La qualité de l'eau d'irrigation agricole a un impact direct sur la croissance des cultures, l'écologie des sols et la sécurité de la qualité des produits agricoles. La mise en place d'un système de test scientifique est un support technique important pour garantir le développement durable de l'agriculture. Les principes de détection, les processus de base et les points techniques sont exposés ci - dessous.
I. principe de détection de la qualité de l'eau d'irrigation agricole: analyse multidimensionnelle des caractéristiques des masses d'eau
1. Principe de détection des indicateurs physiques
PH: basé sur la méthode de l'électrode en verre, reflétant l'acidité et l'alcalinité de l'eau par la différence de potentiel de l'électrode sélective des ions hydrogène avec l'électrode de référence. Par exemple, l'utilisation de la sonde de pH - mètre immergé dans l'agitation de l'échantillon d'eau après le repos, la lecture de la valeur stable, doit être déterminée en parallèle deux fois et l'erreur ≤ 0,1.
Conductivité électrique: la valeur de conductivité électrique d'un échantillon d'eau à 25 ° C, reflétant la teneur totale en sels dissous, est déterminée au moyen d'un conductimètre en utilisant la propriété que la capacité de conductivité ionique de la solution est proportionnelle à la concentration.
Turbidité: l'utilisation de principes de diffusion de la lumière, tels que l'émission de rayons lumineux de longueur d'onde spécifique par un turbidimètre, quantifie la concentration de particules en suspension dans l'eau en détectant l'intensité de la lumière diffusée.
2. Principe de détection d'indicateurs chimiques
Demande chimique en oxygène (DCO): la concentration massique en oxygène consommé par oxydation est calculée en titrant le dichromate de potassium qui n'a pas réagi au moyen de sulfate de ferrite - ammonium sur la base d'une réaction d'oxydoréduction au cours de laquelle le dichromate de potassium oxyde les substances réductrices dans un échantillon d'eau dans des Conditions acides. Par exemple, les limites de DCO sont généralement ≤ 150 mg / l pour les eaux de surface et ≤ 200 mg / l pour les eaux pluviales d'irrigation.
Demande biochimique en oxygène sur cinq jours (dbo₅): simule le processus de décomposition de la matière organique par des micro - organismes, cultive des échantillons d'eau à 20 ° C dans l'obscurité pendant 5 jours, détermine la différence d'oxygène dissous avant et après la culture. L'eau pour la culture nécessite ≤ 60 mg / L de bod₅ et l'eau d'irrigation pour les légumes crus ≤ 15 mg / L.
Sels nutritifs d'azote et de phosphore: l'azote total est déterminé par spectrophotométrie, telle que la spectrophotométrie UV de dissolution du persulfate de potassium alcalin, et le chrome hexavalent est déterminé par spectrophotométrie au diphénylcarbohydrazide. La détection de l'azote ammoniacal utilise l'iodure - Mercure - potassium et l'ammoniac pour produire des complexes jaunes quantifiés colorimétriquement à des longueurs d'onde de 410 à 472 nm.
3. Principes de détection des métaux lourds et des micro - organismes
Métaux lourds: la spectroscopie d'absorption atomique analyse quantitativement des éléments tels que le cadmium, le plomb, le mercure et d'autres par les propriétés d'absorption de la vapeur atomique à une longueur d'onde particulière de la lumière. Par exemple, la détection du mercure utilise la méthode d'absorption par atomes froids, qui détermine l'Absorbance après réduction de Hg ² en atomes de mercure.
Microorganismes: la méthode de la membrane filtrante intercepte les microorganismes dans un échantillon d'eau au moyen d'une membrane filtrante de 0,45 µm placée en milieu MFC à 37°c pendant 24 heures, en comptant les colonies caractéristiques bleu - violet (coliformes fécaux).
II. Processus d'inspection de base: opérations normalisées pour garantir la fiabilité des données
1. Préparation avant l'échantillonnage
Qualifications du personnel: le personnel d'inspection doit détenir une certification CMA ou un certificat professionnel de l'industrie et participer régulièrement à l'évaluation des compétences.
Étalonnage de l'équipement: les instruments clés tels que les pH - mètres, les conductimètres et autres doivent être étalonnés avec une solution standard, tels que les pH - mètres utilisant un tampon pH 4,01, 6,86, 9,18 étalonnage à trois points.
Traitement des consommables: les flacons échantillonnés sont rincés et séchés après 24 heures d'immersion dans de l'acide nitrique à 10%, la membrane filtrante est autoclavée à 121 ° C pendant 20 minutes.
2. Échantillonnage et conservation
Méthode d'échantillonnage: l'eau de surface est prélevée sur un échantillon d'eau de 0,5 m sous la couche superficielle, l'eau souterraine est prélevée par pompage ou siphon, l'eau de régénération doit être rincée 3 fois dans la bouteille d'échantillonnage.
Fixation et réfrigération: échantillons de métaux lourds avec de l'acide nitrique à pH < 2, échantillons microbiens sans fixateur, conservation réfrigérée à 4 ° C, détection dans les 24 heures pour les articles conventionnels, métaux lourds, micro - organismes dans les 48 heures.
3. Tests de laboratoire
Indicateurs physico - chimiques: le pH est mesuré par la méthode de l'électrode en verre, la DCO est titrée par la méthode du Dichromate de potassium, la conductivité est déterminée directement par l'instrument.
Détection des métaux lourds: après la dissolution de l'échantillon d'eau par l'acide nitrique, la concentration en ions métalliques est déterminée par un spectromètre d'absorption atomique, une courbe standard est établie pour l'analyse quantitative.
Détection microbiologique: après filtration de l'échantillon d'eau par la méthode de la membrane filtrante, la membrane filtrante est placée en culture en milieu sélectif et le nombre de colonies caractéristiques est compté.
4. Contrôle de la qualité et rapports
Test de vide: chaque lot d'échantillons est synchronisé pour faire un vide complet, la valeur de vide doit être inférieure à 1 / 2 de la limite de détection de la méthode.
Détection d'échantillons parallèles: 1 Groupe d'échantillons parallèles est prélevé pour 10 échantillons avec un écart relatif ≤ 10%.
Préparation du rapport: le rapport doit contenir des informations sur l'échantillon, les éléments testés, la base méthodologique, les résultats et les conclusions, et être archivé pour une période d'au moins cinq ans.
Iii. Points techniques: contrôle précis des liens clés
Opération sûre: l'opération d'acide fort doit être effectuée à l'intérieur de l'armoire ventilée, porter des gants résistants à l'acide et à l'alcali; La dissolution à haute température empêche l'ébullition de la solution.
Traitement des déchets: les déchets contenant des métaux lourds sont mis au rebut par un organisme professionnel, les déchets microbiens sont éliminés après stérilisation à 121 ℃ pendant 30 minutes.
Entretien de l'instrument: nettoyer l'instrument en temps opportun après la détection, comme le système d'échantillonnage par absorption atomique est rincé avec de l'acide nitrique dilué, la boîte de colorimétrie du spectrophotomètre est trempée dans de l'eau distillée.
Grâce à l'application de processus d'inspection normalisés et de principes techniques multidimensionnels, il est possible d'évaluer systématiquement la qualité de l'eau d'irrigation agricole, de fournir une base scientifique pour la sécurité de l'eau agricole et de contribuer au développement vert et de haute qualité de l'agriculture.