土壤团粒结构分析仪

土壤团粒分析仪分析土壤操作步骤

在于“有图有真相”，所见即所得。通过对采集的大量颗粒图片进行统计分析，得出粒径大小和粒形图像。因其每次测试取样量较少，因此需多次测量已得到更全面的土壤颗粒信息。

2013年8月20日,在广东省揭阳市环境保护局举行的环境监管能力建设项目，我公司便携式土壤分析仪成功中标。苏州浪声科学仪器有限公司生产的Beethor X3G 700型便携式土壤分析仪由于各项技术指标均达到或优于招标文件中的相关元素的分析误差要求，又有自己独特的技术优势和服务承诺，经揭阳市环境保护局相关专家慎重协商考虑，决定购买我公司生产的Beethor X3G 700型便携式土壤分析仪，用于该公司对土壤元素快速准确分析、方便对重金属污染源圈定，土壤土质修复等提供可靠检测依据。

土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分，是植物营养的主要来源之一，能促进植物的生长发育，改善土壤的物理性质，促进微生物和土壤生物的活动，促进土壤中营养元素的分解，提高土壤的保肥性和缓冲性。本文选择的是用全自动土壤有机质分析仪(ST308G)来替代传统的油浴法。全自动土壤有机质分析仪共有四个模块：自动加液模块、加热消解模块、智能机械臂模块和自动滴定模块。采用机器人三轴运动系统，实现样品自动转移、自动加样、自动消解、自动滴定、自动终点判断、自动计算结果及数据输出。加热模块采用耐酸碱腐蚀涂层的铝合金模组，远红外辐射加热。

VELP CN 802 碳氮分析仪是测定土壤样品中碳、氮和碳氮比的理想仪器。该分析仪采用CNSoft软件自动计算，结果可靠、简便、快速。所获得的数据均为可接受的，与预期值具有可比性，说明CN 802分析仪具有良好的重复性和准确性。

利用SEAL AQ全自动间断化学分析仪自动分析消化或浸提后的土壤和植物样品中的各形态的氮磷，操作简便，分析速度快，样品试剂消耗少，适合大批量样品的测定。

VELP CN802碳氮分析仪是测定土壤样品中碳、氮和碳氮比的理想仪器。该分析仪采用CNSoft软件自动计算，可以简便、快速得出结果。 与预期值相比，CN802所得出的结论相对符合，说明CN802分析仪具有良好的重复性和准确性。

用FJA-1型常规分析仪器工作站与6400型火焰光度计联用和手工测定法对同一溶液各作10次测定的结果，表2是用FJA-1型常规分析仪器工作站与6400火焰光度计联用与手工测定分别对土壤中全钾测定结果比较。结果表明，本法具有较高的测定精度，和较好的再现性，在溶液含钾20mg/L左右时，本法标准差为0.168 mg/L、变异系数为0.85%，分别小于手工法的0.41 mg/L和2.08%。从表2中也可以看出，联机法和手工法测定结果均在允许误差（0.05%）范围以内。本法具有分析速度快，精确度高等特点。完全适用于土壤全钾的常规分析。 参考文献[1] 中国科学院南京土壤所，土壤理化分析，上海科技出版社1978。[2] 方建安、王敖生、杨坤玺。分析仪器（2）（26）1989。[3] 中国土壤学会农化专业委员会，土壤农业化学常规分析方法 科学出版社1983。[4] 高全亮等。P—1500计算机与火焰光度计联用（资料）。附： 土壤速效钾的测定 土壤速效钾是指能被当季作物吸收利用的钾素，主要是土壤交换性钾，也有部分施入钾肥中的可溶性钾，其测定方法与土壤全钾不同的是样品的分解与提取，土壤速效钾取一般采用1mol/L中性醋酸铵提取，然后用火焰光度法测定，因为中性的醋酸铵盐PH缓冲性和提取交换性较好，提取液可以直接在火焰光度计上测定，铵盐对测定没有干扰。适用于FJA—1型常规分析仪器工作站与6400型火焰光度计联机测定。

意大利VELP公司的CN802碳氮元素分析仪是测定土壤样品中碳、氮和碳氮比的理想仪器。该仪器采用CNSoftTMCNSoftTM软件连接到VELPErmes云平台，可以通过PC、智能手机或平板电脑方便地实时监控分析结果、其自动化性能保证了每次分析仅需2-5分钟，结果可靠且与预期值具有可比性，说明CN802碳氮分析仪具有良好的重复性和准确性。

一、测定的方法原理 先测定有机碳，然后再计算机质的方法[1]。用H2SO4—K2Cr2O7溶液氧化有机碳，再用FeSO4标准溶液滴定过量的K2Cr2O7。根据标准溶液FeSO4的耗用量求出有机质的含量。有机质的百分含量用下式计算： 有机质%=c*(V0-V)*0.003*1.724*1.1*100/m式中，c为FeSO4标准溶液的摩尔浓度； V0为10mL重铬酸钾硫酸溶液消耗的硫酸亚铁的毫升数；V为滴定等当点时滴定剂硫酸亚铁的耗用量(Ml)；0.003为1/4C摩尔质量(g)；1.724为土壤有机碳换算成有机质的换算系数；1.1为校正常数；100为换算成百分含量；m为样品重量(g)。采用电位滴定法测定有机质含量，以白金电极作为指示电极，甘汞电极作为参比电极。使分析速度和精度得到很大的提高。 二、试剂及仪器设备 1．试剂（1）K2Cr2O7—H2SO4溶液：39.225克 K2Cr2O7(GB642—77)溶于1升水中，再缓缓加入1升浓H2SO4（GB625—77）。边加边搅拌，必要时用水冷却。溶液浓度为c(1/6K2Cr2O7) = 0.4mol/L。（2）FeSO4溶液：56克FeSO4 • 7H2O(GB664—77)溶于600mL水中，加H2SO4（GB625—77）5 mL。加水至1升，用标准K2Cr2O7标定浓度。2 仪器设备（1）微波消解或油浴锅、试管等消化有机质的设备；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站；（中科院南京土壤所技术服务中心研制与生产）（3）微机滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.1—0.5克于硬质试管中，准确加入K2Cr2O7—H2SO4溶液10mL，摇匀，在油浴上170—180℃消化5分钟，冷却后用水洗入100 mL烧杯中，体积约为50mL。2． 微机滴定操作将准备好的溶液放在滴定台上，以白金电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以FeSO4为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型常规分析仪器工作站(永停终点法)和手工滴定法以FeSO4标准溶液对K2Cr2O7进行六次平行滴定，其结果如表1所示。表1 用FeSO4滴定K2Cr2O7的结果次数 1 2 3 4 5 6 平均值 标准差 变异系数项目 (mL) Sx （%）工作站滴定17.20 17.12 17.12 17.12 17.12 17.14 17.14 0.032 0.19 手工滴定 17.20 17.15 17.10 17.10 17.20 17.15 17.15 0.045 0.26用微机电位自动滴定系统和手工滴定的方法对土壤有机质样品进行了对照分析，分析结果如表2所示。表2 工作站(永停终点法)和手工滴定法测定土壤有机质结果比较标本号 工作站滴定法 手工显色滴定法 （有机质%） （有机质%）1 0.57 0.572 0.47 0.453 0.51 0.48根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在17mL左右时，变异系数小于0.2%。两种滴定方法对样品的对比测定其结果完全符合要求。2．微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线和等当点在曲线上的位置，可以进一步判断结果的可靠性。 3．整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。 参考文献[1]、中国科学院南京土壤所，土壤理化分析，上海科学技术出版社，1978。[2]、方建安、王敖生、杨坤玺、分析仪器，（2），（26）1989。

元素分析和溶剂萃取设备能够准确测量土壤中的元素含量，帮助我们了解土壤的健康状况，实现可持续农业和生态平衡。而碳和氮浓度以及污染物的存在对于环境分析是重要的数值，因此VELP唯意朴仪器旨在为这些分析测量提供创新解决方案。

以燃烧法测定土壤、植物、树叶、滤料、动物组织中氮元素和碳元素是十分常见的。碳元素和氮元素为农业和环境领域研究提供了非常重要的信息。近些年土壤和植物的测试开始变得重要。许多传统方法因样品制备时间长，需使用危险化学试剂等诸多因素已经不再适于日常分析。因此，一个有效的分析技术变得至关重要。由于样品处理量增加、减少测试费用、最小化人为误差等需求急剧增加，一种简单自、动化并且具有高重复性的快速碳氮分析技术十分重要。

奥林巴斯手持式X射线荧光分析仪，可以在土壤重金属污染检测，场地评估，有害废物筛查等方面发挥极大作用。仪器可以检测多种污染元素，如Ag, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se等，还可以检测稀土元素（REE）及放射性元素U，Pu，检测含量为PPM到百分含量级别。

土壤质地是土壤最基本的物理性质之一，它能表明不同的土壤的粒径分布和粒径组分比例。目前，有多种通过物理方法对土壤粒径进行测试，其中的吸管法是根据不同大小粒子的沉降速度来测粒径，是目前认为的标准方法。随着科技的发展，激光散射等光学测试法也逐渐被用于土壤粒径的测试。但不用的物理方式（此文基于激光散射）测得的结果与传统的沉降法的结果不是1:1的关系，这导致很多研究者不愿意接受激光散射技术。随着多线性回归模型的发展，使得传统沉降法的结果可以与激光散射法之间进行转化。因此我们对河床深度在15-20cn和40-45cm的河床土壤132个样本用激光散射法进行了分析，再将结果与吸管法对比。并应用线性函数、指数函数、幂函数、多项式推导回归关系，并对回归系数（R2）较高的函数进行了进一步的研究。 发现最符合的是多项式回归模拟。从结果来看， 0.01mm的黏土的多项式回归函数模拟得到了一个比较可信的值（R2），例如在15-20cm深度的土壤是0.72-0.95，在40-45深度的土壤是0.90-0.96。由于粘粒是土壤类型的重要指标，在利用激光散射分析时，我们推荐使用土壤科学的模拟推导关系进行分析。激光散射分析耗时短、用量少、适用多粒径组分、各种土壤类型和广的测试范围，所以有必要在此领域做一个深度的研究，以强调土壤科学研究的急需性，并用先进的激光散射方法代替传统的吸管法。

土壤中碳、氮含量是评估土壤质量的重要指标,它们含量的高低影响其它元素的迁移和转化过程,而硫是植物生长不可或缺的养分之一,是农作物高产、稳产的重要因素,因此,对土壤的碳、氮、硫含量的测定具有非常重要的意义。目前氮采用的是凯式定氮法,碳和硫一般采用的红外碳硫仪进行测定。但都存在一些缺点,重要的是不能同时测定,检测周期长,人工成本高。

利用力可LECO SC832碳硫分析仪分析水泥、土壤、石灰石等样品中的碳硫含量获得良好效果，该仪器采用电阻炉，最高温度1550℃。

土壤中氮含量的测定对于有机质的评价和肥料用量的计算具有重要意义。氮含量的测定提供了有关植物生长所需营养元素缺乏或过剩的信息。氮含量是各种农作物在种植及生产过程中的重要指标，也是农业和环境研究中氮循环和氮固定监测的重要指标。采用传统方法可以进行氮含量的分析，但随着样品量越来越多，以及对运行费用较低的客观要求来看，有必要采用自动化程度高的仪器，用来提高分析速度以及得到良好的重复性。热电FlashSmart元素分析仪完全可以满足现代实验室的这些需要，采用动态+瞬时闪烧技术，其准确度、重现性以及大处理量使得样品分析工作得心应手。

高海拔地区测定土壤甲烷通量、甲烷(CH4)通量、土壤水分、呼吸室底座、时间；在对离Chusquea 植被中心不同距离处的气温、地面温度(红外线)和土壤温度进行量化后，很明显，地面温度比空气或土壤温度对植被的存在更敏感。

了解科罗拉多州立大学的Michelle Haddix和Aaron Prairie如何使用LI-7825 CO2同位素/NH3痕量气体分析仪研究植物和土壤碳动态。他们借助LI-7825进行多种实验研究，其中包括植物生长室内的同位素标记实验和培养的土壤微生物实验。

目前，土壤中重金属的分析方法有很多，前处理方法也是多种多样。国标方法测定土壤中的总铬采用的是火焰原子吸收分光光度法，其检出限低，精密度高，干扰少，是一种经典的分析方法 前处理采用的是电热板消解法和微波消解法，各有各的优越性。本法采用DEENA全自动石墨消解仪对产品进行前处理，能够自动完成样品的消解过程，提高了实验的准确度，而且可以避免实验人员受到化学试剂的危害。

植物冠层分析仪用于测量和分析植物群落的冠层结构，以获取有关植物生长和生态功能的信息。

了解作物生长土壤的健康状况，是保证高产量的基础。对此，碳和氮两种元素非常重要，尤其是其比例。这种比例表示为碳—氮，或碳氮比。此外，碳和氮均可进一步细分为有机及无机两大部分。碳经常表示为总有机碳（TOC）及总无机碳（TIC）。总有机碳包括腐烂的植物或细菌生长等来源中的所有碳含量。总无机碳则包括如碳酸盐和碳酸氢盐等形式中的碳含量。元素百分含量可以通过两种方法来确定：凯氏定氮法和杜马斯燃烧定氮法。凯氏定氮法耗时较长，且包括湿化学技术，而杜马斯法则是简单的燃烧过程。杜马斯有机元素分析仪在氧气条件下将土壤物质燃烧成简单的分子或气体，如CO2、H2O 和N，然后运用色谱技术分离这些气体。珀金埃尔默® EA2400 CHNS/O 和EA2410 蛋白质分析仪是利用燃烧试剂和热导检测（TCD）进行高准确度和精密度检测的典型仪器。本文表明EA2400 CHNS/O 分析仪是对不同有机质含量的土壤样品进行分析的有力工具，除了碳氮比，对总有机碳和总无机碳的测量也能达到高精准度。同时，在氮含量测试方面，EEA2410氮分析仪也表现出高精准度。

检测土壤中氮(氮素)、磷(磷酸盐)和钾(钾肥)含量通常涉及使用专门的土壤分析仪器。

N2O，CO2和CH4的稳定同位素分析是更好地了解土壤生产和消费途径的宝贵工具。文中，我们介绍了使用两个不同的光腔衰荡光谱仪（CRDS），通过与12个自动土壤通量室联用对N2O，CO2和CH4进行连续稳定同位素分析。

力可RC612多相碳水分析仪，可以直接检测有机碳和无机碳含量，水分含量，表面碳水含量等。利用程序升温电阻炉和释放峰型可区分有机碳无机碳

不同植物带土壤颗粒分布及粘性、理化性质是有差异的，对所选地段土壤颗粒组成进行粒度分析，以便进行后续养分含量的测定。Fritsch激光粒度仪Analysette 22测量重复性和再现性好，准确度和精度高，很好的满足了试验的需求。

西洋参是五加科，属多年生草本植物。根为肉质，其形状有椭圆形和纺锤形，外皮表面呈浅黄色，较细致光滑，生长茂盛，断面的纹理具有菊花状 茎为直立圆柱形，光滑无毛，绿色或暗紫绿色，茎的高矮随参龄不同而不一样。西洋参原产北美，自然分布于北纬30-48° ，西经67-95° 的美洲森林中，即加拿大的东南部和美国的东部，包括加拿大的蒙特利尔和魁北克、美国的纽约州和密苏里州等地。喜土质疏松、土层深厚肥沃、富含腐殖质，透气、透水及保肥保水性能好，有良好的团粒结构的壤土、砂质壤土或森林棕壤 喜斜射光、散射光，忌强光 生长期需要较高的空气湿度。西洋参是一种"清凉"参，其味苦、微甘，性凉，具有滋阴补气、生津止渴、除烦躁、清虚火、扶正气、抗疲劳的功效，西洋参中含有一种叫人参皂苷的成分，具有提高人体抵抗力的作用。为了检测其中的多种金属元素，选择一种西洋参，采用微波消解对其进行前处理，有利于后续对多种无机元素的快速准确测定。

西洋参是五加科，属多年生草本植物。根为肉质，其形状有椭圆形和纺锤形，外皮表面呈浅黄色，较细致光滑，生长茂盛，断面的纹理具有菊花状 茎为直立圆柱形，光滑无毛，绿色或暗紫绿色，茎的高矮随参龄不同而不一样。西洋参原产北美，自然分布于北纬30-48°，西经67-95°的美洲森林中，即加拿大的东南部和美国的东部，包括加拿大的蒙特利尔和魁北克、美国的纽约州和密苏里州等地。喜土质疏松、土层深厚肥沃、富含腐殖质，透气、透水及保肥保水性能好，有良好的团粒结构的壤土、砂质壤土或森林棕壤 喜斜射光、散射光，忌强光 生长期需要较高的空气湿度。西洋参是一种"清凉"参，其味苦、微甘，性凉，具有滋阴补气、生津止渴、除烦躁、清虚火、扶正气、抗疲劳的功效，西洋参中含有一种叫人参皂苷的成分，具有提高人体抵抗力的作用。为了检测其中的多种金属元素，选择一种西洋参，采用微波消解对其进行前处理，有利于后续对多种无机元素的快速准确测定。

对作物生长所处土壤健康状态的监测是确保作物健康生长的基本条件。其中对于作物生长最基本的两种元素就是碳和氮，特别是它们二者的比例。这种比例关系就称为碳-氮或CN比。含碳 组分之所以重要，是由于它的以某种形式存在的能量组分，例如碳氢化合物，而氮对于作物生长也是必不可少的。不同国家的土壤平均碳氮比是有不同的，这取决于当地占主导地位的土壤种类，但一般的值在8到17。加到土壤中的肥料可以调节土壤的碳氮比，这种因素也需考虑。当有机物加入到土壤中，由细菌和真菌造成的组分分解可以导致碳氮比的改变。对于加到土壤里的任何肥料来说，重要的是有足够高的含氮水平，否则添加将起反作用。添加混合肥料，一般碳氮比为20：1，是我们希望的，然而，添加锯木屑，尽管碳氮比高达400：1， 却会带来灾难性后果2。微生物分解有机物会非常快地用尽添加物中的氮，然后就开始消耗土壤中的氮。这减少了植物能用的氮的量从而抑制了作物的生长。除了这些之外，含碳组分和含氮组分能被进一步分解成有机和无机的小部分。碳经常专门用TOC（总有机碳）和TIC（总无机碳）来引用。TOC考虑的是所有来自诸如腐烂植物或细菌生长所产生的碳。TIC包括了所有剩余的碳，例如以碳酸盐和重碳酸盐形式存在的碳。这些百分比含量可以用两种技术来确定： 基耶达（Kjeldahl）法和杜马（Dumas）法。基耶达（Kjeldahl）法时间消耗长、且经常涉及复杂的湿法化学技术，而杜马（Dumas）法只是一个简单的燃烧过程。杜马（Dumas） 有机元素分析仪包括土壤物质在有氧气的条件下燃烧生成简单分子或诸如二氧化碳CO2、水和氮之类的气体，然后用色谱技术对这些气体进行分离。珀金埃尔默公司的EA-2400CHNS/O和EA2410蛋白质分析仪是那些采用燃烧剂和TCD（热导检测器）仪器的经典范例，它们可以提供高的精度和准确的结果。对于EA2400来说，碳/氮百分数输出到数据软件，碳氮比就可以自动计算出来了。如果想要得到TOC（总有机碳），可以在燃烧前对样品进行酸化处理来消除无机碳类型的碳。知道总碳和有机碳（例如酸化的碳百分比含量），就可以进行总无机碳的计算。

土壤质量检测在现代农业生产中是一项很重要的工作，通过土壤检测我们可以知道土壤的成分、养分含量、酸碱度、污染情况等等与土壤品质相关的数据。土壤检测所得的这些数据对于农业生产都是至关重要的。近几年来X射线衍射分析技术发展迅速，XRD越来越受到广大科研人员的重视。XRD技术理论和XRD实操在土壤质量检测中被广泛应用。本次实验将大家分享XRD对土壤粘粒矿物的应用研究。