A qualidade da água de irrigação agrícola afeta diretamente o crescimento das culturas, a ecologia do solo e a segurança da qualidade dos produtos agrícolas. O estabelecimento de um sistema de teste de normas científicas é um importante apoio técnico para garantir o desenvolvimento sustentável da agricultura. Os princípios de teste, os processos principais e os pontos técnicos são descritos abaixo.
I. Princípio de teste da qualidade da água de irrigação agrícola: análise multidimensional das características do corpo hídrico
1. Princípio de Detecção de Indicadores Físicos
Valor de pH: com base no método de eletrodo de vidro, o eletrodo seletivo de íons de hidrogênio e a diferença de potencial do eletrodo de referência refletem a acidez e alcalinidade da água. Por exemplo, usando uma sonda de pH para mergulhar na amostra de água e agitá-la para ler o valor estável, deve ser medido em paralelo duas vezes e o erro ≤ 0,1.
Condutividade elétrica: Utilizando as propriedades de condutividade de íons na solução em proporção com a concentração, medir o valor de condutividade elétrica da amostra de água a 25 ° C, refletindo o teor total de sal dissolvido.
Turbididade: Adotando o princípio da dispersão da luz, como o turbidômetro emite um comprimento de onda específico de luz para quantificar a concentração de partículas em suspensão na água através da detecção da intensidade da luz dispersa.
2. Princípio de teste de indicadores químicos
Necessidade química de oxigênio (COD): com base na reação de oxidação e redução, o pesacromato de potássio oxida substâncias redutíveis em amostras de água em condições ácidas e calcula a concentração de massa de oxigênio consumido pela oxidação através da titulação do pesacromato de potássio não reagido com sulfato de amônio sub-ferroso. Por exemplo, o limite de COD das águas de superfície é geralmente ≤ 150 mg / L e a água de irrigação seca ≤ 200 mg / L.
Necessidade de oxigênio bioquímico de cinco dias (BOD5): simular o processo de decomposição de substâncias orgânicas por micróbios, cultivar amostras de água a 20 ° C durante 5 dias para determinar a diferença de oxigênio dissolvido antes e depois da cultura. Água para o cultivo de água BOD5 ≤ 60 mg / L, água de irrigação de vegetais crus ≤ 15 mg / L.
Sal nutricional de nitrogênio e fósforo: usando a espectrofotomia, como a espectrofotomia ultravioleta de dissolução de persulfato de potássio alcalino para determinar o nitrogênio total, a espectrofotomia de difenilcarbonil dihidrazina para determinar o cromo hexavalente. A detecção de nitrogênio de amônia usa iodeto de potássio-mercúrio e amônia para gerar um complexo amarelo, quantificando a cor em comprimentos de onda de 410-472 nm.
Princípios de detecção de metais pesados e microbiologia
Metais pesados: a espectrometria de absorção atômica analisa quantitativamente elementos como cádmio, chumbo e mercúrio através das propriedades de absorção do vapor atômico de luz de comprimento de onda específico. Por exemplo, a detecção de mercúrio usa o método de absorção de átomos frios para medir a absorção após a redução de Hg²+ em átomos de mercúrio.
Microbióticos: Método de filtragem de membrana através de 0,45 μm filtro de retenção de micróbios em amostras de água, colocado no meio de cultura MFC 37 ° C para uma cultura de 24 horas, contagem de colônias azuis-roxos características (bactéria fecal).
Processo de teste principal: operações padronizadas para garantir a confiabilidade dos dados
1. Preparação antes da amostragem
Qualificação do pessoal: o pessoal de teste deve ter uma certificação CMA ou um certificado profissional da indústria e participar regularmente de avaliações de habilidades.
Calibração do equipamento: pH, condutividade e outros instrumentos-chave precisam ser calibrados com soluções padrão, como pH usando pH 4,01, 6,86, 9,18 tampão de calibração de três pontos.
Tratamento de consumíveis: garrafa de amostragem por 10% de ácido nítrico 24 horas depois de lavagem e secagem, filtro de 121 ° C esterilização de alta pressão por 20 minutos.
2. Amostragem e conservação
Método de amostragem: a água superficial coleta amostras de água de 0,5 metros abaixo da camada superficial, a água subterrânea é coletada com bomba ou método de aspiração, a água reciclada precisa lubrificar a garrafa de amostragem 3 vezes.
Fixação e refrigeração: Ácido nitrico de amostras de metais pesados a pH <2, amostras de micróbios sem fixantes, conservação refrigerada a 4 ℃, detecção de itens regulares dentro de 24 horas, metais pesados e micróbios dentro de 48 horas.
3. Testes de laboratório
Indicadores físicos e químicos: o valor de pH é usado pelo método de eletrodo de vidro, COD é titrado com o método de dissolução de cromato de potássio e a condutividade é determinada diretamente pelo instrumento.
Detecção de metais pesados: Depois que a amostra de água é dissolvida pelo ácido nítrico, a concentração de íons metálicos é determinada pelo espectrômetro de absorção atômica e a curva padrão é estabelecida para análise quantitativa.
Detecção microbiana: Depois de filtrar a amostra de água pelo método de membrana filtrante, a membrana filtrante é colocada em uma cultura de meio seletivo para contar o número de colônias características.
Controle de Qualidade e Relatórios
Teste de vazio: cada lote de amostra é sincronizado para o vazio completo, o valor de vazio deve ser inferior a 1/2 do limite de detecção do método.
Detecção de amostras paralelas: coleta um conjunto de amostras paralelas a cada 10 amostras, com desvio relativo ≤ 10%.
Elaboração do relatório: o relatório deve conter informações sobre amostras, itens de teste, base metodológica, resultados e conclusões, e deve ser arquivado por um período não inferior a cinco anos.
Pontos técnicos: controle preciso dos pontos chave
Operação segura: a operação de ácido forte deve ser realizada no armário de ventilação, usando luvas resistentes a ácidos e álcalis; A dissolução a alta temperatura impede que a solução exploda.
Tratamento de resíduos: líquido de resíduos metálicos pesados é entregue para tratamento por instituições profissionais, o líquido de resíduos microbianos é emitido após a esterilização a 121 ° C em 30 minutos.
Manutenção do instrumento: limpeza oportuna do instrumento após a detecção, como o sistema de amostragem de absorção atômica com ácido nítrico diluído, o espectrofotômetro é mergulhado em água destilada.
Através da aplicação de processos de teste padronizados e princípios técnicos multidimensionais, a qualidade da água de irrigação agrícola pode ser avaliada sistematicamente, fornecendo base científica para a segurança da água agrícola e contribuindo para o desenvolvimento de alta qualidade agrícola verde.