Качество воды для орошения в сельском хозяйстве напрямую влияет на рост сельскохозяйственных культур, экологию почв и качество и безопасность сельскохозяйственной продукции. Создание научно - стандартизированной системы тестирования является важной технической поддержкой для обеспечения устойчивого развития сельского хозяйства. Ниже излагаются принципы тестирования, основные процессы и технические точки зрения.
Принцип контроля качества воды для орошения в сельском хозяйстве: многомерный анализ характеристик воды
1. Принцип обнаружения физических показателей
pH: на основе метода стеклянных электродов, отражающего кислотность и щелочность воды с помощью разности потенциалов между селективными электродами водорода и эталонными электродами. Например, с помощью pH - измерительного зонда, погруженного в образец воды после перемешивания статического положения, для чтения стабильного значения требуется параллельное измерение дважды с погрешностью 0,1.
Проводимость: Используя свойства ионной проводимости в растворе, пропорциональные концентрации, проводимость проб воды при 25°C измеряется с помощью индикатора электропроводности, отражающего общее содержание растворенной соли.
Мутность: Используя принципы рассеяния света, такие как мутометр, излучающий свет на определенной длине волны, измеряет концентрацию взвешенных частиц в воде путем определения интенсивности рассеянного света.
2. Принципы обнаружения химических показателей
Химическая потребность в кислороде (COD): На основе реакции окисления и восстановления дихромат калия окисляет восстановительные вещества в пробах воды в кислых условиях, а необработанный дихромат калия титруется сульфатом - ферромамонием для расчета концентрации массы окисленного кислорода. Например, предельные значения COD для поверхностных вод обычно составляют более 150 мг / л, а для орошаемых в засушливых районах - более 200 мг / л.
Пятидневная биохимическая потребность в кислороде (BOD ₅): имитация процесса разложения органических веществ микроорганизмами, культивирование проб воды в темноте при 20°C в течение 5 дней, определение разницы растворенного кислорода до и после культивирования. Вода для выращивания BOD ₅ должна быть 60 мг / л, сырая овощная ирригационная вода - 15 мг / л.
Аттофосфорные питательные соли: измерение общего азота с помощью спектрофотометрии, например, ультрафиолетовой спектрофотометрии с использованием щелочной персульфатной кислоты калия и спектрофотометрии дифенилкарбонилдигидразида для определения шестивалентного хрома. При анализе аммиака и азота используются йодид - ртуть калия и аммиак для получения желтых комплексов, которые измеряются цветом на длинах волн 410 - 472нм.
Принципы обнаружения тяжелых металлов и микроорганизмов
Тяжелые металлы: спектроскопия атомного поглощения позволяет количественно анализировать такие элементы, как кадмий, свинец, ртуть и т.д. с помощью свойств поглощения атомарным паром света на определенной длине волны. Например, при обнаружении ртути используется метод поглощения холодных атомов для определения поглощения света после восстановления Hg² до атомов ртути.
Микробиология: метод фильтрации удерживает микроорганизмы в пробах воды с помощью фильтрующей мембраны 0,45 мкм и помещает их в питательную среду MFC, культивируемую при температуре 37°C в течение 24 часов, подсчитывая характерные колонии сине - фиолетового цвета (фекальная колония толстой кишки).
II. Основной процесс тестирования: стандартизированная эксплуатационная безопасность надежности данных
1. Подготовка проб до их отбора
Квалификация персонала: Инспекторы должны иметь сертификат CMA или отраслевой профессиональный сертификат и регулярно участвовать в оценке навыков.
Калибровка оборудования: ключевые приборы, такие как pH - измерители и индукторы проводимости, должны быть откалиброваны стандартным раствором, например, pH - измеритель использует трехточечную калибровку буфера pH4.01, 6.86, 9.18.
Обработка расходных материалов: бутылка для отбора проб промывается и высыхает через 24 часа после погружения 10% азотной кислоты, а фильтрующая мембрана подвергается стерилизации при высоком давлении 121°C в течение 20 минут.
2. Отбор и хранение проб
Метод отбора проб: поверхностные воды собирают пробы воды на глубине 0,5 м под поверхностью, грунтовые воды собирают с помощью насосов или сифонов, а регенерированная вода должна увлажняться и промывать бутылки для отбора проб 3 раза.
Фиксирование и охлаждение: образцы тяжелых металлов с азотной кислотой до pH < 2, образцы микроорганизмов без фиксатора, холодильное хранение 4°C, обычные предметы в течение 24 часов обнаружения, тяжелые металлы, микроорганизмы в течение 48 часов завершения.
3. Лабораторное тестирование
Физико - химические показатели: pH измеряется методом стеклянных электродов, COD - методом дихромата калия, а проводимость измеряется с помощью прямого инструмента.
Обнаружение тяжелых металлов: после того, как образец воды растворяется азотной кислотой, концентрация ионов металла измеряется с помощью атомного абсорбционного спектрометра, устанавливается стандартная кривая для количественного анализа.
Микробиологическое обнаружение: после фильтрации проб воды методом фильтрации, фильтрующая мембрана помещается в селективную культуру питательной среды, подсчитывается количество характерных колоний.
4. Контроль качества и отчетность
Пустое испытание: каждая партия образцов синхронизируется для полного пробела, значение пробела должно быть ниже 1 / 2 предела обнаружения метода.
Тестирование параллельных образцов: на каждые 10 образцов берется 1 набор параллельных образцов с относительным отклонением менее 10%.
Подготовка отчета: отчет должен содержать информацию о образце, проект тестирования, методологическую основу, результаты и выводы, срок архивирования не менее 5 лет.
III. Технические моменты: ключевые звенья точного контроля
Безопасные операции: кислотоустойчивые операции должны выполняться в вентиляционном шкафу, в кислотоустойчивых перчатках; высокотемпературное разложение предотвращает взрыв раствора.
Обработка отходов: отходы, содержащие тяжелые металлы, передаются в специализированные учреждения для обработки, микробиологические отходы 121 ° C стерилизуются через 30 минут после сброса.
Техническое обслуживание прибора: после обнаружения прибор своевременно очищается, например, атомная система всасывания проб промывается разреженной азотной кислотой, спектрофотометр и цветная чашка пропитаны дистиллированной водой.
Благодаря стандартизированному процессу тестирования и применению многомерных технических принципов качество орошаемой воды в сельском хозяйстве может систематически оцениваться, обеспечивая научную основу для безопасности воды в сельском хозяйстве и способствуя зеленому и высококачественному развитию сельского хозяйства.