ISO/TS 22171:2023 土壌の質 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の開発に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

ISO は、この文書の実装に特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促しています。 ISO は、請求された特許権に関する証拠、有効性、または適用可能性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO はこの文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents で入手可能な特許データベースから取得できる最新の情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html

この文書は、技術委員会 ISO/TC 190, 土壌品質、小委員会 SC 3, 化学的および物理的特性評価によって作成されました。

導入

陽イオン交換容量 (CEC) は、交換可能な陽イオンを吸着できる土壌コロイド上の負に帯電した部位の濃度を定義する土壌の固有の特性です。カチオン交換容量は土壌の生産性の優れた指標となり、さまざまな質感の土壌をテストする際に、リン (P)、カリウム (K)、およびマグネシウム (Mg) の推奨値を作成するのに役立ちます。カチオン交換能力は、バイオソリッドの土地利用を監視する規制目的にも使用されます。

カチオン交換容量は、特定の土壌 pH における交換可能な塩基と土壌の酸性度の尺度です。交換可能な塩基と酸性は、粘土の同形置換による永久電荷から生じる負電荷、または粘土上のヒドロキシル基や土壌有機物の酸化物やカルボキシル基からのpH依存性の電荷を中和します。 CEC を決定する一般的な方法は、pH 7 (中性 NH 4 OAc) で 1 M 酢酸アンモニウムを使用し、天然資源保護局による土壌調査に使用される標準的な方法です。 [ 6], [7] 一定の pH 7 で測定される CEC の利点は、土壌 pH の違いによる CEC の変動が排除されることです。したがって、CEC の比較は、さまざまな土壌タイプと石灰の用途にわたって行うことができます。中性 NH 4 OAc 法の欠点は、土壌の自然な pH における実際の CEC を現実的に表現できない可能性があることです。特に、かなりの pH 依存性の電荷を持ち、土壌 pH が 7 から大きく異なる土壌の場合はそうです。非緩衝塩抽出物は、例えばヘキサミンコバルト(III)-塩化物溶液を使用することにより、土壌の自然なpHでのCECを測定するために使用できます(ISO 23470, 参考文献[6]および[7]を参照)

ここで説明する方法は、pH 7 で緩衝化された潜在的な陽イオン交換容量 (CEC) と交換可能な陽イオン Ca, Mg, K, Na を測定します。モル酢酸アンモニウムを土壌に添加して交換部位をNH 4+で飽和させ、浸出液中に交換性カチオンを放出し、それを測定します。交換された NH 4+は、1 M KCl または 1 M NaCl のいずれかで放出され、pH 7 での潜在的なカチオン交換容量を定量化するために測定されます。

酢酸アンモニウムは、その錯化効果により、土壌中に存在する土壌炭酸塩やその他の塩の一部の溶解に寄与する可能性があります。したがって、カルシウム濃度(またはマグネシウムさえも)は交換可能な量に制限されなくなりました。石膏、塩化ナトリウムなどの他の可溶性塩の存在も、交換可能な陽イオンの量を増大させます。

1 スコープ

この文書は、抽出剤として pH 7 に緩衝されたモル酢酸アンモニウム溶液を使用して、土壌中の潜在的陽イオン交換容量 (CEC) および交換可能な陽イオン (Ca, K, Mg, Na) の含有量を測定する方法を規定しています。

この文書は、たとえば ISO 11464 に従って調製された、あらゆるタイプの自然乾燥土壌サンプルに適用できます。

2 規範的参照

この文書には規範的な参照はありません。

3 用語と定義

この文書には用語や定義は記載されていません。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

参考文献

1ISO 11464, 土壌品質 — 物理化学分析のためのサンプルの前処理
2ISO 11465, 土壌品質 — 質量ベースの乾物および水分含量の測定 — 重量法
3ISO 22036, 土壌品質 — 誘導結合プラズマ原子発光分析法 (ICP - AES) による土壌抽出物中の微量元素の測定
4ISO 23470, 土壌品質 — 塩化ヘキサミンコバルト(III)溶液を使用した有効陽イオン交換容量 (CEC) および交換可能な陽イオンの測定
5EN 16179, 汚泥、処理済み生物廃棄物および土壌 — サンプルの前処理に関するガイダンス
6Hendershot WH, Lalande H, Duquette M, 2008 年。イオン交換および交換可能な陽イオン。掲載: Soil Sampling and Methods of Analysis, 第 2 版 (Carter MR 編、Gregorich EG 編、197 ~ 206 ページ。CRC Press, ボカラトン、フロリダ州)
7Sumner ME, Miller WP, 1996) カチオン交換容量と交換係数。掲載: Sparks DL土壌分析方法Part 3: 化学的方法、SSSA ブック シリーズ 5, アメリカ土壌科学協会、マディソン、ウィスコンシン州、1201-1230

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

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Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 3, Chemical and physical characterization.

Introduction

Cation exchange capacity (CEC) is an intrinsic property of soil defining the concentration of negatively charged sites on soil colloids that can adsorb exchangeable cations. Cation exchange capacity can be a good indicator of soil productivity and is useful for making recommendations of phosphorus (P), potassium (K), and magnesium (Mg) if testing soils of different textures. Cation exchange capacity is also used for regulatory purposes in monitoring land application of biosolids.

Cation exchange capacity is a measure of exchangeable bases and soil acidity at some specific soil pH. The exchangeable bases and acidity neutralize negative charges arising from permanent charges due to isomorphic substitution in clays, or pH-dependent charges from hydroxyl groups on clay and oxides or carboxyl groups on soil organic matter. A common method for determining CEC uses 1 M ammonium acetate at pH 7 (neutral NH4OAc) and is a standard method used for soil surveys by the Natural Resource Conservation Service.[6],[7] An advantage of CEC measured at a constant pH of 7 is elimination of CEC variability due to differences in soil pH. Thus, comparisons of CEC can occur across varied soil types and lime applications. A disadvantage of the neutral NH4OAc method is that it may not provide a realistic depiction of the actual CEC at the natural pH of the soil, particularly with soils having considerable pH-dependent charge and a soil pH that is significantly different from 7. An unbuffered salt extract can be used to determine CEC at the natural pH of soil, for example, by using a hexamminecobalt(III)-chloride solution (see ISO 23470, References [6] and [7]).

The method described here determines potential cation exchange capacity (CEC) buffered at pH 7 and exchangeable cations Ca, Mg, K, and Na. Molar ammonium acetate is added to soil to saturate exchange sites with NH4+ and release exchangeable cations in a leachate which are measured. The exchanged NH4+ is then released either with 1 M KCl or 1 M NaCl and measured to quantify the potential cation exchange capacity at pH 7.

Ammonium acetate, due to its complexing effect, can contribute to the dissolution of part of soil carbonates and other salts present in the soil. Calcium concentrations (or even magnesium) are thus no longer limited to exchangeable quantities. Presence of other soluble salts such as gypsum, sodium chloride or else would also inflate exchangeable cation quantities.

1 Scope

This document specifies a method for the determination of potential cation exchange capacity (CEC) and the content of exchangeable cations (Ca, K, Mg, Na) in soils using a molar ammonium acetate solution buffered at pH 7 as extractant.

This document is applicable to all types of air-dry soil samples which have been prepared, for example, according to ISO 11464.

2 Normative references

There are no normative references in this document.

3 Terms and definitions

No terms and definitions are listed in this document.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

Bibliography

1ISO 11464, Soil quality — Pretreatment of samples for physico-chemical analysis
2ISO 11465, Soil quality — Determination of dry matter and water content on a mass basis — Gravimetric method
3ISO 22036, Soil quality — Determination of trace elements in extracts of soil by inductively coupled plasma - atomic emission spectrometry (ICP - AES)
4ISO 23470, Soil quality — Determination of effective cation exchange capacity (CEC) and exchangeable cations using a hexamminecobalt(III)chloride solution
5EN 16179, Sludge, treated biowaste and soil — Guidance for sample pretreatment
6Hendershot W.H., Lalande H., Duquette M., 2008. Ion exchange and exchangeable cations. In: Soil Sampling and Methods of Analysis, 2nd edn (eds Carter M.R., Gregorich E.G., pp. 197– 206. CRC Press, Boca Raton, FL.
7Sumner M. E., Miller W. P., 1996) Cation exchange capacity and exchange coefficients. In: Sparks D. L., Ed.,Methods of soil analysis part 3: Chemical methods, SSSA book series 5, Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, 1201-1230