土壤氧化還原電位儀(Eh計)是監測土壤氧化還原狀態(電子得失能力)的專業設備，通過測量土壤中氧化劑與還原劑的相對活性(電位值，單位mV)，揭示土壤微生物活動、養分有效性及污染程度的關鍵信息，廣泛應用于農業、環境科學與污染修復領域。
一、核心原理：
氧化還原電位(Eh)反映土壤溶液中電子的轉移趨勢——當土壤中氧化劑(如氧氣、高價鐵Fe³?)占主導時，Eh值較高(通常>400mV，好氧環境)；當還原劑(如硫化氫H?S、低價鐵Fe²?)占優時，Eh值較低(通常<200mV，厭氧環境)。儀器基于電化學原理，通過鉑電極(工作電極)與參比電極(如飽和甘汞電極或銀-氯化銀電極)組成原電池：鉑電極表面發生氧化還原反應(與土壤中的電子供體/受體交換電子)，參比電極提供穩定基準，兩者之間的電位差(經溫度補償后)即為Eh值(測量范圍通常-400mV至+1000mV)。
關鍵參數受土壤含水量、通氣性及微生物活動影響——例如，淹水土壤(通氣差)因有機物厭氧分解產生大量還原性物質(如CH?、H?S)，Eh值可降至-300mV以下；而干燥疏松的旱地土壤(氧氣充足)，Eh值常高于600mV。溫度每升高10℃，Eh值約增加10-30mV(需通過內置溫度傳感器補償修正)。
二、行業應用：
•農業種植：在水稻田中，Eh值需維持在100-200mV(微還原環境)以促進水稻根系對鐵、錳等元素的吸收(缺氧誘導根表鐵膜形成，保護根系免受重金屬毒害)；若Eh值過高(>400mV)，會導致氮素以硝態氮形式存在(易淋失)，需通過排水或增施有機肥降低Eh。在旱作農田中，Eh值>300mV時，土壤中的磷(以難溶性的鐵/鋁磷酸鹽存在)有效性低，可通過深耕或施用石灰調節Eh至200-300mV，釋放有效磷。
•環境監測：在濕地、湖泊周邊土壤中，Eh值是判斷水體富營養化風險的關鍵指標——Eh值過低(<100mV)表明有機物厭氧分解旺盛，可能釋放大量氨氮與硫化氫，惡化水質；在垃圾填埋場周邊，Eh值監測可追蹤滲濾液對土壤的污染范圍(污染區Eh值通常<-200mV，伴隨硫化氫異味)。
•污染修復：在重金屬污染土壤(如鎘、鉛)修復中，通過調節Eh值改變重金屬形態——例如，將酸性礦山排水污染土壤的Eh值從-100mV(還原態，重金屬以離子態存在，易遷移)提升至300mV(氧化態，重金屬形成難溶的氫氧化物或硫化物沉淀)，降低其生物有效性；在有機污染場地(如石油烴)，Eh值>400mV時好氧微生物活性強，可加速污染物降解(修復效率提升50%以上)。
土壤氧化還原電位儀通過量化土壤的“電子生態”，為農業生產優化、環境風險預警及污染治理提供了科學依據，是土壤健康管理的“電子探針”。
更新時間：2025-09-16
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