土壤硝態(tài)氮的測定紫外分光光度法

土壤硝態(tài)氮的測定紫外分光光度法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了運用紫外分光光度法測定土壤浸出液中硝態(tài)氮的原理、試劑、儀器、分析步驟、結(jié)果計算與表示、精密度、質(zhì)量保證和控制等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于土壤中硝態(tài)氮的測定。本方法對土壤硝態(tài)氮的檢出限為0.5mg/kg,定量限為1mg/kg。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法HJ634土壤氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮的測定氯化鉀溶液提取-分光光度法NY/T52土壤水分測定法NY/T1377土壤中pH值的測定術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。吸光度absorbance光線通過土壤浸出液前的入射光強度與該光線通過土壤浸出液后的透射光強度比值的以10為底的對數(shù)。f值fvalue土壤浸出液中的有機物在220nm波長處的吸光度和在275nm波長處的吸光度的比值。原理利用土壤浸出液中硝酸根離子在220nm波長附近有明顯吸收且吸光度大小與硝酸根離子濃度成正比的特性，對硝態(tài)氮含量進行定量測定。利用溶解的有機物在220nm和275nm波長處均有吸收，而硝酸根離子在275nm波長處沒有吸收的特性，測定土壤浸出液在275nm處的吸光度，乘以一個校正因數(shù)f值）以消除有機質(zhì)吸收220nm波長而造成的干擾。試劑除非另有規(guī)定，在分析中僅使用分析純試劑，所用水應(yīng)符合GB/T6682中三級水的要求。氯化鉀浸提液[c（KCl）=1mol/L]準(zhǔn)確稱取74.55g氯化鉀置于燒杯中，加入約400mL水溶解。溶解后轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中定容，搖勻。硝態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)儲備液[p(N)=1000mg/L]精確稱取7.2182g經(jīng)110℃±5℃烘干2h的硝酸鉀置于燒杯中，加入約50mL水溶解。溶解后轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中定容，搖勻，于0℃~4℃冰箱內(nèi)保存。硝態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)中間液[p(N)=100mg/L]吸取硝態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)儲備液(5.2)10.0mL于100mL容量瓶中定容，搖勻。臨用時配制。儀器恒溫往復(fù)式振蕩機滿足(220±20)r/min的振蕩頻率和(20±5)mm的振幅。離心機轉(zhuǎn)速3000r/min以上，配有100mL聚乙烯離心管。紫外分光光度計配有10mm光程的石英比色皿。分析步驟試液的制備制備稱取約40g(精確到0.01g)新鮮土壤樣品于500mL螺口聚乙烯瓶中，加入200mL氯化鉀浸提液(5.1)，旋緊瓶蓋，置于恒溫往復(fù)式振蕩機(6.1)中，25℃±5℃條件下以(220±20)r/min的頻率振蕩1h。轉(zhuǎn)移約60mL懸濁液于100mL聚乙烯離心管中，在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心10min。將約50mL上清液轉(zhuǎn)移至50mL聚乙烯瓶中，待測。貯存新鮮土壤樣品的處理和貯存，以及樣品試液的貯存按照HJ634的規(guī)定進行。預(yù)處理出現(xiàn)下列情況時需要對試液進行預(yù)處理：—土壤樣品試液與氯化鉀浸提液對比，有明顯色差時(試液多呈現(xiàn)黃色調(diào))，處理方法參見附錄A.1；—采集自長期淹水的環(huán)境下的土壤樣品，按HJ634規(guī)定的方法測定亞硝態(tài)氮濃度高于0.1mg/L時，處理方法參見附錄A.2；—采集自鹽堿化地區(qū)的土壤樣品，按NY/T1377規(guī)定的方法測定土壤pH值高于7.5時，處理方法參見附錄A.3?？瞻自囼灹?00mL氯化鉀浸提液于500mL聚乙烯瓶中，按照與7.1相同的試劑和步驟進行制備，每批樣品應(yīng)制備2個以上空白溶液。標(biāo)準(zhǔn)曲線

吸取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL硝態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)中間液（5.3）于100mL容量瓶中，用氯化鉀浸提液定容，搖勻后得到濃度分別為0.00mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、3.00mg/L、4.00mg/L的硝態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)工作液。用光程長10mm石英比色皿，于220nm和275nm波長處，以氯化鉀浸提液為參比溶液，在紫外分光光度計（6.3）上逐個測定硝態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)工作液的吸光度，計算出校正吸光度。校正吸光度按公式（1）計算：A=A—2.23義A ⑴220 275式中：A——校正吸光度；%?！?20nm波長處的吸光度；A：；；——275nm波長處的吸光度；22——f值，是對多種類型土壤進行實驗室測定得到的經(jīng)驗性校正因數(shù)，測定方法參見附錄b。將校正吸光度作為縱坐標(biāo)，對應(yīng)的硝態(tài)氮濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。7.4測定用光程長10mm石英比色皿，在220nm和275nm波長處，以氯化鉀浸提液為參比溶液，在紫外分光光度計上測定吸光度，測定順序為先測空白溶液，再測樣品試液。計算出校正吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出土壤浸出液中的硝態(tài)氮含量。8結(jié)果計算與表示土壤硝態(tài)氮含量以質(zhì)量分數(shù)叫計，數(shù)值以毫克每千克（mg/kg）表示，按公式（2）計算：3=（P-P）xf義R （2）NN0式中：pN——從校準(zhǔn)曲線上查得土壤樣品試液的硝態(tài)氮濃度，單位為毫克每升（mg/L）；p0——從校準(zhǔn)曲線上查得空白試液的硝態(tài)氮濃度，單位為毫克每升（mg/L）；f——稀釋倍數(shù)；R——試樣體積（包括浸提液體積與土壤中水分的體積）與烘干土的比例系數(shù)，單位為毫升每克（mL/g）；按照公式（3）至公式（5）進行計算。TOC\o"1-5"\h\zR=R1+R2 ⑶(5)r「mx(i+需) ⑷(5)R- w——2d義100w式中：R1——浸提液體積與烘干土的比例系數(shù)，單位為毫升每克（mL/g）;R2——土壤水分體積與烘干土的比例系數(shù)，單位為毫升每克（mL/g）;V——浸提液體積，單位為毫升（mL）；m——稱取的新鮮土壤樣品質(zhì)量，單位為克（g）；/卬——以烘干土計的土壤水分含量的質(zhì)量百分數(shù)（％），測定方法應(yīng)符合NY/T52的規(guī)定;dw——實驗室所處溫度下水的密度，單位為克每立方厘米（g/cm3）,采用1.00g/cm3。當(dāng)土壤硝態(tài)氮含量的測定結(jié)果小于1mg/kg時，保留兩位有效數(shù)字；當(dāng)測定結(jié)果大于等于1mg/kg時，保留三位有效數(shù)字。精密度重復(fù)性在同一實驗室，由同一操作者使用相同設(shè)備，按相同的測試方法，并在短時間內(nèi)對同一被測對象相互獨立進行測試獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（r），超過重復(fù)性限（r）的情況不超過5%，重復(fù)性限（r）按方程式（6）計算：r=0.0554xm （6）式中：m——兩次測定值的平均值，單位為毫克每千克（mg/kg）。關(guān)于重復(fù)性條款的實驗室測試結(jié)果以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)參見附錄C，公式（6）為附表C.1中平均值與重復(fù)性限的線性擬合方程。再現(xiàn)性在不同的實驗室，由不同的操作者使用不同的設(shè)備，按相同的測試方法，對同一被測對象相互獨立進行測試獲得的兩個獨立測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限（R），超過再現(xiàn)性限（R）的情況不超過5%，再現(xiàn)性限（R）按方程式（7）計算：R=0.1201xm ⑺式中：m——兩個測定值的平均值，單位為毫克每千克（mg/kg）。關(guān)于再現(xiàn)性條款的實驗室測試結(jié)果以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)參見附錄C，公式（7）為附表C.1中平均值與再現(xiàn)性限的線性擬合方程。質(zhì)量保證和控制空白試驗每批樣品應(yīng)做2個空白試驗，測試結(jié)果應(yīng)低于方法檢出限。平行試驗每批樣品應(yīng)測定10%的平行樣品，平行雙樣測定結(jié)果的絕對差值應(yīng)滿足重復(fù)性條款（9.1）的規(guī)定?；厥赵囼灻颗鷺悠窇?yīng)測定10%的加標(biāo)樣品，加標(biāo)量為樣品硝態(tài)氮含量的0.5~2倍，回收率應(yīng)在90%~110%之間。校準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)曲線使用線性擬合，判定系數(shù)應(yīng)大于等于0.9990。每批樣品中應(yīng)插入一個校準(zhǔn)曲線中間點濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行測定，其測定結(jié)果與校準(zhǔn)曲線該點濃度的相對差值應(yīng)小于等于10%，否則應(yīng)重新繪制校準(zhǔn)曲線。附錄A

（資料性附錄）

干擾的消除A.1有機物和顏色的消除當(dāng)土壤樣品試液與空白溶液相比有明顯色差時（試液多呈現(xiàn)黃色調(diào)），說明土壤浸出液中的有機物含量較高，應(yīng)再次稱取約40g該土壤樣品（精確到0.01g）于500mL螺口聚乙稀瓶中，依次加入2.00g活性炭（分析純，CAS7440-44-0）和200mL氯化鉀浸提液，按分析步驟7.1重新制備試液。A.2亞硝酸根離子的消除當(dāng)試液中的亞硝態(tài)氮濃度高于0.1mg/L時，向50mL試液中加入1mL氨基磺酸溶液［p（H3NO3S）=2%］，搖勻后靜置2min，以消除試液中的亞硝酸根離子。經(jīng)過此步驟后，應(yīng)該在使用公式（3）7Mr值時將加入的氨基磺酸溶液體積按比例折算計入氯化鉀浸提液體積中。A.3氫氧根、碳酸根和重碳酸根離子的消除當(dāng)土壤pH值高于7.5時，向50mL試液中加入1mL鹽酸溶液［c（HCl）=1mol/L］，搖動5min后靜置2h再測定。經(jīng)過此步驟后，應(yīng)該在使用公式（3）計算R值時將加入的鹽酸溶液體積按比例折算計入氯化鉀浸提液體積中。附錄B

(資料性附錄)

f值的實驗室測定向16x125試管中依次加入0.30g鎳鋁合金粉末(Ni:Al=1:1,CAS12003-78-0)、5mL土壤樣品浸出液和0.5mL硫酸溶液［(p(H2sO4)=20%］，敞口放置于55℃?60℃烘箱中，35min后取出過濾。吸取1mL濾液用去離子水稀釋至10mL。。按相同步驟處理5mL氯化鉀浸提液，作為空白試液。測定樣品和空白試液在220nm和275nm波長處的吸光度，將樣品試液在220nm和275nm波長處的吸光度分別扣除相應(yīng)的空白試液吸光度，計算兩者比值即為該樣品對應(yīng)的f值。當(dāng)試液中的亞硝態(tài)氮濃度高于0.1mg/L時，應(yīng)首先采用附錄A.2中的措施去除土壤樣品浸出液中的亞硝酸根離子，再進行上述f值測定步驟。本標(biāo)準(zhǔn)對9種不同類型土壤進行實驗室測定，得到f值平均為2.23。實驗室測定結(jié)果見表B.1。表B.1從實驗室結(jié)果得到的f值實測數(shù)據(jù)樣品標(biāo)識土壤類型采樣地點土地利用f值1黑土黑龍江海倫旱地2.422暗棕壤吉林長白山溫帶針闊混交林2.273風(fēng)沙土甘肅臨澤水澆地1.924寒凍氈土青海海北高寒草甸3.565潮土河南封丘水澆地2.386黃棕壤江蘇宜興菜地1.507水稻土江蘇宜興水田1.838紫色土四川鹽亭旱地2.039紅壤江西鷹潭旱地2.19附錄C（資料性附錄）從實驗室間結(jié)果得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)

表C.1從實驗室間結(jié)果得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)樣品標(biāo)識ABCDEFGH參加實驗室的數(shù)目66666666可接受結(jié)果的數(shù)目55555555平均值（mg/kg）8.714.7731.65.7310.43.3245.612.0重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差（s）0.190.230.320.240.08