电感耦合等离子体发射光谱法测量土壤中有效锌含量的不确定度评估

对电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定土壤有效锌含量的不确定度进行评定,分析了整个检测过程产生不确定度的来源,对称样量、浸提液体积、标准系列溶液配制、线性标准曲线拟合、测量重复性等产生的不确定度分量进行计算,量化给出扩展不确定度。待测土壤中有效锌含量最终结果表示:w(Zn)=(1.12±0.10)mg/kg,包含因子k=2,置信概率为95%。测量过程中,标准溶液制备所产生的不确定度最大。因此,在ICP-OES法测定土壤样品有效锌时应足够重视标准溶液制备与曲线拟合过程,以减小测量不确定度。本文研究结果为控制ICP-OES法测定土壤有效锌数据质量提供了理论依据。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤全钾不确定度的评定与表示

采用电感耦合等离子体发射光谱法对土壤地球化学样品(NST-4,四川紫色土)中的钾含量进行测定,并对测量结果进行不确定度评定与表示。分析了整个检测过程中产生不确定度的来源,包括试样称样、标准溶液配制、校准曲线拟合、玻璃量具、仪器及实验重复性等分量,并计算了各分量的相对标准不确定度,发现测量结果不确定度受标准曲线稀释配制影响最大。按GB/T 27418-2017《测量不确定度评定和表示》的规定进行评定,土壤样品(NST-4,四川紫色土)中钾含量为20.2 g/kg时的测量扩展不确定度是0.7 g/kg(k=2,置信概率为95%)。     

土壤中总汞测定的不确定度评定

对原子荧光光度法测定土壤中总汞含量的不确定度进行了评定。按GB/T 22105.1—2008,对土壤样品进行检测,建立数学模型,系统分析和量化不确定度各分量,求得其扩展不确定度。分析结果表明,影响土壤中总汞测定的不确定度主要来源于试样的重复测定,而样品稀释和样品称重产生的不确定度很小。其中,在试样的重复测定所产生的不确定度因素中,又以最小二乘法拟合标准曲线所产生的不确定度最大,样品多次重复测试过程中随机误差次之,而仪器校准和标准物质所产生的不确定度较以上小很多。     

火焰原子吸收法和原子荧光法比较测定土壤中铅

火焰原子吸收法和原子荧光法均能测定土壤样品中铅,但火焰原子吸收法的稳定性和样品结果的重现性、上机操作简易程度均优于原子荧光法。虽然原子荧光法的检出限低于火焰原子吸收法,但相对于环境土壤样品,低的检出限可能会带来测试结果的误差。因此测定土壤样品中铅建议采用火焰原子吸收法。     

原子荧光光度法测定土壤中汞的不确定度分析

氢化物发生-原子荧光分光光度法测定土壤中汞含量的不确定度主要来源于测量样品消解液中汞的浓度、测量过程中使用的玻璃量具及样品称量产生的不确定度,对这些分量进行量化计算,求得其扩展不确定度为0.00648mg·kg-1。分析结果表明,影响汞含量测定不确定度的主要因素是测量样品消解液中汞的浓度引起的不确定度。     

高效液相色谱法测定水溶肥料中2，4-二氯苯氧乙酸含量的测量不确定度评定

采用高效液相色谱法对水溶肥料中植物生长调节剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的含量进行测定,对测量结果进行不确定度评定。分析检测过程中产生不确定度的来源,包括试样称样、试样定容、标准溶液配制、标准曲线拟合、实验重复性、回收率及仪器精度等分量,计算了各分量的相对标准不确定度,量化给出扩展不确定度。待测肥料样品中最终结果表示:X(2,4-D)=(391.0±29.4) μg/g,包含因子k=2,置信概率为95%。本次测量结果不确定度主要来源于标准溶液制备、标准曲线的拟合和重复性测定。     

原子荧光光谱法测定农田土壤中汞的不确定度评定研究

采用冷消解-原子荧光光谱法测定土壤中汞含量,对其结果的不确定度来源进行了分析,对各种不确定度分量进行了量化,计算测定结果的扩展不确定度。结果表明,不确定度主要由校准曲线绘制、标准溶液配制、重复测量次数产生的不确定度组成;样品定容和样品称量对最终不确定度结果影响较小可忽略不计。     

微波消解-原子荧光光谱法测定蔗渣中汞含量的不确定度评定

采用微波消解-原子荧光光谱法测定了蔗渣中的汞含量,对其测定结果的不确定度来源进行了分析,依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,量化了各不确定度分量,计算合成不确定度,最终得出测定结果的扩展不确定度。结果表明,测定结果的不确定度主要来源为校准曲线拟合、标准溶液配制、测量重复性,样品消解液定容和样品称量对最终不确定度结果影响不大。测定结果的扩展不确定度为0.013 mg/kg(k=2),蔗渣中汞含量的测定结果表示为(0.340±0.013)mg/kg(k=2,P=95%)。     

火焰原子吸收光谱法测定土壤中铬时金属离子干扰的研究

对火焰原子吸收光谱法测定土壤中铬时共存金属离子对测定结果的干扰进行研究。结果表明,在单纯基体的溶液中,钙、镁、铁、铝、钛、锰、钒、镍、钴对铬的测定有显著影响,但由于不同元素共存及浓度不同,干扰效应也不同,可通过加入氯化铵基体改进剂消除此干扰;在实际土壤样品和有证标准物质样品消解试样中添加干扰元素后,由于自身基体复杂,各元素干扰作用相互抵消,无论添加基体改进剂与否,有证标准物质均能够满足保证值要求,实际样品铬的测定无显著差异,基体改进剂的作用弱化。在实际分析工作中,土壤铬试样可以与其它金属元素(铜、锌、镍、铅、镉等)的试样一同制备,不需额外添加基体改进剂,简化了样品预处理的过程,提高了分析测试速度。     

火焰原子吸收光谱法测定饲料中铜含量的不确定度评定

铜是饲料中重要的营养元素。本文探讨了火焰原子吸收光谱法测定饲料中铜含量的不确定度评价方法,分析了整个测定过程中不确定度的来源,并对各不确定度分别进行了计算,求得扩展不确定度为1.4 mg/kg,检测结果表示为(55.3±1.4)mg/kg,为饲料中铜元素以及相同方法测定的其他微量元素含量的测量不确定度评定提供了参考。     

利用溶质锋信息估计溶质迁移参数方法分析

获取土壤溶质迁移参数是利用数学模型预测土壤溶质迁移过程的前提。本文根据对流弥散方程（Convective-dispersive equation，CDE）的一级近似解，建立了土壤溶质迁移过程中溶质锋随时间变化的函数关系，并以时域反射仪（Time domain reflectometry，TDR）为手段、Cl-为对象，通过与土壤溶质穿透曲线（Breakthrough curve，BTC）拟合法相比较，研究了利用该函数关系确定溶质迁移参数的可行性。研究结果表明，两种方法估计的R比较接近，而溶质锋信息法估计的水动力弥散系数D小于穿透曲线拟合法。TDR探测的溶质锋滞后于理论溶质锋，是导致利用溶质锋信息估计水动力弥散系数D偏小的原因之一。将溶质锋信息法估计的迁移参数代入CDE计算的土壤溶质穿透曲线与实测土壤溶质穿透曲线比较发现，风沙土中计算的穿透曲线整体滞后于实测穿透曲线，但两者的穿透过程基本一致，蝼土中计算的初始、完全穿透时间与试验穿透曲线一致，但穿透过程有所差异，说明溶质锋信息法估计的迁移参数具有一定的可应用性，在估计水动力弥散系数的精度方面有待提高。     

Soil microbial biomass and its activity estimated by kinetic respiration analysis – Statistical guidelines

The use of kinetic respiration analysis to determine soil microbial biomass its active part and maximum specific growth rate has recently increased. With this method, the increase in soil respiration rate initiated by application of carbon growth substrate, e.g. glucose, and mineral nutrients is used to estimate parameters describing microbial growth in soil. This study refines the method by developing statistical guidelines for the data analysis and processing. The kinetic respiration analysis assumes that microbial growth is not limited by substrate and energy. That is why it is critically important to identify the time period corresponding to the unlimited growth. In this work, we studied how the unlimited growth phase can be identified in less subjective ways by examining 121 datasets of respiration time series of 44 different soil samples taken from field plots. Deflection of the respiratory curve from the exponential pattern indicates growth limitation. Subjective selection of the part of respiratory curve which fits to the exponential pattern resulted in a 30% bias in specific microbial growth rates. We propose rules that are based on inspecting the patterns in a series of plots of residuals of fitted respiration rate. By comparing those rules with a set of statistical criteria we find that the weighted-coefficient of determination (r²) can be used to objectively constrain the unlimited growth phase in those cases where double-limitation does not occur. Furthermore, we discuss how the uncertainty of estimated microbial parameters is influenced by a) measurement uncertainty, b) biased measurement at the beginning of the experiment, and c) the number and timing of respiration measurements. We recommend checking plots of fits and residuals as well as reporting uncertainty bounds together with the estimated microbial parameters. A free statistical package is provided to easily deal with those aspects.     

推求土壤水分运动参数的简单入渗法──Ⅱ.实验验证

预报土壤中水分流动需要的土壤导水特性可通过观察水平土柱的入渗过程来确定,这一观测过程的分析是基于对Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程求积分解。土壤水分特征曲线中的参数由观测的水平土柱和特征湿润长度和吸力为确定,非饱和土壤导水率由已确定的特征曲线中的参数和测定的饱和导水率导出。供试土壤有三种,它们的质地从砂壤到粘壤。由这种方法所确定的这三种土壤的水分特征曲线与实测的特征曲线符合良好,所确定的砂壤的非饱和导水率与实     

花岗岩风化土物理特征曲线间的相关性研究

花岗岩风化壳水分及收缩特性的研究是花岗岩土体稳定性评价及侵蚀机理研究的基础。通过Van Genuchten(VG)模型对不同风化程度的花岗岩土壤的颗粒累积分布、土水特征曲线和收缩特征曲线进行拟合,分析曲线拟合参数间以及这些参数与基本物理性质间的线性及非线性相关关系。结果表明:VG模型可以很好地用于不同风化程度花岗岩风化土的颗粒组成、土水特征与收缩特征的拟合与预测;曲线拟合参数间具有一定的线性相关关系;曲线拟合参数与基本物理性质间具有一定的线性相关关系,其中土水特征曲线参数与土壤质地以及容重线性相关性较高,收缩特征曲线物理参数与基本物理性质间的线性相关性较收缩特征曲线其他参数高。此外,曲线拟合参数间以及这些参数与基本物理性质间具有一定的非线性相关关系,而关系多为二次、三次非线性相关。根据花岗岩风化土颗粒组成状况及其基本物理性质对其水分特征曲线及收缩特征曲线进行预测具有一定的可行性。     

基于双传感器数据融合的土壤湿度测量与建模

为了克服TDR-3土壤湿度传感器所测量的土壤湿度数据受土壤硬度的影响,得到客观的水分/土壤的质量百分比,设计并制作基于TDR-3土壤湿度传感器和土壤硬度计的土壤湿度测量装置。装置标定时,通过逆向烘干法精确计算水分与土壤的质量百分比,进行土壤湿度(c)、土壤硬度(ψ)和TDR-3传感器输出电压(U)三因素正交试验,用Matlab软件进行二元曲线拟合,构建三者间的数学关系。试验表明,融合TDR-3传感器的输出电压和土壤硬度计的硬度数据后,装置可直接测量出土壤水分的质量百分比,与理论含水率的最大误差为4.75%。相对于单纯使用TDR-3土壤湿度传感器测量土壤湿度,装置的测量精度显著提高。对同一土样测量的最大重复性误差为0.83%,模型具有一定的可靠性与鲁棒性。该文可为开发更加精确的土壤湿度传感器提供参考。     

新型FDR土壤水盐一体传感器标定研究与应用

运用新型频域反射(FDR)技术和分频技术,实现传感器水盐同时测量。因土壤质地、容重等差异,土壤水盐标定是利用FDR监测土壤水盐过程中的必要环节。以东北壤土为试验对象,利用"由湿到干,由小到大"的土壤水盐运动规律,通过土柱试验,用烘干法和土壤溶液电导率法对FDR进行室内标定研究。同时,将时域反射(TDR)式水盐传感器作为对照系,进行稳定性、精准度比较。结果表明:1)经土壤水分标定曲线校正后,FDR式水盐一体传感器具有很高的测量精度,可达±1%~3%;2)在土壤里对同一水盐含量进行百次重复测定,TDR传感器水分平均值为20.07%,相对标准偏差为0.18%;盐分(电导率)平均值为0.29 m S/cm,相对标准偏差为11.06%;新型FDR传感器水分平均值为20.08%,相对标准差为0.21%;盐分(电导率)平均值为0.31m S/cm,相对标准差为8.49%。新型FDR土壤水盐一体传感器可用于农田土壤连续水盐监测,提供稳定、精确的基础数据,结合数据分析软件,指导种植生产。     

土壤盐分的原位测定方法

在干旱半干旱地区,土壤盐溃化是制约农业生产的重要因素.土壤盐分的测定和诊断是土壤盐渍化研究工作中的重要内容,传统上一般通过测定土壤浸提液电导率来测定土壤盐分,过程繁琐,费时费事,不可避免地要破坏原土样.在提倡精准农业的今天,土壤盐分的快速、有效和可靠的原位测定显得非常重要.土壤盐分原位测量方法有多种,在原理上可分为土壤...     

土壤有效硫测定方法的探讨

在测土配方施肥土壤有效硫分析测定工作中,对土壤有效硫的测定方法(常规法)进行了改进。1.常规法中加入1.0 g氯化钡晶粒改为加入10%浓度氯化钡液体1 mL;2.常规法中过氧化氢加热脱有机质改为加入0.04～0.05 g活性炭脱有机质。改进法比常规法操作简单、省时、省力;在标准曲线绘制中,获得的标准曲线相关性都达到0.995以上;对山西省标准土样TCB-2进行了平行测试,测试值全部在标准值(62.7±20.4)mg/kg范围之内,且平行相对相差≤10%。     

Quantitative determination of calcite and dolomite in soils by X-ray diffraction

An X-ray diffraction method using CaF₂ as internal standard was applied to the carbonate-rich soils of the ukurova and Göksu plains in Southern Turkey. Soil samples, freed from carbonates, were used as matrices and a separate calibration curve was prepared by known carbonate additions for each soil series. Statistical tests showed that one calibration curve was sufficient to determine calcite and dolomite contents of seven soil series. Particle orientation was an important factor for accurate analyses and a test, using the known addition method, should be carried out before using a matrix material other than carbonate-free soils.     

黑土中有效态镍提取方法的选择

供试7种提取剂的最佳提取条件是:提取温度均为(25±1)℃;提取时间为DTPA 2 h,醋酸铵30 min,其余5种提取试剂60 min;提取时的土液比为蒸馏水和DTPA 1∶2,醋酸铵1∶10,其余4种提取试剂1∶5。DTPA作为提取剂时,盆栽作物的吸镍量与有效镍提取量之间的相关性达到极显著水平,并好于其它试剂。DTPA和EDTA作为提取剂时,有效镍提取量与植株干物重之间均达极显著的负相关,且相关系数高于其他试剂。考虑到用DTPA作提取剂时,可以同时测定铜、锌、铁、锰多种金属元素,因此黑土中有效态镍的最佳提取试剂是DTPA,最佳提取条件为:温度(25±1)℃、土液比1∶2、180次min-1往复振荡提取2 h。