土壤氧化还原电位仪(Eh计)是监测土壤氧化还原状态(电子得失能力)的专业设备，通过测量土壤中氧化剂与还原剂的相对活性(电位值，单位mV)，揭示土壤微生物活动、养分有效性及污染程度的关键信息，广泛应用于农业、环境科学与污染修复领域。
一、核心原理：
氧化还原电位(Eh)反映土壤溶液中电子的转移趋势——当土壤中氧化剂(如氧气、高价铁Fe³⁺)占主导时，Eh值较高(通常>400mV，好氧环境)；当还原剂(如硫化氢H₂S、低价铁Fe²⁺)占优时，Eh值较低(通常<200mV，厌氧环境)。仪器基于电化学原理，通过铂电极(工作电极)与参比电极(如饱和甘汞电极或银-氯化银电极)组成原电池：铂电极表面发生氧化还原反应(与土壤中的电子供体/受体交换电子)，参比电极提供稳定基准，两者之间的电位差(经温度补偿后)即为Eh值(测量范围通常-400mV至+1000mV)。
关键参数受土壤含水量、通气性及微生物活动影响——例如，淹水土壤(通气差)因有机物厌氧分解产生大量还原性物质(如CH₄、H₂S)，Eh值可降至-300mV以下；而干燥疏松的旱地土壤(氧气充足)，Eh值常高于600mV。温度每升高10℃，Eh值约增加10-30mV(需通过内置温度传感器补偿修正)。
二、行业应用：
•农业种植：在水稻田中，Eh值需维持在100-200mV(微还原环境)以促进水稻根系对铁、锰等元素的吸收(缺氧诱导根表铁膜形成，保护根系免受重金属毒害)；若Eh值过高(>400mV)，会导致氮素以硝态氮形式存在(易淋失)，需通过排水或增施有机肥降低Eh。在旱作农田中，Eh值>300mV时，土壤中的磷(以难溶性的铁/铝磷酸盐存在)有效性低，可通过深耕或施用石灰调节Eh至200-300mV，释放有效磷。
•环境监测：在湿地、湖泊周边土壤中，Eh值是判断水体富营养化风险的关键指标——Eh值过低(<100mV)表明有机物厌氧分解旺盛，可能释放大量氨氮与硫化氢，恶化水质；在垃圾填埋场周边，Eh值监测可追踪渗滤液对土壤的污染范围(污染区Eh值通常<-200mV，伴随硫化氢异味)。
•污染修复：在重金属污染土壤(如镉、铅)修复中，通过调节Eh值改变重金属形态——例如，将酸性矿山排水污染土壤的Eh值从-100mV(还原态，重金属以离子态存在，易迁移)提升至300mV(氧化态，重金属形成难溶的氢氧化物或硫化物沉淀)，降低其生物有效性；在有机污染场地(如石油烃)，Eh值>400mV时好氧微生物活性强，可加速污染物降解(修复效率提升50%以上)。
土壤氧化还原电位仪通过量化土壤的“电子生态”，为农业生产优化、环境风险预警及污染治理提供了科学依据，是土壤健康管理的“电子探针”。
更新时间：2025-09-16
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