土壤检测论文例1

中图分类号： TN78?34； TP29 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）08?0125?03

土壤湿度，又称土壤含水率，是植物生长的一个重要影响因素，在园林花卉、蔬菜大棚等自动灌溉控制系统中，土壤湿度检测准确和稳定是控制系统成功的关键。现有的土壤湿度测定方法基本都属于电信号测量方式，即土壤作为载体通过电信号时，电信号的特性发生一定的改变。但实际土壤的结构和成分非常复杂，土壤是固相、液相、气相共同组成的物质[1]，这些物质处于一种微弱的平衡之中。当探测头插入土壤或电信号通过时，土壤中的平衡被改变，从而使得测量的准确性和稳定度较差。如何在测量过程中能够保证稳定性和精度，是电信号测量土壤湿度的关键问题。

1 恒流源作用下土壤湿度模型

设计试验土壤湿度检测的结构如图1，采用直径约 1 mm，长100 mm的不锈钢针作为土壤探针，探针间距离100 mm。当控制开关开通时，恒流源输出稳定电流（0.5 mA），通过土壤在两根探针间输出电压波形，得到图2中的电压瞬态变化曲线。如果测量不同湿度的土壤就可以得到图2的曲线簇。

从图2中可以得出以下结论：

（1）在恒流源作用下土壤湿度越大，输出电压波形的瞬态过程越长，输出电压幅度变化越大。

（2）在恒流源作用下不同土壤湿度情况下，当达到新的平衡时，输出电压的大小趋向数值相同。

（3）在恒流源作用下瞬态过程中土壤湿度越大，输出电压的初始值越小；土壤湿度越小，输出电压的初始值越大。

理论上土壤湿度检测的电学模型可以用一个阻容网络进行模拟[2]，在恒流源作用下常用的阻容电路（如图3所示）很难解释上述的结论，因此将电学模型修改为如图4的阻容模型电路来进行解释。

结合上述结论，对于图4的阻容等效网络在恒流源作用下可以得出：

（1）输出电压波形符合电容充电的曲线趋势；

（2）由于不同湿度时，输出电压在一定时间稳定后趋向数值一致，可知R0在不同的土壤湿度时基本变化很小；

（3）土壤湿度越大，输出电压的初始值越小，由于电容通电“瞬间”导通的原理，可知R1随着土壤湿度的增加而减小；

（4）土壤湿度越大，输出电压波形的瞬态过程越长，可知C随着土壤湿度的增加而增加，而且R1C也增大。

从阻容等效网络的物理意义上讲，可以认为R0代表了土壤样本的结构和基本成分，具有一定的稳定性；R1代表了土壤固相、液相和气相的物理变化，当湿度变化时，三者的比例发生变化，其导电性能变化；C代表土壤的电化学反应，当湿度变化时电解质的活跃程度变化，同时电流输入时，将会产生一些电解反应。

2 土壤湿度检测电路设计

从恒流源土壤湿度检测的分析可知，在实际信号采样中当电流输入后输出信号到达基本稳定时，其检测结果很难反应出湿度的区别，同时电流的输入打破了土壤的微弱平衡，其特性可能会发生变化，造成信号自身对测量的干扰。因此信号的采样应该位于输出电压曲线的初始值附近，才能准确反应土壤湿度的变化，同时由于电流作用时间短，电解反应的干扰基本不会出现。

实际采样电路如图5所示，在恒流源开通时，利用标准锯齿波电压与土壤探针输出电压在运放组成的比较电路中产生矩形脉冲，通过斯密特触发电路整形后进行脉宽捕捉和检测[3]，得到代表此时输出电压大小的矩形波脉宽，得到数据后系统立刻关闭脉宽捕捉功能和恒流源。

从理论上，锯齿波的频率越高，系统所捕捉的第一个脉宽越接近探针输出电压的初始值。实际上由于在较小恒流源电流作用下，输出电压波形的稳定时间基本都在100 ms以上，因此在实际使用中综合系统捕捉脉宽软件的技术实现可设计锯齿波的频率100 Hz以上即可。在实际制作中金属探针插入泥土后，对于泥土会产生一定扰动，土壤中的自由离子向金属表面运动，影响检测准确性。因此为了保证测试的稳定性，探针的金属表面与土壤接触不能太大，同时为了保证探针的插入深度，可采用绝缘材料包裹金属探针的方式[4] ，金属探针露出与土壤直接接触的针长短在1～1.5 cm为宜。测试时应先将探针插入土壤后一定时间（10～15 min）后进行。

图6显示实际制作的电路（锯齿波频率为100 Hz）在土壤湿度增加时脉冲宽度的变化情况，其湿度?脉冲宽度曲线具有函数单调性。图7为同一湿度下不同时间段脉冲宽度变化，其稳定性较好。

3 基于土壤湿度检测的控制系统策略

由于同一土壤在不同湿度时其检测数据曲线具有一定非线性，为了提高检测的精度，控制系统CPU（单片机等）可以采用分段线性拟合的方法来实现较高的检测精度[5?8]（见图8）。

在系统工作之前，先利用样本土壤进行湿度数值预置，如5%，10%，15%，…，控制系统利用这些样本检测到的脉宽数值进行分段线性拟合曲线，生成分段脉宽?湿度函数。在实际测量时，将检测到的脉宽数据对应相应区间函数进行运算，即可得到相应的土壤湿度值。同时由于实际上土壤的湿度变化不会很快，因此可采用定期采样（间隔几分钟左右）的方式来进行工作。

在测量不同土壤时，应先清除原有预置值，重新进行样本土壤湿度预置，生成新的分段脉宽?湿度函数进行工作。

4 结 语

本文所建立的恒流源作用下土壤湿度电学模型较好地表现了土壤湿度变化时探针阻抗变化的特性趋势，根据本文设计电路和控制策略制作的土壤湿度检测自动控制系统，经过在农业蔬菜大棚自动浇灌控制系统[9]和阳台花园自动浇灌控制系统中的应用和实践，土壤湿度检测稳定度和区分度比较良好。由于土壤的结构非常复杂，成分之间的相互反应多种多样，土壤中的微弱平衡很容易受到外界的干扰（如温度变化等）[10]，如何提高抗干扰还有待进一步深入研究。

参考文献

[1] AMATO M， RITCHIE J T. Small Spatial scale soil water content measurement with time domain reflectmetry [J]. Soil Science Society of America Journal 1995， 59（2）： 21?26.

[2] SCHMUGGE T J， JACKSON T J， MCKIM H L. Surver of methods for soil moisture determination [J]. Water Resources Research， 1980， 16（6）： 961?979.

[3] 白泽生.土壤水分检测转换电路的设计[J].传感器与微系统，2006（9）：16?18.

[4] 马孝义.电容式土壤水分传感器的研制[J].传感器技术，1993（1）：4?8.

[5] 赵燕东.基于驻波率原理的土壤水分传感器的测量敏感度分析[J].农业工程学报，2002（18）：2?5.

[6] 甘露萍.一种土壤湿度传感器的研制[J].农机化研究，2008（10）：91?94.

[7] 曹琳琳.单片机原理及接口技术[M].长沙：国防科技大学出版社，2008.

土壤检测论文例2

中图分类号：X833 文献标识码：A

《土壤 可交换酸度的测定 氯化钾提取-滴定法》（HJ649-2013）于2013年6月由环保部，并于2013年9月1日起正式实施。该方法标准制定过程中经过了方法筛选、实验室内方法比对、实验室间方法验证、征求意见汇总等工作。本文主要论述方法标准制定过程中的条件优选过程。

1 标准方法的原理[1，4]

1.1 提取原理

用适量氯化[1]钾溶液反复淋洗土壤样品，使得土壤胶体上可交换铝和可交换氢被钾离子交换，形成三价铝离子和氢离子进入溶液。

1.2 可交换酸度的测定

提取完样品后，取一部分土壤淋洗液，用氢氧化钠标准溶液直接滴定，所得结果为可交换酸度。

1.3 可交换铝的测定

提取完样品后，另取一部分土壤提取液，加入适量氟化钠溶液，使氟离子与铝离子形成络合物，Al3+被充分络合。再用氢氧化钠标准溶液滴定，所得结果为可交换氢。可交换酸度与可交换氢的差值为可交换铝。

2 试样制备的条件优化

试样制备过程较为复杂，为提高试样制备的可操作性和适用性，对试样制备过程的土壤粒度、提取液选择及提取方法等条件进行优化试验。为使实验样品具有代表性，选取2个不同浓度样品开展试验，分别取江西鹰潭和辽宁丹东2个地方土壤样品。采用试样制备的方法，每份样品平行测定3次，取其平均值进行统计。

2.1 土壤粒度优化[2]

固定提取过程中其他条件不变，改变土壤粒度进行测定。选择2种不同浓度的土壤，将土壤研磨到粒度分别为8目和64目进行测定。查阅资料可知，在8目和64目之间，数据相对稳定。土壤粒度的变化，对土壤可交换酸度值影响较小。参考相关资料，结合实验结果，选择过8目土壤筛样品已经达到实验要求，即土壤研磨过2mm土壤筛即可。

2.2 提取液及提取方法的选择优化

选择8目的土壤粒度，分别用氯化钾振荡和淋洗2种不同的方法进行测定。由资料可知，采用KCl淋洗法比振荡法对可交换酸度的交换比率高。

选择8目的土壤粒度，分别用氯化钡振荡和氯化钾淋洗2种不同的方法进行测定。由资料可知，采用KCl淋洗法比氯化钡振荡法对可交换酸度的交换比率高。

淋洗方法较振荡方法还有以下优势：

2.2.1 省时间

淋洗方法：淋洗时间大约为40min。

振荡方法：振荡1h，离心3次每次10min，共用30min。一共用时1h30min。

2.2.2 避免了草根等漂浮物的影响

淋洗方法：由于土壤盛放在漏斗中，所以土壤中的草根等漂浮物不会进入浸出液中。

振荡方法：振荡后的土壤经离心后，漂浮物质仍旧在浸出液中，在滴定时会造成一定程度的干扰。

结合相关资料，土壤提取液选择氯化钾淋洗达到分析要求。

3 不同方法比较

鉴于《土壤 可交换酸度的测定 氯化钡提取-滴定法》（HJ631-2011）已颁布，本方法对相同土壤进行了2种方法的测定，通过分析结果进行比较，检验其结果的一致性。

实验室由同一化验员在相同实验条件下，分别对同一批土样使用2种分析方法（KCl淋洗和BaCl2振荡）进行分析，实验结果如下：

2种分析方法显著性差异的检验[3]：使用T检验分别对总酸、游离态酸、可交换性铝进行检验，设定显著性水平α=0.05。

3.1 总酸的显著性差异检验

F=2.54

3.2 游离态酸的显著性差异检验

F=2.24

3.3 可交换性铝的显著性差异检验

F=2.53

通过T检验证明：用KCl淋洗和BaCl2振荡两种不同的方法测定土壤可交换酸，测定的结果无显著性差异。

4 方法优选结果

该方法标准经过试验证明：样品制备选取过2mm土壤筛，氯化钾淋洗的方法测定土壤可交换酸具有省时、干扰少、交换酸的交换率高等优点，因此《土壤可交换酸度的测定》选用氯化钾提取-滴定法。

参考文献

[1] ISO14254土壤性质—在氯化钡提取液中测定可交换态酸性[S].2011.

[2] ISO11464土壤质量—物理化学分析用样品的预处理[S].2006.

土壤检测论文例3

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.

土壤检测论文例4

中图分类号：O657 文章编号：1009-2374（2016）20-0041-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.20.019

1 概述

众所周知，土壤中含有的重金属元素在妨害植物生长的同时，还会通过食物链的富集效应危害人类的健康身体，甚至会造成大气污染和水污染，严重影响了土壤的生态功能。随着我国城市化进程的加快以及工业的高速发展，土壤中重金属元素的累积问题也日益严重。检测土壤中重金属元素的含量已逐渐成为农业生产中的一项重要工作。不仅如此，测定土壤中的重金属元素是完成污染土壤治理工作的关键的第一步。测定土壤中重金属元素的方法主要有化学分析方法、电化学分析方法、光学分析方法、色谱分析方法、原子吸收方法、化学发光方法7种。在检测土壤中的重金属元素时，通常使用强酸对土壤样品进行消煮，然后通过火焰原子吸收光谱、原子荧光光谱、石墨炉原子吸收光谱以及等离子体发射光谱等方法对样品土壤中的重金属元素进行检测。实际经验表明，采用上述方法进行检测时，结果准确度与精确度都比较高，但由于存在步骤繁琐、实验周期较长、成本较高等缺点，而且使用强酸处理样品土壤时会造成污染，因此以上方法的实用性并不十分理想。X射线荧光光谱技术是一项具有创新意义的技术，目前已在生物、食品、地质等领域被广泛应用，且起到了令人满意的效果。随着该技术的不断发展与进步，其在土壤重金属元素检测领域也得到了很好的应用，并取得了令人惊喜的成果。本文采用美国伊诺斯（Innox-X）公司研发的DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪作为实验工具，对样品土壤中含有的Cr、Pb、Cu、AS、Zn等重金属元素进行了检测，并对检测结果进行了分析和说明。目的在于为便携式X射线荧光光谱测定土壤中Cr、Pb、As、Cu、Zn重金属元素提供科学、可行的检测方法和技术支持。

2 实验部分

2.1 实验仪器与试剂

美国伊诺斯（Innox-X）公司研发的DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪，其工作的原理为：分析仪发出X射线照射到样品上，样品表面的电子层受到激发产生电子逃逸现象，进而产生电子跃迁，电子跃迁会释放多余的能量，仪器探测器捕捉反馈回来的能量光谱，每种元素都有自己的特征光谱，仪器自带软件根据光谱计算出化学结果。

2.2 实验方法

此次实验所使用的土壤样品为土壤标准样品GSS-8。使用便携式X射线荧光分析仪对土壤中重金属元素的测定步骤分为如下三步：首先使用保鲜膜将土壤样品进行密封，确保在土壤样品后不会发生外漏现象；然后使用槌杵将土壤样品测试面的平整后，开始测定；最后将仪器探头窗口对准土壤样品，不要有间隙。测试期间，不得晃动。在使用便携式X射线荧光光谱分析仪之前，需对机器进行20分种左右的预热，保证测试结果的准确性。测试的时间周期为可根据测定元素的性质，选择不同的测试曲线，设置不同的测定时间。测试现场的原位检测完成后，需要将测试点的土壤样品进行采集并带回实验室，以便进行室内的常规测定。

2.3 实验数据处理

此次实验数据的统计与分析使用Excel 2007和基于的Innov-x专用分析软件。

3 实验结果与讨论

3.1 实验准确度与精密度分析

国际应用化学联合会分光化学分析分会于1976年对检出限的定义进行了规定：将获得空白值标准偏差3倍所定义的含量作为检出限。实验测试结果为Cu、Zn、Pb、Cr、As元素在样品土壤中的浓度为25.7mg・kg-1、

68.0mg・kg-1、19.4mg・kg-1、73.7mg・kg-1、13.0mg・kg-1。测试结果中全部元素的最低检出限都低于土壤环境质量标准中的一级土壤标准值。

在实验室环境下，测试结果表明，土壤成分分析标准物质GSS-8中Cu、Zn等重金属元素含量全部低于土壤环境质量标准中的一级标准值。使用X射线进行测定时，仪器的准确度偏差处于0%～8.4%范围内，精密度标准偏差在1.7%～6.7%之间，测试结果表明仪器具有较好的测试重复性。通过对仪器的准确度和精密度以及最低检出限进行分析，看出DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪可以完成对污染土壤中Cu、Zn、Pb、Cr、As等重金属元素的测定工作。

3.2 田间原位检测

此次实验的田间原位检测点为韶关市某矿区附近农田。选用Inno-X DP-4050型便携式X荧光光谱环境分析仪为实验仪器，按照户外应急监测的测试步骤进行检测，对每个测试点进行3次重复测定。测试结果表明，进行田间原位检测的平行性很好，土壤中的Cu、Zn、Pb、As以及Cr重金属元素含量高于X射线的实验室检测结果。田间原位检测时，由于现场的环境，不能做到马上将土壤样品研磨至100目的粉末，同时，土壤的含水量以及紧实程度等均会对X射线检测造成干扰，导致测试结果的不准确。但由于田间原位检测具有无需对土壤进行预处理，而且能快速得到检测结果等优势，因此可以实现实时、快速的检测，该方法在确定土壤污染源以及污染土壤监测等方面具有较好的应用前景。其中1#、2#点位数据如表1所示。

4 结语

DP-4050型便携式X荧光环境分析仪对样品土壤中Cu、Zn、Pb、As以及Cr等重金属元素的最低检出限均低于国家土壤环境质量标准中的一级标准值，仪器测试具有良好的准确度和精密度。田间原位检测的结果表明，仪器可准确、高效地完成检测工作，虽然测试点的环境条件会对实验结果造成一定影响，但测试结果的准确性和精确度仍处于较高水平。综上所述，便携式X射线荧光光谱可对土壤中的Cu、Zn等元素进行快速测定以及田间原位检测，为提高土壤质量监测水平提供了帮助。

参考文献

[1] 冉景，王德建，王灿，薄录吉，郑继成，姚利鹏.便携式X射线荧光光谱法与原子吸收/原子荧光法测定土壤重金属的对比研究[J].光谱学与光谱分析，2014，（11）.

土壤检测论文例5

Abstract: this article through to the guangdong foshan building grounding resistance measurements. Because of the road, adjacent buildings hindrance, current and voltage of the position of the extremely extremely difficult to press the requirements of the layout, if the voltage extremely and measured the grounding electrodes distance is small, the measurement of the grounding resistance than the actual is small. And combined with daily inspection work out these influence factors of the method is also discussed.

Keywords: grounding resistance influence factors measured value extremely extremely voltage current soil resistivity

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

引言：顺德位于广东省的南部，珠江三角洲平原中部，正北方是广州市，西北方为佛山市中心，东连番禺，北接南海，西邻新会，南界中山市，顺德地处北回归线以南。属亚热带海洋性季风气候，日照时间长，雨量充沛，常年温暖湿润，四季如春，景色怡人，随着佛山市的发展，城市建筑物越来越多，对建筑物的防雷装置的接地电阻也非常重要的。本文对防雷装置内接地电阻测量的方法写了几点要求，供大家参考。

1影响接地电阻测量值的因素

1.1土壤电阻率的影响

土壤含水量为15％时，电阻率显著低。当土壤含水量增加时，电阻率急剧下降；当土壤含水量增加到20％－25％时，土壤电阻率将保持稳定；当土壤温度升高时，其电阻率下降。土壤电阻率这些特性在实际检测工作中有重要的实用意义。一年之中，在同一地点，由于气温和天气的变化，土壤中含水量和温度都不相同，土壤电阻率也不断的变化，其中以地表层最为显著。所以接地装置埋得深一些（湿度和温度变化小），对稳定接地电阻有利，通常最少埋深0.5-1.0m。至于是否应埋更深，那就要看更深得土壤电阻率是否突变，在均匀土壤电阻率的情况下，根据有些防雷专家的计算，埋得太深对降低接地电阻值不显著；在很多地方深层土壤电阻率很高，埋得太深反而会使接地电阻值增加，同时也增加接地工程成本。

1.2仪器自身的因素

在检测大型地网时，依据其工作原理，理论计算和实践证明：电压表内阻大于或等于电压辅助地极散流电阻的50倍时，误差则会小于2％，测量所用的电压表、电流表、电流互感器等的准确级，不应低于0.5级。测量时电压级引线的截面不应小于1.0-1.5mm2；电流极引线的截面积，以每平方毫米5A为宜，并要求接地体的引线需除锈处理，接触良好，以免测量误差。

1.3测量方法因素

一般情况下，三极法测试接地电阻中被测接地极、仪表的电压极和电流极三者间的相互位置和距离，对于接地电阻结果有很大影响。在施工现场，往往是哪里能打下电压极、电流极就往哪里打，这样就不能保证测量数据的准确性[1]

1.4环境因素的影响

早期建筑物结构比较混乱，接线零乱，有时零地电压差甚至在100V以上，被测试接地装置带有漏电流和杂散电流。由于地阻仪测量时回路一般为小电流，当测量回路中有干扰电流时，就会在测试线路上叠加交流信号，直接影响到接地电阻的测量误差。

检测接地电阻时的电压、电流极的放置方向和距离对测量值影响很大，通常表现为随着方向和距离不同，数值也不一样。在检测加油站及高层建筑物接地电阻及静电接地电阻时，埋入地下的金属（油、气）管道和接地装置以及金属器件的布置不是很正确的在建筑图纸上标出。由于地下金属管道的存在，实际上改变了测量仪各极的电流方向，如果同一场地存在不同的土壤电阻率，甚至会引起测量值出现负值的现象。

1.5 人为操作因素的影响

在检测高层建（构）筑物天面接闪器、电气设备或金属物体的接地电阻时，测试导线（接地线）从大楼顶接到地面的地阻仪上，测试线很长。除了要考虑增长的测试线所增加阻抗、感抗和线阻外，还应该考虑在很长的导线所包围面积里由于干扰信号电流引起的磁通量变化所产生的干扰电动势。接地导线接触不良也会影响接地电阻测量值。

1.6季节因素

接地电阻的测试应在土壤电阻率最大时期进行，即在夏季土壤最干燥时期和冬季土壤冰冻时期进行，且每次检查测试都要将情况逐点记录在册，不宜在雨天或雨后进行（土壤含水量增高），以免产生误差，接地电阻值在一年四季时，要用公式进行季节修订。

2排除方法

2.1由于接地电阻测试仪是通过铁钎发射和接收电流来测试地体的地电阻，所以两铁钎之间及两钎与接地体之间距离太近将产生相互干扰，并由此产生误差。因此，在测量时，接地体、电压极、电流极应顺序布置，三点成直线，彼此相距5－10m，尽量减小误差[2]。

2.2红黄铁钎插地深度应大于铁钎长度的1/4，否则，将产生测量误差。因此，在测量时应尽量将铁钎打深。

2.3被测接地极在“公用地”情况下，因设备绝缘不好或短路，引起接地装置对地产生一定的地电压。测量时可引起指针左右摆动，使读数不稳定。此时应断电进行检测，或有断接卡的地方断开进行检测，避免地电压对检测的影响。

2.4接触不良。被测物体生锈或者检测线折断时，检测时会发现时断时通或者电阻较大的现象。此时应首先除锈，如果仍不能排除，用万用表的电阻档检查检测线的导通性。

2.5检测高层建筑时，使用线过长、过粗，使线阻和感应电压增大而引起测量误差。此时应使用线阻比较低的导线，尽量减小测量误差。

2.6当所测的地方有垫土或沙石等材料时，因上下两层土壤电阻率不同而引起测量误差。此时应打深铁钎，使它和垫层下的土壤充分接触或避开垫土层，使测量误差减小。

2.7当所检测的接地装置和金属管道等金属物体埋地比较复杂时，可能会改变测量仪器各极的电流方向而引起测量不良或不稳。此时应首先了解接地体和金属管道的布局图，选择影响相对较小的地方进行测量。

2.8因地表存在电位差或强大电磁场而引起测量不准确。此时应尽量远离电位差大的地方或强大磁场的地方，如不可避免，应相对缩短检测线，减小测量误差。

2.9未按说明书操作，仪器有故障没有及时维修，仪器不准确或长期没有鉴定等因素，也会引起测量误差。

参考文献:

[1]董小丰.接地电阻值测试的影响因素.第六界中国国际防雷论坛论文摘编.2007:667.

[2]中国建筑东北设计研究院.民用建筑电气设计规范[M].北京.中华人民共和国建设部.2002：220.

土壤检测论文例6

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

土壤检测论文例7

中图分类号 S151.95 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）14-0194-03

Effect Study on Environment Factors of Paddy Phaeozem Soluble Silicon in Xiangfang District of Harbin City

XU Jing-gang 1 YANG Da-zhi 2 SUN Tao 1，3 WANG Xiao-cen 1 *

（1 College of Resources and Environment，Northeast Agricultural University，Harbin Heilongjiang 150030； 2 Heilongjiang Institute of Standardization；

3 Suihua Meteorological Bureau）

Abstract The effect of environment factors on soluble silicon in paddy phaeozem was studied.The results showed that the temperature，pH value and water immersion method could affect the release of soluble silicon in soil.The increase of ambient temperature was conducive to the release of soluble silicon in soil.In the range of 5～40 ℃，temperature increased per 1 ℃，the leaching of soluble silicon increased 0.64 mg/kg in soil.This study showed that pH = 4.5～9.0，soluble silicon was decreasing with pH increasing.Soluble silicon concentration presented a trent that increased first and then decreases with increase of immersion time，after flooding 20 days the value of soluble silicon reached 53.87 mg/kg that was more 12.91% than 10 days treatment.But more than 20 days，the long-term soaking made the concentration of soluble silicon decrease，50 days，soil soluble silicon decreased to 17.78 mg/kg.Intermittent flooding，the soil concentration of soluble silicon was 32.57～38.32 mg/kg，a steady release rate of soil soluble silicon.The results showed that intermittent irrigation manner was conducive to the leaching of soil soluble silicon.

Key words soil；soluble silicon；temperature；pH value；flooding；Harbin Heilongjiang；Xiangfang District

黑土地是地球上最珍贵的土壤资源，地球上共有3个黑土带，其中一个就在中国东北地区。中国东北黑土区主要分布在松辽流域的黑龙江、吉林两省中部地区，总面积70万km2，其中典型黑土区面积约为17万km2，每年大量的水稻、玉米、小麦和大豆产自此地区，这里是中国主要的商品粮基地[1]。据报道，作为中国粮食主产区的黑龙江省2015年水稻种植面积343.4万hm2，较以往大幅提高，水稻生产对黑龙江省农业经济的发展具有十分重要的作用[2]。

黑土型水稻土是发育于黑土的水稻土，在很大程度上保留着起源土壤的特性，即起源土壤仍强烈地影响着水稻土的形成过程和肥力特征，相对其他类型的水稻土，这种水稻土肥力更强，但长期耕种会造成土壤中营养元素的流失和转移，通常情况下黑龙江省种植水稻主要施用氮、磷、钾肥，很少施用硅肥[3]。然而，水稻是喜硅作物，其全生育期需要吸收大量的可溶性硅，可溶性硅是溶于土壤溶液中的二氧化硅，绝大多数以正硅酸（H4SiO4）形式存在，是植物能够吸收利用硅的主要部分[4-5]。虽然硅在土壤中的含量丰富，但需要风化后才能转化成可溶性硅被植物吸收，常年种稻但不进行硅肥补偿的地块，可溶性硅有供应不足的隐患。截至目前，关于黑土区水稻土硅素肥力特性，尤其是有关水稻土供硅能力的研究多借鉴国外或中国南方地区的方法和标准，忽略了该地区水稻土硅素肥力的特殊性，严重阻碍着本地区水稻生产的发展。本研究模拟无作物条件下，黑土型水稻土可溶性硅在外界条件改变下的动态变化，通过调节土壤基质温度、土壤溶液pH值来分析黑土型水稻土可溶性硅受环境因素的影响，并选用持续浸水和间歇浸水的方式研究浸水方式对土壤可溶性硅的影响，旨在为水稻栽培中合理调控土壤可溶性硅的浓度提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验土壤

试验用土取自位于哈尔滨市香坊区的东北农业大学实验基地（45°43′ N，126°44′ E），土壤为长年种植水稻的0～20 cm耕层黑土型水稻土，过2 mm筛子风干备用，其有机质为35.85 g/kg，全氮量1.67 g/kg，全磷0.78 g/kg，速效钾74.54 mg/kg，有效硅209.01 mg/kg，pH值7.13。

1.2 试验方法

1.2.1 环境因子对土壤可溶性硅影响研究的技术路线。具体如图1所示。

1.2.2 温度对土壤硅释放的动力学研究。准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，加40 mL去离子水，混匀后将样品分别置于5、10、15、20、25、30、35、40 ℃的环境中，保温平衡5 h。4次重复。到时取出，6 000 r/min离心10 min，取上清液5 mL，检测土壤可溶性含量。

以基质温度为横坐标，土壤可溶性硅浓度为纵坐标，构建土壤可溶性硅在不同温度下释放的动力学方程。

1.2.3 溶液pH值对土壤硅释放的动力学研究。准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，加30 mL去离子水，用0.5 mol/L的KOH溶液和0.6 mol/L的H2SO4溶液分别将土壤溶液pH值调至4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0后加去离子水到40 mL，混匀后将样品置于20 ℃的环境中，保温平衡5 h。每个处理4次重复。到时取出，6 000 r/min离心10 min，取上清液5 mL，检测土壤可溶性硅含量。

1.2.4 灌水对土壤硅释放的动力学研究。①持续灌水：试验分设10、20、30、40、50天处理组。每组4次重复。准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，加40 mL去离子水，混匀后将样品分别置于20 ℃环境中，保温平衡。分别在第10、20、30、40、50天取出样品，6 000 r/min离心10 min，取上清液5 mL，检测土壤可溶性硅含量，每次检测后均弃去样品。②间歇灌水：准确称取风干土壤4 g（精确到0.000 1 g）于50 mL离心管中，置于20 ℃环境中。每组4次重复。在第5天灌水40 mL，混匀后保温平衡5 d，到第10天取出检测。检测后弃去离心管中剩余上清液，落干5 d后加去离子水40 mL，其余步骤同上，直到第50天检测完毕。

1.2.5 土壤指标测定方法。土壤pH值的测定参见NY/T 1121.2-2006[6]、土壤有机质的测定参见NY/T 1121.6-2006[7]、土壤可溶性硅的测定参见NY/T 1121.15-2006[8]、土壤全氮的测定参见LY/T 1228-1999[9]、土壤全磷的测定参见LY/T 1232-1999[10]、土壤速效钾的测定参见NY/T 889-2004[11]。

1.2.6 统计分析。Excel 2007作图分析、SAS V8统计数据。

2 结果与分析

2.1 温度对土壤可溶性硅释放的影响

设定土壤可溶性硅浸提温度范围0～40 ℃，以每5 ℃递增，通过冰浴、水浴、恒温培养等方式保温5 h后，研究温度对土壤可溶性硅释放的影响。例如，假设土壤温度0 ℃时，可溶性硅不溶出，根据是在0 ℃土壤中的水冻结成冰晶，可溶性硅包裹在冰晶中，不能被植物吸收利用。温度变化对土壤可溶性硅释放的影响如图2所示。可以看出，当温度高于0 ℃，冰溶化成水，土壤可溶性硅被迅速释放出来，5 ℃时为19.70 mg/kg。随着温度的逐步升高，土壤中可溶性硅的浓度

渐渐增加，10～20 ℃范围内土壤可溶性硅浓度变化不明显，在22.27～23.98 mg/kg范围内波动。但当温度高于20 ℃时，可溶性硅浓度迅速提高，在40 ℃达到42.08 mg/kg。将检测数据用Excel软件进行拟合，建立了土壤可溶性硅随温度变化的模型，模型中R2=0.981 5，说明该模型拟合度良好，能较为真实地反映土壤可溶性硅浓度与温度的关系。该模型方程如下：Y=0.017 3X2-0.174 3X+21.157。

2.2 pH值对土壤可溶性硅释放的影响

施肥是造成土壤pH值变化的原因之一，本研究选用KOH和H2SO4溶液来调节土壤溶液pH值，因为它们可发生中和反应，生成稳定的中性盐K2SO4。适宜大多数作物生长土壤的pH值范围是4.5～9.0，在此范围内土壤可溶性硅浓度决定了土壤的供硅能力。调节土壤溶液pH值在4.5～9.0范围内，以每0.5递增，研究土壤可溶性硅受土壤溶液pH值变化的影响如图3所示。可以看出，在上述pH值范围内土壤可溶性硅浓度呈动态变化，在pH值4.5～5.0范围内土壤可溶性硅浓度下降较明显，当pH值4.5时，土壤可溶性浓度为76.57 mg/kg；pH值5.0时，土壤可溶性硅浓度为53.45 mg/kg。但pH值为5.5～7.5时，土壤可溶性硅浓度在30.24～39.91 mg/kg范围内小幅震荡，变化不明显，而pH值>8.0后，土壤可溶性硅浓度呈下降趋势，到pH值9.0时，土壤可溶性硅浓度下降到25.26 mg/kg。将检测数据用Excel软件进行拟合，建立了土壤可溶性硅与pH值相关的模型，模型中R2=0.964 1，说明该模型拟合度良好，能较为真实地反映土壤可溶性硅浓度与土壤溶液pH值关系。该模型方程如下：Y=0.995X4-29.324X3+319.98X2-1534.5X+2 767。

2.3 浸水方式对土壤可溶性硅释放的影响

2.3.1 持续浸水条件下，土壤可溶性硅释放的动态变化。每10 d将浸水土样离心后检测其中土壤可溶性硅浓度，共持续50 d。以浸水天数为自变量，土壤可溶性硅浓度为因变量，绘制成曲线图，研究持续浸水对土壤可溶性硅释放的影响。持续浸水条件下土壤可溶性硅释放随时间延长的变化如图4所示。可以看出，长时间浸泡对土壤可溶性硅浓度的影响显著，在浸泡的前20 d内，土壤可溶性硅浓度明显升高，能达到53.87 mg/kg的最大值，而随着浸泡时间的延长，土壤可溶性硅浓度逐渐下降，这可能是由于长时间浸泡能促进正硅酸聚合成为多聚硅酸，其分子增大到一定程度形成硅酸溶胶，当离心后这一部分大分子沉淀，导致上清液中可溶性硅减少。到第50天，土壤可溶性硅浓度下降到17.78 mg/kg。可以推断土壤可溶性硅溶出是一个可逆过程，无作物条件下长时间浸泡不利于土壤中硅的溶出，可溶性硅浓度最后会趋近一个定值。模型中R2=0.932 9，说明该模型拟合度良好，能较为真实地反映土壤可溶性硅浓度与持续浸水的关系。该模型方程如下：Y=0.024X3-0.219 7X2+5.068 5X +17.57。

2.3.2 间歇浸水对土壤可溶性硅释放的影响。土样浸水5 d进行可溶性硅浓度的检测，每次检测后将离心上清液弃去，密闭保存5 d后灌入去离子水，浸泡5 d后再检测，如此反复直到第50天检测完毕。土壤可溶性硅浓度在间歇浸水条件下的变化如图5所示。可以看出，每次检测后将离心后的上清液弃去，灌入去离子水，待下次检验后发现仍有硅溶出，土壤可溶性硅浓度在32.57～38.32 mg/kg之间，可以推断间歇浸水有利于土壤可溶性硅溶出，但随着时间的延长，土壤可溶性硅浓度有下降的趋势，这种使硅溶出的方法最后将趋近于一个极小值。

3 结论与讨论

本文研究了浸水方式对黑土型水稻土可溶性硅释放的影响。结果表明，不同的浸水方式对土壤可溶性硅释放的影响不同，差别较大，短期20 d以下持续浸水可以促进土壤可溶性硅的释放，但20 d以上的长期浸水使土壤可溶性硅浓度下降。而采取间歇浸水的方式，土壤可溶性硅溶出稳定，50 d内溶出量占土壤总重量的17.75%。间歇性的浸水比持续灌水能显著提高土壤硅的释放量，可以推断喜硅作物生长前期可采取间歇灌溉的方式促进其生长。当使用黑土进行水稻育秧时，可通过调低苗床土pH值的方式，来促进土壤可溶性硅的释放，使作物吸收更多的硅，这有利于防治病虫害等疾病，为水稻的高产创造良好的基础。前人的研究表明，影响土壤可溶性硅释放的因素主要有发育土壤的岩石矿物类型、土壤温度、质地、pH值、伴随离子种类等[12]。土壤温度升高可以促进硅的溶出。本研究表明，在5～40 ℃范围内，温度每提高1 ℃，黑土型水稻土中可溶性硅的浸出量增加0.64 mg/kg，而袁可能发现在4～43 ℃范围内，温度每升高1 ℃可使土壤可溶性硅的浸出量增加0.2～0.3 mg/kg。说明北方黑土型水稻土通过提高温度的方法促进土壤硅释放的效果明显强于南方土壤。南方水稻土由于长年种植水稻，且复种指数较高，土壤中硅含量逐年降低，而北方地区由于气候条件受限，每年只能种植一次水稻，且稻作历史较短，土壤中硅的消耗比南方稻田少，推荐北方黑土地区稻作时采取能够提升地温的浅水灌溉方式加速土壤硅的溶出，为作物的生长提供充足的硅。

土壤溶液pH值是影响土壤可溶性硅释放的重要因素。有研究表明，土壤可溶性硅与土壤溶液pH值呈正相关[13-14]。相反，另外一些试验表明在pH值2.0～9.0范围内，土壤可溶性硅浓度随pH值升高而减少[15]。土壤类型影响着可溶性硅在不同pH值条件下释放能力的强弱[16]。本研究表明，在pH值4.5～9.0范围内，黑土型水稻土中可溶性硅释放随pH值的升高呈下降趋势，且在偏酸性基质中，pH值在4.5～6.5范围内小幅变化，就能对可溶性硅浓度产生显著影响。表现出在偏酸性基质中，在较低pH值下，土壤可溶性硅溶出随溶液pH值变化明显；而随着溶液pH值的升高，在6.5～7.5范围内，土壤可溶性硅浓度随pH值的变化不明显，检测值在30.24～39.91 mg/kg范围内小幅震荡；而当pH值>7.5后，土壤可溶性硅浓度呈下降趋势，在偏碱性的环境中释放受到抑制。

4 参考文献

[1] YU G，FANG H，GAO L G，et al.Soil organic carbon budget and fertility variation of black soils in Northeast China[J].Ecological Research，2006， 21（6）：855-867.

[2] 黑龙江农业信息网 http：//

[3] 金学泳.寒地水稻高效生产实用技术[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2003.

[4] EPSTEIN E.The anomaly of silicon in plant biology[J].PNAS，1994，91（1）：11-17.

[5] EPSTEIN E.Silicon[J].Plant Biology，1999，50（10）：641-664.

[6] 田有国，辛景树，任意，等.土壤pH的测定：NY/T 1121.2-2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[7] 任意，辛景树，田有国，等.土壤有机质的测定：NY/T 1121.6-2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[8] 辛景树，田有国，任意，等.土壤有效硅的测定：NY/T 1121.15-2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[9] 张万儒，杨光滢，屠星南，等.森林土壤全氮的测定：LY/T 1228-1999[S].1999.

[10] 张万儒，杨光滢，屠星南，等.森林土壤全磷的测定：LY/T 1232-1999[S].中华人民共和国林业行业标准，1999.

[11] 杜森，高祥照，李花粉.土壤速效钾和缓效钾含量的测定：NY/T 889-2004[S].北京：中国标准出版社，2005.

[12] 袁可能.植物营养的土壤化学[M].北京：科学出版社，1983.

[13] 臧惠林.土壤有效硅含量变化的初步研究[J].土壤，1987，19（3）：123-126.

土壤检测论文例8

土壤是生态环境的重要组成部分，与人类关系极为密切，是人类赖以生存的主要自然资源。土壤中铅、镉来源包括自然来源和人为来源，前者主要来自岩石矿物中的本底值；后者则由于人口增长，社会发展，大量含铅镉的三废排放以及农药、化肥施用，导致土壤中铅镉含量累积。大量铅、镉进入土壤后，使农作物产量和质量下降，通过食物链最终危害人类健康，因而引起了世界各国的重视。因此，开展农村土壤环境质量普查，了解土壤污染状况，为防止和治理土壤污染提供科学依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 按照《四川省2012年～2015年农村环境卫生监测工作方案》的通知要求，每年随机选择泸县的5个镇，每个镇随机选择4个行政村作为监测点，每个监测点采集村中农田土壤1份进行铅、镉检测。4年共监测80份农田土壤。

1.1.1采样方法 每个监测点采集村中农田土壤1份，采样时，采集5～20cm深表层土壤，在1m2范围内按照5点取样法采集土壤混合为一个样品，总量为1000g左右，用密封的食品级塑料袋装回实验室。

1.1.2样品制备 将采集的土壤样品经自然风干，用四分法缩分至约100g，除去土壤中石子和动植物残体等异物，用木棒研压，通过2mm尼龙筛，混匀。用玛瑙研钵将通过2mm尼龙筛的土样研磨至通过100目的尼龙筛，混匀后备用[1]。

1.2仪器 瑞士梅特勒AE260万分之一电子天平、上海新仪MDS-2002A微波消解仪、PerkinElmer（美国）PinAAcle900T原子吸收仪[1]。

1.3方法 土样经氢氟酸、硝酸、高氯酸微波消解后按照《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T17141-1997）规定的方法检验，同时做土样质控、平行双样和空白实验[1]。

1.4评价标准 引用《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）对检测结果进行土壤环境质量分析。土壤环境质量一级标准：主要适用于国家规定的自然保护区、集中式生活饮用水源地等，土壤清洁，重金属含量低，基本保持自然背景水平；二级标准：主要适用于一般农田、蔬菜地、牧场等，土壤尚清洁，但已受人为活动影响，开始出现重金属积累，有轻度污染，尚未构成危害，是为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值；三级标准：主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的土壤，为保障农林生产和植物正常生长的土壤临界值[2]。土壤环境铅、镉质量标准，见表1。

2 结果

2012年～2015年检测样品80份。铅、镉含量平均值分别为16.3 mg/Kg和0.18 mg/Kg，一级土壤的铅79份占98.7%，镉63份占78.8%；二级土壤的铅1份占1.3%，镉17份占21.2%；无三级土壤。2012年～2015年土壤中铅、镉含量情况按年份统计，见表2。

3 讨论

土壤重金属污染又以铅、镉最为严重。土壤铅污染主要来自燃煤废气、含铅粉尘沉降以及工业用铅共有的"三废"排放等；土壤中的镉主要来自农药化肥施用、污水灌溉、含重金属废弃物的堆积等。土壤重金属不能被微生物降解，又因土壤吸附螯合作用不易随水淋滤而易于积累，长期存在于土壤中，转化为毒性更大的化合物，具有长期危害性。一方面重金属污染使得土壤贫瘠化，破坏耕地，减少庄稼种植收成，直接造成经济损失。另一方面重金属非常容易被植物吸收，通过土壤-作物-食物-人体的食物链富集威胁人类的健康。

检测结果表明：泸县农村土壤环境铅、镉重金属无超标情况，土壤中镉受到轻度污染，说明已经有污染进入，应引起重视，做好调查工作，找出和控制土壤污染源，防止污染物继续进入土壤，切实保护好土壤环境。

泸县是以农业生产为主的农业大县，川南主要的鱼米之乡，保护好土壤环境质量尤为重要。"预防为主，防治结合"，加强环境保护意识，控制"三废"排放，合理使用有机肥，提高土壤有机质。依靠科技进步，提倡生态农业，发展高效集约环保型农业，保护好土壤生态环境，实现农业的可持续发展。

土壤检测论文例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。

土壤检测论文例10

前言

接地电阻是接地装置的电阻与接地体的流散电阻之和，因接地装置本身电阻较小，一般可忽略不计，因此接地电阻主要是指流散电阻，它等于接地装置对地电压与接地电流之比。即U接地/I接地=R接地。

从电磁场理论得知，在距离单根接地体或接地点20m以外的地方，电位趋近于零，该电位为“零”的地方，称为电气上的“地”。也就是说，当运行中的电气设备或线路发生接地故障和断线时，接地电流通过接地装置以半球形向大地流散。距接地体越近的地方，由于半球面较小故电阻大，接地电流通过此处产生的电压降就越大，电位就越高；相反，距接地体越远的地方，电位越低。

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。

一、接地装置的基本概念

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。

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。

二、输电线杆塔接地电阻值的测量方法

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. 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。

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。

三、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。

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：

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。

四、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。