ＳＳＥＲ ｉＯＮ ｆｆｆｆ淹交 Ｏｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｗａｔｅｒ—ｓｏｌｕｂｌｅ Ｓａｌｉｎｉｔｙ ｉｎ Ｓｏｉｌ 浅谈土壤易溶盐成分测定的若干问题 口吕志玲一Ｌｕｉ Ｚｈｉｌｉｎｇ ｒ、广西Ｏｎｓｔｒｕｃｔｉ城ｓｔ镇｜设ｏｎｒｕｏｔｉｏｎｏｎ ０ 冀 霸ｌ 【摘要】介绍土壤易溶盐试验的样品采集与制备，提出试验过程中应注意的事项，以供 借鉴。 【关键词】土壤；易溶盐；阴阳离子 【文章编号】１６７２—７０４５（２０１１）０６—００４４—０５ 【中图分类号】Ｓ１５３．６ 【文献标识码】Ｂ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｏｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ—ｓｏｌｕｂｌｅ ｓａｌｉｎｉｔｙ ｉｎ ｓｏｉｌ ｂｙ ｓａｍｐｌｉｎｇ，ｓａｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｅｓｔ． Ｋｅｒｎｅｌｓ：ｓｏｉｌ；ｗａｔｅｒ—ｓｏｌｕｂｌｅ ｓａｌｉｎｉｔｙ；ｚｗｉｔｔｅｒｉｏｎ 土壤易溶盐是按～定水土比 度要求，不能破坏土粒结构，对样 例和在一定时间内浸提出来的土壤 品风干、防潮等方面均有一定的特 中所含有的水溶性盐分。土壤中易 殊要求。因此，对土样品的制备应 溶盐的含量及成分对土壤的水理性 有更高的认识，原始样品的采集 质和工程特性有较大影响。分析土 必须选择具有代表性的地点和代表 壤中易溶盐分的阴阳离子组成，确 性的土壤，并合理安排含盐量的变 定其盐分类型及含量，可以以此来 化梯度，以较少的品种覆盖较大的 评价土壤对工程特性的影响以及对 范围。从岩芯中采取易溶盐分析样 建筑材料的腐蚀作用。因此，土壤 品，进行含盐分析，有助于了解地 易溶盐的分析在水文地质、工程地 层的含盐量。一般来说，在地层岩 质、环境地质和农业地质中具有十 性相同的情况下，易溶盐含量低的 分重要的科学意义和实用价值。 地层中地下水矿化度比易溶盐含量 高的地层中的地下水矿化度要低。 对于砂类地层而言，易溶盐样的采 １样品采集与制备 集要十分小心， 为砂类地层容易 １．１样品采集 受到泥盐的污染，由此导致分析结 土壤易溶盐测定有一定的精 果失真。按土粒结构来分，地层岩 ＞建筑勘测 性是粗砂、细砂、粉砂，有利于做易溶盐分析；砂 搅拌或者振荡、浸提水的要求等。应力求将易溶盐 砾石、砂卵石地层不利于易溶盐分析工作。 从土中完全溶解出来，而且应尽量减少中、难溶盐 １．２样品制备 的溶解。 将采集的样品及时自然风干，其方法为：将 ２．１水土比例 土样平铺在通风干燥的室内，避免暴晒，防止酸蒸 关于水土比例，根据各种盐类在水中溶解度的 气、氨气和灰尘的污染。当土样达到半干状态时， 不同，合理地控制土水比就有可能将易溶盐与中、 须将大块捏碎。风干过程中，剔除土壤中的植物残 难溶盐分开，即土水比例愈小，中、难溶盐被浸 根、石块、锰铁及钙质结核。风干后的样品用２ｒａｍ 出的可能性愈小。如可采用１：２．５、１：１等土水比 孔径的筛子过筛，将筛上样品进行研磨，等整个样 例，但土水比愈小，给操作带来的困难愈大，特别 品混匀后继续风干，再次混匀后，以备试验用（见 难适用于黏重土壤。而加水量大的土水比例（如１： 图１）。土壤中易溶盐的分析一般采用风干土样，主 ２０），又会导致易溶盐总量偏高的结果，特别是硫 要是防止样品中某些成分如重碳酸根（ＨＣＯ 一）烘 酸钙和碳酸钙较多的土壤更为显著。因此，国内普 干后会发生变化。将采集样品及时风干，可抑制土 遍选用１：５的土水比例。 壤中微生物的活动和化学变化，便于长期保存，所 ２．２浸提时间 得分析结果也较稳定。要求在空气流通并相对干燥 在同一土水比例下，浸提时间不同，试验结果 的地方风干样品，冬季则在室内有暖气的条件下风 亦有差异。试验证明，土水作用２ｍｉｎ，即可使土 干样品。但是，在测定ｐＨ值时，由于部分二氧化碳 壤的可溶盐的氯化物、硫酸盐、碳酸盐等全部溶于 挥发，使测定结果不准确，因此最好采用新鲜土测 水中，如果延长时间，将有中溶盐和难溶盐进入溶 定。 液。国内普遍采用振荡３ｍｉｎ立即过滤的方法，振荡 和放置时间过长，易溶盐分析的结果误差将变大， ２浸出液提取时的注意事项 造成分析结果偏高，所以操作时要严格控制时间， 最大程度地减少误差。为了统一试验条件，《土工 用水浸提易溶盐时，影响因素很多，主要有土 试验方法标准》（ＧＢ／Ｔ ５０１２３—１９９９）中规定，采 水比例、浸提时间的选择、分解温度（即室温）、 用１：５土水比例，浸提时间为３ｍｉｎ。分 解时间控制在３ｒａｉｎ，可以使易溶离子反 应进行得更加充分，更为完全，时间过 长或者过短会导致分析结果偏高或者偏 低。 ２．３分解温度 温度过高或过低都会对试样分解 造成影响，从而导致分析结果偏高或偏 低。在浓度一定时升高温度，反应物分 子的能量增加，使一部分原来能量较低 的分子变成活化分子，从而增大了反应 物分子中活化的百分数，使其有效碰撞 次数增多，因而使化学反应速度增大。 当然，由于温度升高会使分子的运动加 快，这样单位时间里反应物分子间的碰 图１样品制备流程图 撞次数增加，反应也相应地加快。经多 ＩＳＳＥ ＩＯＮ ｆ 次实验测得，温度每升高１ ０。Ｃ，化学反应速率通常 增大到原来的２～４倍。易溶盐类在不同温度下溶解 度的不同，对盐渍土的工程性质有着不同的影响， 比如钠盐随温度的不同其溶解度变化差异较大，其 中ＮａＣ１、ＮａＳＯ 或ＮａＨＣＯ的溶解度随温度不同而 变，浸水后对建筑物基础及地下钢筋混凝土设施都 当采用抽气过滤时，滤前须将滤纸剪成与 底瓷漏 斗底部相同大小，再将大张滤纸撕碎浸泡于蒸馏水 中，使其成为纸浆状，待用 把剪好的滤纸半放存 漏斗底一ｈ，再把浸泡好的纸浆平摊在滤纸上，上面 再放一张滤纸，然后用一个抽滤瓶进行抽滤，使滤 纸和纸浆与漏斗底紧密接触。等滤纸干【］纸浆ｔ 的水 会造成不同程度的危害。 被抽干后，换 另一个干净的抽滤瓶进行抽滤 ．抽 滤时要将悬浊液摇匀后倾入漏斗，使土粒在漏斗底 ２．４搅拌或者振荡 在试样分解过程中，反应产生物集中于试样与 溶液的界面之间，这里实际上形成了饱和溶液，影 铺成薄层，填满滤纸孔隙，以阻止细粒土通过。存 往漏斗内倾入土悬浊液前须先行打开抽气设备，再 开始抽滤浸出液，如发现滤液混浊，须反复过滤至 澄清为止。如果滤液混浊，则应改用离心或趟级滤 响接触向内的扩散速度，使分解变慢。不断搅拌或 者振荡溶液，可使整个反应空间的自由体积内的浓 度一致，从而使分解的速度加快。通常在振荡机上 振荡或用手剧烈振荡３ｍｉｎ，立即进行过滤。 针对水土比例、浸提时间、分解温度、搅拌方 心过滤。最后，将试样浸出液贮干细口瓶巾供分析 使用。水溶性盐的浸出液不能放置太久，ｐＨ、ＣＯ 离子、ＨＣＯ 离子等项测定应立即进行，凶为ＣＯ： 与ＨＣＣｌ ，容易互相转换，某些土类待测液的ｐＨｆｌＪ淌 定时消耗的酸量，常因二氧化碳的逸【叶ｌ或吸收等原 式等方面，现以新疆巴州地区某工程室内实测易溶 盐含量成果（见表１）为例，谈谈这几个环节对试验 结果的影响。 试验证明，随着静止时间和振荡时间的延长， 因而发生变化。其他离子的测定，最好都能存 犬 完成。 像Ｃａ（ＨＣＯ３） ￣Ｉ：ＩＣａＳＯ 这样的中溶盐和难溶盐其 溶出离子与土壤胶粒吸附的离子发生交换反应，致 使水溶性盐的分析结果产生误差。为了便于资料交 流，规范统一采用的水土比（５：１）和浸提时间 （３ｍｉｎ）。 ２．６试验室用水 在化学检测和溶液配制中，水的用量最大， 除配制溶液外，洗涤容器、标定溶液、水浴加热等 都需要使用水。而天然水或自来水中存存着很多的 杂质，不能直接用于检验和配制溶液。必须将水纯 化，除去杂质后才能使用。通常把未经纯化的水称 之为原水。有关国家标准规定了一般分析实验室用 水的技术要求，这些规定也适用于溶液配制用水要 ２．５过滤 在试验过程中，常遇到过滤困难，特别是黏土 需要很长时间才能获得需要的滤液数量，而且不易 得到清澈的滤液，此时推荐采用抽气过滤的方法。 求，对于某些特殊分析，如超纯分析及痕量分析所 表１新疆巴州地区某工程室内实测易溶盐含量成果表 样品 编号 静止 时间 （ｈ） 振荡时间 （ｍｉｎ） ＣＯ３ ６０ Ｏ ０ ３ １．Ｏ ６．２ １０．８ ３６．８ ３５ ６ ２ ８ １５ ８ ＨＣＯ３一 ３７８．２ ＣＩ— ３８３．４ ＳＯ 一 ３５３２．８ Ｃａ ｌ４２４ ０ Ｍｇ ６７．２ Ｋ Ｎａ ３９５．０ —— Ｏ ６６ 阴离子含量ｍｇ／ｋｇ ｍｍｏｌ／ｋｇ 阳离子含量ｍｇ／ｋｇ ｍｍｏｌ／ｋｇ 总盐％ ６０ ３ ４５一ｌ ｌ０ １．Ｏ ６０ ６ ｌ５ ４５１．４ ７．４ ４７５．８ ７ ８ ３４０．８ ９ ６ ３ｌ２ ４ ８ ８ ３６４８ ０ ３８．Ｏ ４２２４ ０ ４４ ０ ｌ４７２．０ ３６ ８ ｌ６８０．０ ４２．０ １ｌ５ ２ ４ ８ ｌ４４ Ｏ ６ Ｏ ２９５ ０ Ｏ ６９ ｌ １．８ ２６５ ０ （）７５ １．Ｏ ｌ０ ６ 。 Ｃ ｎ０ 西Ｓ域ｆｒｕ曩ｉ ｔ ｊ ０ ｎ 霪藏 √ 雾 ＞建筑勘测 用溶液的配制，需要使用纯度更高的水。试验所使 用的水必须是无二氧化碳的蒸馏水，用以提取样 品，因为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和碳酸镁的溶解 度，相应地影响浸出液的盐分数量。制备浸出液所 用的蒸馏水或离子水放久后会吸收空气中的二氧化 碳，用这种水浸提土壤时，将会增加碳酸钙的溶解 度，故须加热煮沸，逐尽二氧化碳，冷却后立即使 用。此外，蒸馏水或离子水尚须检查ｐＨ值和有无氯 离子、钙离子、镁离子，以保证分析用水的纯度。 另外，对其储存的容器和方法也有一定的要求，如 对水可用密闭的专用玻璃容器或聚乙烯容器。新购 置容器在使用前，必须经过处理：聚乙烯塑料容器 先用氢氧化钠溶液（１００ｇｌＬ）浸泡２ｄ－３ｄ后，用自 来水冲洗，用待储存水清洗，再用盐酸溶液（体积 分数为２０％）或硝酸溶液（体积分数为２０％）浸泡 ２ｄ～３ｄ，用自来水冲洗，用待储存水清洗，并浸泡 ６ｈ以上。塑料容器使用一段时间后，由于细菌的作 用，会在塑料容器内壁上产生大量的霉菌，因此每 隔２～３个月，用少量稀双氧水清洗内壁。虽然容器 在使用前经过处理，但在各级水储存期间，常因容 器中可溶性成分、空气中的二氧化碳和其他杂质的 溶解而造成污染。因此，水可适量制备，储存在经 过处理的容器中，并尽快使用。 ３试验过程中需注意的事项 ３．１总盐的测定 用蒸干法测定易溶盐总量时，用加双氧水去除 有机质时，只要做到残渣润湿即可，这样可以避免 由于双氧水分解时泡沫过多使盐分溅失，所以应该 少量多次反复处理，直至残渣完全变白为止。当浸 出液蒸干残渣中含有大量结晶水时，会使所测的易 溶盐质量偏高，遇到这种情况时，可以取两个蒸发 皿，一个加入浸出液５０ｍｌ，另一个加入纯水５０ｍｌ （空白），然后各加入等量２％碳酸钠溶液，搅拌均 匀，再将烘干温度改为１８０。Ｃ，使钙离子、镁离子的 硫酸盐、氯盐转化为碳酸盐以除去大量结晶水，再 １８０。Ｃ烘干，才能得到较稳定的试验结果。 ３．２各离子测定 ３．２．１用传统法测定时应注意的事项 传统方法是指在《土工试验方法标准》（ＧＢ／ Ｔ ５０１２３—１９９９）中采用容量法和原子吸收法测定 钙、镁、硫酸盐以及钾、钠的方法。 该方法在滴定分析过程中离不开标准溶液，否 则无法计算分析结果，而标准溶液都是由基准物质 配制而成的。基准物质组成应与它的化学式完全相 符，若含有结晶水，其结晶水的含量也应与化学式 完全相符，试剂的纯度应足够高，一般要求纯度在 ９９．９％以上，而杂质的含量应少到不影响分析的准确 度，试剂在一般情况下应很稳定。配制好的标准溶 液应进行标定。 当测定ＣＯ３２和ＨＣＯ３－时，若浸出液中加酚酞后 为无色，加甲基橙后为红色，￣［ＪｐＨ＜４．４时，浸出液 中没有ＣＯ３２－和ＨＣＯ。；在用硝酸银测定Ｃ１时，所产 生的铬酸银能溶于酸中，因此在ｐＨ低于６．６时不能直 接用本法测定氯化物，也不能在极强的碱性反应中 进行，ｐＨ值不能大于１０，因此测定前需调节ｐＨ值； 在测定硫酸根离子时，指示剂加入的多少对终点有 影响，一般以ＳＯ４２含量的多少来确定，如指示剂加 入较多时，在滴定中往往出现假终点，即在滴定氯 化钡溶液中，被滴定溶液就变成粉红色，稍停一段 时间，则又恢复黄色，影响滴定终点。 ３＿２＿２尽量采用分析仪器测定 除ＣＯ３２￣ＨＨＣＯ３用容量滴定法和易溶盐总量用 重量法测定外，其他离子尽量采用仪器测定，如用离 子色谱测定ＳＯ 、ＣＩ，用原子吸收分光光度计测定 Ｋ 、Ｎａ 、Ｃａ 、Ｍｇ ，有条件的实验室可以采用等 离子发射光谱法测定。仪器测定有用量少、灵敏度 高、线性范围宽、快速简便的优点，特别对难以过滤 的黏土或碱化度高的难过滤土样，用仪器测定既可得 到准确可靠的结果，又可以节省大量的时间。 ４结果分析 为了保证土样分析结果的可靠性，应根据化学 平衡原理和经验方法对结果进行综合分析。 土壤样品的易溶盐的组成主要由钾、钠、钙、 ２０１１．６ ｌ ｃｍＢ帅Ｔａｗ嘴ＯＯ＿ｌ钉瑚 ｎＯＨ喇戗圳＿ＧⅪ４７ ＳＳＥＲ ＩＯＮ ｆｆ， 叉 镁、硫酸盐、碳酸盐、重碳酸盐、氯离子组成。其 中，钾、钠、钙、镁阳离子的物质的量浓度之和 （∑Ｃ ｍｍｏｌ／ｋｇ）和硫酸盐、碳酸盐、重碳酸盐、 氯离子等阴离子的物质的量浓度之差（∑Ｃ ｍｍｏｌｌ ｋｇ）应处于平衡状态，在理论上应该是相等的， 其最大允许误差为：Ｒ＝１００％×（∑Ｃ 一∑Ｃ ）／ （∑ＣⅢ＋∑Ｃ ）≤±４％。盐渍土与严重污染土及 ∑Ｃ１ ＋∑Ｃ阳≤２５ｍｍｏｌ／ｋｇ时，可以不考虑。 离子总量的计算：土壤中易溶盐总量是从阴、 阳离子（ｇ／ｋｇ）的总和计算得来的，在分析中根 据工作需要，有时只需测定总盐量，有时还需了解 盐分的组成，在后一种情况下，可在测定个别离子 后，计算离子总量，不必再用质量法测定总盐量， 全盐量与离子总量之间的相对偏差通常小于１Ｏ％， 在允许偏差范围之内。 ５结语 不论盐类在土中的含量如何，分布怎样，都 有一个共同的特点，即是在不同程度上增加了土的 力学强度和降低了土在水中的稳定性。因此每个工 程项目在设计前都要对场地的土质进行试验，整个 工程的设计方案要依靠提供的＿十工试验和土质易溶 盐分析数据作为其中的重要依据。而制备出准确的 嘉 萝 蠢 －Ｖ、广西城镇摹设 ０ｎｓｔｆＵｃｔｉ０ｎ 妻黥 ｉ 标准物质浸出液是需要经过样品采集、试样制备、 浸出液提取等多个环节才能获取，严格控制牟午个环 节，降低测定误差，才能为易溶盐化学分析莫定准 确可靠的基础。 ［参考文献】 ［１］ＬＹ门ｌ２５１—１９９９，森林土壤水溶性盐分分析［Ｓ］． ［２］ＧＢ／Ｔ ５Ｏ１２３—１９９９，土工试验方法标准［Ｓ］． ［３］ＤＺ／Ｔ ０１３０￣２００６，地质矿产实验测试质量管理规范［Ｓ］． ［４］刘立森，张景发，王黎明．土地规划和工程建设中盐 渍化土壤易溶盐分析方法研究［Ｊ］．天津建设科技，２００７ （Ｓ１）：８０－８２． 【作者简介］ 吕志玲，本科，工程师，现任职于新疆库尔勒市巴州建筑勘 察规划设计院。 ［收稿Ｅｌ期１ ２０１１—０４—２６