体对角线长度)电压极d12 可放到0.618 d13=1.236D 的位置。这两极最好放在横线路方向,两接地极的入土深度要一致。接线后将仪器放平,检查检流计指针是否位中心线,不在时要旋动调零按钮,使指针在中心线上。将倍率标度拐向最大倍数,慢慢转动发电机摇把。同时转动测量标度盘,使检流计指针指示中心线位置,当检流计接衡时加快发电机摇把的转速,使转速达到每分钟120 转以上,并调整测量标度盘,使检流计指针指于中心线上。如这时候的读盘数小于1 应将倍率转向较小的倍率再重新调正测量标度盘。将标度盘测得的数字N 乘以倍率,就是被测接地体的工频接地电阻。Rd=KN 这就是三极法测接地电阻的原理及方法。

3、土壤电阻率的正确测量

对不同的土壤电阻率的地段,接地电阻允许值是不同的,这个在前面已经论述。在杆塔接地装置上所测到的接地电阻值,是否符合设计和线路运行的要求,关键是由该基土壤电阻率的最大值来决定的。因此能正确测出各基杆塔的土壤电阻率比测接地电阻值更为重要。所以必须学会正确测量土壤电阻率的方法。

3.1 利用ZC—8 型测量仪,采用4 极法测量线路土壤电阻率

所谓四极法是用四根同样尺寸的接地棒—其中两根组成电流回路,两根构成电压回路来测量的反方法,如图:

3.2 用三极法测量土壤电阻率

三点法测土壤电阻率结线与三极法测接地电阻一样,要求将测试电极打入土壤深度应与实际接地装置埋深一致。试验检查电极、电压极、电流极应排直线等距。同时要求极间距离不小于20 米。检查电极插入地下部分必须与土壤严密接触,否则会造成较大测量误差。

三极法是先测出检查试极的电阻值R,则土壤电阻率按公式求

R :为Ω ;d :检查接地极直径;L :检查接地打入地下部分长度;P :土壤电阻率,单位为Ωm。

(1)用三极法测土壤电阻率时,接地体附近的土壤起决定性作用,即用这种方法测得的土壤电阻率在很大程度上只反映接地体附近的土壤电阻率。

(2)四极法测得的土壤电阻率与极间距离a 有关,当a 不大时所测的电阻率仅为大地表层的电阻率。用4 极法测量土壤电阻率时,电极可用四根直径2cm,长0.5 ~ 1m 的

圆钢或铁管作电极,考虑到接地装置的接地散流效应,极间距离选取20m 左右,深为1/20a。

4、判定接地电阻值是否合格的界限

(1)凡是测得接地电阻值为10Ω 及以下者已经满足了防雷接地允许值要求,所以均不用 测量土壤电阻率;凡是测得接地电阻大于10Ω 都应做土壤电阻率的测定,测得土壤电阻率后,应在测得的p0 值乘以季节系数后(p=p0ψ)。再按接地在不同土壤电阻率情况下,允许接地电阻值判定本基塔接地是否合格。

(2)用三极法测量土壤电阻率,目前在测量中是在测接地电阻后,然后再打如接地极测土壤电阻率。这一方法是有较大错误的。应按本文所介绍的方法进行测量。在数据上更是不对的,测来的数据根本不是土壤电阻率,而是测试钎的接地电阻值。应将接地极电阻通过计算才能得到土壤电阻率的数值。这个数值还要乘以系数方能得出土壤电阻率可能出现的最大值。

(3)使用钩式接地电阻测试仪,被测接地装置如果是环型接地,则只能保持一个接地引线与杆塔连接,其余引线要与杆塔断开后才能测得该基的接地电阻值。对于放射型接地,由于接地装置没有联系并都是一条引线与杆塔相连,则接地引线可以不打开,逐个引线测量,最后将测得的电阻值用并联电路算出。对钩式电阻测量仪钩环无法衔住的接地引线,则必须与杆塔断开,然后用连线将接地装置与杆塔进行良好连接后方能用二极法测量其接地电阻。