1. 土壤pH及Eh测试
土壤pH及Eh是土壤的重要性状之一,它直接影响土壤甲烷厌氧菌和营养菌的活动。为了保证测试数据反映的是土壤实际情况,我们将野外采集的热释烃土壤样装入塑料样品袋,以免水分蒸发,马上送到就地的实验室测试,测试仪器为意大利HANNA公司生产的pH、Eh两用酸度计(型号:pH211A),步骤如下:
1)称取通过1mm筛孔的土壤10g,放入干净的小烧杯中;加入蒸馏水50mL,用磁力搅拌器搅拌1min,放10min测量。
2)仪器校准
研究区土壤基本为碱性土壤,因此我们利用对pH分别为6.86和9.18的标准缓冲液对pH计进行了校准。
3)pH测定
开启磁力搅拌器,响应时间1min,测量时插入pH探头,读数稳定后读值。 每次测量后用蒸馏水清洗电极,擦干后再进行测量,重复3次,取平均值。
注意:每次测量后要清洗电极以避免污染。
4)Eh校准
将pH探头换为Eh复合电极,仪器校准后直接测定试样。样品处理同前。
2. 土壤容重和湿度(含水量)的测试
土壤容重是指在自然状态下,单位体积烘干土的重量,其单位为g/cm3,土壤质地不同,容重也不同,质地轻的土壤容重较小,反之则大。 测量土壤容重可以了解土壤的松紧程度,土壤紧实则容重大,土壤疏松则容重小。 同时容重也是计算土壤孔隙度不可缺少的数据。
我们采用环刀法采集了测定容重的土壤样(详见本章土壤和壤中气采样方法)。 将环刀内的土壤全部放入已知重量的铝盒(W1)中,将铝盒与湿土一起称重(W2)。 然后烘烤24小时至恒重(105~110℃),称铝盒与烘干土重(W3) 。
结果计算
含油气盆地甲烷微渗漏及其环境意义——以新疆塔里木盆地雅克拉凝析气田为例
式中:D——烘干土容重(g/cm3);
W3——铝盒与烘干土重(g);
W1——铝盒重(g);
V——环刀筒容积(cm3);
含油气盆地甲烷微渗漏及其环境意义——以新疆塔里木盆地雅克拉凝析气田为例
式中:W%——土壤自然水含量,以百分数表示;
W2 ——铝盒与湿土重。
3. 土壤比重和孔隙度测试
土壤比重即单位体积绝对干土重和同体积水重之比重。也就是指单位体积内完全充满了土壤固相,没有水、气及孔隙情况下的重量。 土壤比重的大小与土壤的矿物质、有机质成分有很大的关系。 土壤比重可以反映土壤矿物质的性质,也是计算土壤孔隙度所必要的数据。 测试步骤如下:
1)将预先煮沸并冷却到室温的蒸馏水注满比重瓶;盖上带有毛细管的瓶塞,擦干流到外面的水,稍后一会,待完全干燥后称瓶与水的合重(B)。
2)取通过1mm筛孔的烘干土2~3g(A),精确到0.001g
3)从比重瓶中倒出水,擦干流到外面的水,小心用油光纸将土样送入比重瓶内,不得遗漏。 用少量的水将粘在瓶颈上的土粒洗入瓶内,并注意瓶内水不得超过容积的2/3。
4)慢慢摇动比重瓶,使土粒分散、混匀。
5)将比重瓶放在电热板上加热,煮沸后保持半小时。 煮沸过程中经常摇动比重瓶,驱逐土壤中的空气,使土样和水更好地混合。
6)取下比重瓶,稍冷却,将蒸馏水加入比重瓶至略低于瓶颈为止。 待比重瓶内土液澄清且温度稳定后,在注满蒸馏水,然后塞好瓶塞,使多余的水自瓶塞毛细管中溢出,用滤纸擦干后称重(C)。
结果计算
含油气盆地甲烷微渗漏及其环境意义——以新疆塔里木盆地雅克拉凝析气田为例
式中:P——土壤比重;
A——土壤烘干土样的重量;
B——比重瓶+水;
C——比重瓶+水重+土重。
土壤孔隙度=1-容重/比重
4. 土壤盐度的测定
土壤浸出液的电导率的数值能反映土壤含盐量的高低,测试电导率的仪器为上海精密科学仪器有限公司生产的DDB-303A型便携式电导仪,测量范围为(0~104us/cm),仪器误差:1.5%。测量步骤如下:
1)称取4g风干土放在50mL的小烧杯中,加水20mL,盖紧皮塞,振荡3min。
2)静置澄清后,将电导仪的电极插入待测液,使铂片全部浸没在液面下,并尽量插在液体的中心部位,测定其电导率(S),每个样品应重读2~3次,以防偶尔出现的误差。
3)一个样品测定后用蒸馏水冲洗电极,并用滤纸吸干,以备下一样品测量使用。
电导仪的电极常数值已在仪器上补偿,因此,此时显示数值即为被测溶液的电导率值。