HJ 746-2015 土壤 氧化還原電位的測定 電位法（正式版）

中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)土壤氧化還原電位的測定電位法Soil—Determinationofredoxpotent2015-06-04發(fā)布 3術(shù)語和定義 14方法原理 5試劑和材料 1 27現(xiàn)場 28分析步驟 4附錄A(規(guī)范性附錄))土壤水分狀態(tài)評價 5附錄B(資料性附錄)標(biāo)準(zhǔn)氧化還原緩沖溶液電位值 6附錄C(資料性附錄)參比電極電位值 7為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》,保護(hù)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范土壤中氧化還原電位的測定，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定土壤中氧化還原電位的現(xiàn)場測試方法。本標(biāo)準(zhǔn)修改采用《土壤質(zhì)量氧化還原電位的測定現(xiàn)場試驗法》(ISO11271:2002)。主要修改內(nèi)容如下：——修改了標(biāo)準(zhǔn)名稱；——將原引用標(biāo)準(zhǔn)ISO3696:1987改為GB/T6682;——簡化了方法原理的表述；——細(xì)化了儀器和設(shè)備條款；——修改了分析步驟；——增加了注意事項。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為規(guī)范性附錄，附錄B和附錄C為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：錦州市環(huán)境監(jiān)測中心站。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部2015年6月4日批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)自2015年7月1日起實施。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部解釋。1土壤氧化還原電位的測定電位法1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了土壤氧化還原電位的現(xiàn)場測試方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于水分狀態(tài)為附錄A中給出的新鮮或濕潤土壤的氧化還原電位的測定。2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范ISO11271:2002土壤質(zhì)量氧化還原電位的測定現(xiàn)場試驗法(Soilquality—Determinationofredoxpotential—Fieldmeth3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。土壤氧化還原電位EnSoilredoxpotential指土壤中氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)的相對濃度變化而產(chǎn)生的電位，用En表示。4方法原理將鉑電極和參比電極插入新鮮或濕潤的土壤中，土壤中的可溶性氧化劑或還原劑從鉑電極上接受或給予電子，直至在電極表面建立起一個平衡電位，測量該電位與參比電極電位的差值，再與參比電極相對于氫標(biāo)準(zhǔn)電極的電位值相加，即得到土壤的氧化還原電位。5試劑和材料除非另有說明，分析時均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，實驗用水滿足GB/T6682的要求。5.2鐵氰化鉀(K?[Fe(CN)?])。5.3亞鐵氰化鉀(K?Fe(CN)?·3H?O)。5.6氧化還原緩沖溶液：將適量粉末態(tài)醌氫醌(5.1)加至pH緩沖溶液中獲得懸濁液；或等摩爾的鐵氰化鉀(5.2)-亞鐵氰化鉀(5.3)(mol/mol)的混合溶液。標(biāo)準(zhǔn)氧化還原緩沖溶液的電位值參見附錄B。5.7氯化鉀溶液：c(KCl)=1.00mo2稱取74.55g氯化鉀(5.5)于1000ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，混勻。稱取223.65g氯化鉀(5.5)于1000ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，混勻。5.9電極清潔材料：細(xì)砂紙、去污粉、棉布。6儀器和設(shè)備6.1電位計：輸入阻抗不小于10GQ,靈敏度為1mV。6.2氧化還原電極：鉑電極，需在空氣中保存并保持清潔。兩種不同類型的鉑電極的結(jié)構(gòu)見圖1。圖1氧化還原電極的結(jié)構(gòu)6.3參比電極：銀-氯化銀電極，也可以使用其他電極，如甘汞電極。參比電極相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位見附錄C。銀-氯化銀電極應(yīng)保存于1.00mol/L或3.00mol/L的氯化鉀溶液(5.7或5.8)中，氯化鉀的濃度與電極中的使用濃度相同，或直接保存于含有相同濃度氯化鉀溶液的鹽橋中。6.4不銹鋼空心桿：直徑比氧化還原電極大2mm,長度應(yīng)滿足氧化還原電極插入土壤中所要求的深度。6.5鹽橋：連接參比電極和土壤，鹽橋的結(jié)構(gòu)見圖2。6.6手鉆：直徑大于鹽橋參比電極3～5mm。6.7溫度計：靈敏度為±1℃。8=7現(xiàn)場圖2氧化還原電位測量中的鹽橋結(jié)構(gòu)察結(jié)果、污染物空間分異性和對土壤污染程度的基本判斷選擇測量現(xiàn)場。在選定的測量點位，應(yīng)清除瓦礫、石子等大顆粒雜質(zhì)。38分析步驟8.1電極和鹽橋的現(xiàn)場布置氧化還原電極和鹽橋的現(xiàn)場布置見圖3。氧化還原電極和鹽橋之間的距離應(yīng)在0.1～1m之間，兩支氧化還原電極分別插入不同深度的土壤中。電極插入的土壤層的水分狀態(tài)，按附錄A中的分類應(yīng)為新鮮或潮濕。如表層土壤干燥，鹽橋應(yīng)放在新鮮或潮濕土層的孔內(nèi)，參比電極避免陽光直射。1.氧化還原電極；2.土壤；3.鹽橋圖3氧化還原電極和鹽橋的布置在每個測量點位，先用不銹鋼空心桿(6.4)在土壤中分別鉆兩個比測量深度淺2～3cm的孔，再迅速插入鉑電極至待測深度。每個測量深度至少放置兩個電極，且兩個電極之間的距離為0.1～1m,鉑電極至少在土壤中放置30min,然后連接電位計。在距離氧化還原電極0.1～1m處的土壤中安裝鹽橋，并應(yīng)保證鹽橋的陶瓷套與土壤有良好接觸。1h后開始測定，記錄電位計的讀數(shù)(Em)。如果10min內(nèi)連續(xù)測量相鄰兩次測定值的差值≤2mV,可以縮短測量時間，但至少需要30min。在讀取電位的同時，測量參比電極處的溫度。9結(jié)果計算與表示9.1結(jié)果計算土壤的氧化還原電位按照式(1)進(jìn)行計算。4En=Em+Er式中：En——土壤的氧化還原電位，mV;E——測試溫度下參比電極相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位值，mV(見附錄C)。9.2結(jié)果表示保留整數(shù)位。10注意事項10.1使用同一支鉑電極連續(xù)測試不同類型的土壤后，儀器讀數(shù)常出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，此時應(yīng)在測定每個樣品測定后對電極進(jìn)行清洗凈化。必要時，將電極放置于飽和KCl溶液中浸泡，待參比電極恢復(fù)原狀方可使用。10.2如果土壤水分含量低于5%,應(yīng)盡量縮短鉑電極與參比電極間距離，以減小電路中的電阻。10.3鉑電極在一年之內(nèi)使用且每次使用前都要檢查鉑電極是否損壞或污染。如果鉑電極被沾污，可用棉布輕擦，然后用蒸餾水沖洗。10.4鉑電極使用前，應(yīng)用氧化還原緩沖溶液(5.6)檢查其響應(yīng)值，如果其測定電位值與氧化還原緩沖溶液(5.6)的電位值之差大于10mV,應(yīng)進(jìn)行凈化或更換。同樣也要檢測參比電極。參比電極可以相互檢測，但至少需要三個參比電極輪流連接，當(dāng)一個電極的讀數(shù)和其他電極的讀數(shù)差別超過10mV時，可視為該電極有缺陷，應(yīng)棄用。5(規(guī)范性附錄)土壤水分狀態(tài)評價附表A土壤水分狀態(tài)評價性質(zhì)土壤鑒別>17%黏土<17%黏土干水分含量低于凋萎點固體，堅硬，不可塑，濕潤后嚴(yán)重變黑收縮限度含量與凋萎點之間濕潤空間飽和出現(xiàn)飽和6(資料性附錄)標(biāo)準(zhǔn)氧化還原緩沖溶液電位值附表B.1標(biāo)準(zhǔn)氧化還原緩沖溶液電位值(醌氫醌)單位：mV附表B.2標(biāo)準(zhǔn)氧化還原緩沖溶液電位值(鐵氰化鉀