一、土壤理化性質樣品預處理的必要性
土壤的理化性質檢測項目主要包括的容重、比重、通氣性、透水性、養(yǎng)分狀況、化學成分等。由于不同的樣品預處理方法對土壤質量測試結果會產生直接的影響,所以我們在針對不同的土壤樣品需要有針對性的采取特殊處理措施。比如針對受污染土壤樣品,我們通常應采取避免與皮膚接觸的特殊措施。在干燥時應采取排氣、通風等特殊措施。如果需要采集存在化學污染、真菌孢子或細螺旋體病等病原體的土壤樣品,我們還需要針對可能存在的危險,采取穿戴防護服、采用特定隔離裝置等安全措施。
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二、樣品預處理前的注意事項
土壤樣品在處理前,我們一般都有默認的試驗條件。比如通常假定的樣品重量至少需新鮮土壤500 g,默認采用的篩網篩孔尺寸為2 mm。這就要求我們在預處理開始之前,應確認后續(xù)采用的分析方法是否還需要使用其他篩孔尺寸。將土壤進行篩分,粒徑小于2 mm 的部分需要通過機械或手動方式分成若干部分,才能作為代表性子樣品進行分析。默認溫度條件要求我們需要將土壤樣品在空氣中或溫度不超過 40°C 的干燥箱中干燥或進行冷凍干燥。如有必要,在土壤潮濕易碎時就將土壤樣品壓碎,干燥后再重復壓碎過程。
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理論上土壤樣品應該僅為某一分析目的進行室內預處理,并且應該遠離分析測量地點。當然,分析人員也可以根據土壤性質和分析目的需要,決定不同粒徑大小組分是合并處理還是單獨處理。考慮到可能導致不同大小顆粒的分離,樣品應在分離、篩選、粉碎或研磨后重新進行均質化處理。在實驗時,應該注意盡量避免空氣或粉塵污染樣品。如果土壤樣品呈粉塵狀,處理時,可能存在部分樣品丟失情況,這也可能會改變其理化性質的測定結果,所以實驗時也要計算在內。
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三、樣品處理時需要的設備
土壤樣品處理需要的儀器主要包括:干燥箱、冷凍干燥器、破碎機、篩板、機械混合器、機械震篩機、分樣器、網篩、分析天平、天平等。我們在使用設備處理時,一定要確保所使用的儀器設備不會增減測試土壤中的任一物質成分(如重金屬)。如果不允許使用某一設備和/或物質對特定理化分析所需的樣品進行預處理,應在分析的相關標準中予以說明。
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四、具體樣品處理的過程
樣品處理過程主要分為五步,分別為干燥、粉碎、篩分、分類和研磨。
1.干燥方法介紹
干燥方式分為空氣干燥、干燥箱干燥、冷凍干燥三種。樣品干燥時間間取決于土壤類型、土層厚度、土壤和空氣的原始濕度以及通風率。在干燥箱中,沙土的干燥時間通常不超過24 h,粘土的干燥時間不超過48 h。對于含有大量新鮮有機物(如植物根部等)的土壤,其干燥時間可能需要72 h到96 h。每24h土壤樣品的質量損失要求不大于5%(質量分數(shù))。完成干燥過程后,測定并記錄干燥樣品的總質量。
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2.粉碎、篩分方法介紹
粉碎和篩分主要就是用破碎機和篩板進行操作。粉碎前,要把石頭、玻璃碎片和垃圾等異物去除,而且注意盡量減少去除異物時粘附帶走樣品,通過2 mm篩網的所有樣品應稱重并完全混合。使用破碎機粉碎,樣品粉碎后,可使用機械混合器重新混合均勻。
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3.分樣方法介紹
分樣方法分為手工分樣(四分法)、分樣器分樣、機械分樣。需要分樣的前提條件一般是因為樣品量太大,導致樣品無法用完,或者無法存儲。分樣時將干燥、粉碎和過篩樣品(此時,粒徑< 2 mm)分成200 g 到300 g的代表樣,制成實驗室樣品。將實驗室樣品分成若干小部分,達到所需樣品量要求,制成試驗品。在此過程中,應盡量避免產生粉塵。
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4.研磨方法介紹
一般在采用質量小于2 g的試驗樣品進行分析時,需要我們對樣品進行進一步研磨。研磨的粒徑達到<250 μm即可。如果是對于基于化學提取測定的參數(shù),那我們應該禁止研磨樣品,因為研磨會增加樣品表面積,從而增加樣品的反應性。需要進行化學分析時,可將大于2 mm的樣品部分進行研磨并與小于2 mm的部分混合。
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?以上便是我們在需要檢測土壤質量的理化性能時,進行樣品處理的方法。當然,土壤樣品處理是一個系統(tǒng)的工作,需要注意的事項有很多。我們在進行樣品預處理時,一定要可能影響檢測結果的因素都排除掉。
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