土壤 有機碳的測定 重鉻酸鉀氧化-分光光度法（HJ 615-2011）

HJ615—2011

目次

前言.................................................................................................................................................................iv

1適用范圍........................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件............................................................................................................................................1

3方法原理........................................................................................................................................................1

4干擾和消除....................................................................................................................................................1

5試劑和材料....................................................................................................................................................1

6儀器和設備....................................................................................................................................................2

7樣品................................................................................................................................................................2

8分析步驟........................................................................................................................................................2

9結(jié)果計算與表示............................................................................................................................................3

10精密度和準確度..........................................................................................................................................3

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制..................................................................................................................................4

12注意事項......................................................................................................................................................4

iii

HJ615—2011

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》，保護環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范土壤中有機碳的測定方法，

制定本標準。

本標準規(guī)定了測定土壤中有機碳的重鉻酸鉀氧化-分光光度法。

本標準為首次發(fā)布。

本標準由環(huán)境保護部科技標準司組織制訂。

本標準主要起草單位：大連市環(huán)境監(jiān)測中心。

本標準驗證單位：天津市環(huán)境監(jiān)測中心、遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心、沈陽市環(huán)境監(jiān)測中心站、鞍山

市環(huán)境監(jiān)測中心站、錦州市環(huán)境監(jiān)測中心站和營口市環(huán)境監(jiān)測中心站。

本標準環(huán)境保護部2011年4月15日批準。

本標準自2011年10月1日起實施。

本標準由環(huán)境保護部解釋。

iv

HJ615—2011

土壤有機碳的測定重鉻酸鉀氧化-分光光度法

1適用范圍

本標準規(guī)定了測定土壤中有機碳的重鉻酸鉀氧化-分光光度法。

本標準適用于風干土壤中有機碳的測定。本標準不適用于氯離子（Cl?）含量大于2.0×104mg/kg的

鹽漬化土壤或鹽堿化土壤的測定。

當樣品量為0.5g時，本方法的檢出限為0.06%（以干重計），測定下限為0.24%（以干重計）。

2規(guī)范性引用文件

本標準內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

3方法原理

在加熱條件下，土壤樣品中的有機碳被過量重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化，重鉻酸鉀中的六價鉻（Cr6+）

被還原為三價鉻（Cr3+），其含量與樣品中有機碳的含量成正比，于585nm波長處測定吸光度，根據(jù)三

價鉻（Cr3+）的含量計算有機碳含量。

4干擾和消除

4.1土壤中的亞鐵離子（Fe2+）會導致有機碳的測定結(jié)果偏高?？稍谠嚇又苽溥^程中將土壤樣品攤成2～

3cm厚的薄層，在空氣中充分暴露使亞鐵離子（Fe2+）氧化成三價鐵離子（Fe3+）以消除干擾。

4.2土壤中的氯離子（Cl?）會導致土壤有機碳的測定結(jié)果偏高，通過加入適量硫酸汞以消除干擾。

5試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純化學試劑，實驗用水為在25℃下電導率≤0.2mS/m

的去離子水或蒸餾水。

5.1硫酸：ρ(H2SO4)=1.84g/ml。

5.2硫酸汞。

5.3重鉻酸鉀溶液：c(K2Cr2O7)=0.27mol/L。

稱取80.00g重鉻酸鉀溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存

于試劑瓶中，4℃下保存。

5.4葡萄糖標準使用液：ρ(C6H12O6)=10.00g/L。

稱取10.00g葡萄糖溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存于

試劑瓶中，有效期為一個月。

1

HJ615—2011

6儀器和設備

6.1分光光度計：具585nm波長，并配有10mm比色皿。

6.2天平：精度為0.1mg。

6.3恒溫加熱器：溫控精度為135℃±2℃。恒溫加熱器帶有加熱孔，其孔深應高出具塞消解玻璃管內(nèi)

液面約10mm，且具塞消解玻璃管露出加熱孔部分約150mm。

6.4具塞消解玻璃管：具有100ml刻度線，管徑為35～45mm。

注：具塞消解玻璃管外壁必須能夠緊貼恒溫加熱器的加熱孔內(nèi)壁，否則不能保證消解完全。

6.5離心機：0～3000r/min，配有100ml離心管。

6.6土壤篩：2mm（10目）、0.25mm（60目），不銹鋼材質(zhì)。

6.7一般實驗室常用儀器和設備。

7樣品

7.1樣品的采集和保存

土壤樣品的采集和保存參照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定。

7.2試樣的制備

將土壤樣品置于潔凈白色搪瓷托盤中，平攤成2～3cm厚的薄層。先剔除植物、昆蟲、石塊等殘體，

用木棰壓碎土塊，自然風干，風干時每天翻動幾次。充分混勻風干土壤，采用四分法，取其兩份，一份

留存，一份通過2mm土壤篩用于干物質(zhì)含量測定。在過2mm篩的樣品中取出10～20g進一步細磨，

并通過60目（0.25mm）土壤篩，裝入棕色具塞玻璃瓶中，待測。

7.3干物質(zhì)含量的測定

準確稱取適量風干土壤，參照HJ613測定干物質(zhì)的含量。

8分析步驟

8.1校準曲線的繪制

8.1.1分別量取0.00、0.50、1.00、2.00、4.00和6.00ml葡萄糖標準使用液（5.4）于100ml具塞消解

玻璃管中，其對應有機碳質(zhì)量分別為0.00、2.00、4.00、8.00、16.0和24.0mg。

8.1.2分別加入0.1g硫酸汞（5.2）和5.00ml重鉻酸鉀溶液（5.3），搖勻。再緩慢加入7.5ml硫酸（5.1），

輕輕搖勻。

8.1.3開啟恒溫加熱器，設置溫度為135℃。當溫度升至接近100℃時，將上述具塞消解玻璃管開塞放

入恒溫加熱器的加熱孔中，以儀器溫度顯示135℃時開始計時，加熱30min。然后關(guān)掉恒溫加熱器開關(guān)，

取出具塞消解玻璃管水浴冷卻至室溫。向每個具塞消解玻璃管中緩慢加入約50ml水，繼續(xù)冷卻至室溫。

再用水定容至100ml刻線，加塞搖勻。

8.1.4于波長585nm處，用10mm比色皿，以水為參比，分別測量吸光度。

8.1.5以零濃度校正吸光度為縱坐標，以對應的有機碳質(zhì)量（mg）為橫坐標，繪制校準曲線。

2

HJ615—2011

8.2測定

準確稱取適量試樣（7.2），小心加入到100ml具塞消解玻璃管中，避免沾壁。按照8.1.2加入試劑，

按照8.1.3進行消解、冷卻、定容。將定容后試液靜置1h，取約80ml上清液至離心管中以2000r/min

離心分離10min，再靜置至澄清；或在具塞消解玻璃管內(nèi)直接靜置至澄清。最后取上清液按照8.1.4測

量吸光度。土壤有機碳含量與試樣取樣量關(guān)系見表1。

表1土壤有機碳含量與試樣取樣量關(guān)系

土壤有機碳含量/%0.00～4.004.00～8.008.00～16.0

試樣取樣量/g0.4000～0.50000.2000～0.25000.1000～0.1250

注1：當樣品有機碳含量超過16.0%時，應增大重鉻酸鉀溶液的加入量，重新繪制校準曲線。

注2：一般情況下，試液離心后靜置至澄清約需5h或直接靜置至澄清約需8h。

8.3空白試驗

在具塞消解玻璃管中不加入試樣，按照8.1.2、8.1.3和8.1.4的步驟進行測定。

9結(jié)果計算與表示

9.1結(jié)果計算

土壤中的有機碳含量（以干重計，質(zhì)量分數(shù)，%），按照式（1）、式（2）進行計算。

w

mm=×dm（1）

1100

()AA?0?a

woc=×100（2）

bm××11000

式中：m1——試樣中干物質(zhì)的質(zhì)量，g；

m——試樣取樣量，g；

wdm——土壤的干物質(zhì)含量（質(zhì)量分數(shù)），%；

ωoc——土壤樣品中有機碳的含量（以干重計，質(zhì)量分數(shù)），%；

A——試樣消解液的吸光度；

A0——空白試驗的吸光度；

a——校準曲線的截距；

b——校準曲線的斜率。

9.2結(jié)果表示

當測定結(jié)果＜1.00%時，保留到小數(shù)點后兩位；當測定結(jié)果≥1.00%時，保留三位有效數(shù)字。

10精密度和準確度

10.1精密度

6家實驗室對有機碳含量為1.80%的統(tǒng)一樣品進行了測定：實驗室內(nèi)相對標準偏差為0.6%～4.0%，

實驗室間相對標準偏差為4.1%，重復性限為0.12%，再現(xiàn)性限為0.24%。

3

HJ615—2011

10.2準確度

6家實驗室對有機碳含量為（1.80±0.16）%的有證標準樣品進行了測定：相對誤差為2.2%～8.3%，

相對誤差最終值為5.6%±5.2%。

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

11.1每批樣品應做兩個空白試驗，兩個測定結(jié)果的相對偏差應≤50%。式（2）中A0為兩個空白試驗

測定的平均值。

11.2每20個樣品應至少測定10%的平行雙樣，樣品數(shù)量少于10個時，每批樣品應至少測定一個平行

雙樣。當樣品的有機碳含量≤1.00%時，兩個測定結(jié)果之差應在±0.10%之內(nèi)；當樣品的有機碳含量

＞1.00%時，兩個測定結(jié)果的相對偏差≤10.0%。

11.3每批樣品測定時，應分析一個有證標準物質(zhì)，其測定值應在保證值范圍內(nèi)。

11.4校準曲線的相關(guān)系數(shù)應大于等于0.999。

12注意事項

12.1為保證恒溫加熱器加熱溫度的均勻性，樣品進行消解時，在沒有樣品的加熱孔內(nèi)放入裝有15ml

硫酸（5.1）的具塞消解玻璃管，避免恒溫加熱器空槽加熱。

12.2硫酸具有較強的化學腐蝕性，操作時應按規(guī)定要求佩戴防護器具，避免接觸皮膚和衣物。樣品消

解應在通風櫥內(nèi)進行操作。檢測后的廢液應妥善處理。

4

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準

HJ615—2011

土壤有機碳的測定

重鉻酸鉀氧化-分光光度法

Soil—Determinationoforganiccarbon

—Potassiumdichromateoxidationspectrophotometricmethod

HJ615—2011

土壤有機碳的測定重鉻酸鉀氧化-分光光度法

1適用范圍

本標準規(guī)定了測定土壤中有機碳的重鉻酸鉀氧化-分光光度法。

本標準適用于風干土壤中有機碳的測定。本標準不適用于氯離子（Cl?）含量大于2.0×104mg/kg的

鹽漬化土壤或鹽堿化土壤的測定。

當樣品量為0.5g時，本方法的檢出限為0.06%（以干重計），測定下限為0.24%（以干重計）。

2規(guī)范性引用文件

本標準內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

3方法原理

在加熱條件下，土壤樣品中的有機碳被過量重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化，重鉻酸鉀中的六價鉻（Cr6+）

被還原為三價鉻（Cr3+），其含量與樣品中有機碳的含量成正比，于585nm波長處測定吸光度，根據(jù)三

價鉻（Cr3+）的含量計算有機碳含量。

4干擾和消除

4.1土壤中的亞鐵離子（Fe2+）會導致有機碳的測定結(jié)果偏高?？稍谠嚇又苽溥^程中將土壤樣品攤成2～

3cm厚的薄層，在空氣中充分暴露使亞鐵離子（Fe2+）氧化成三價鐵離子（Fe3+）以消除干擾。

4.2土壤中的氯離子（Cl?）會導致土壤有機碳的測定結(jié)果偏高，通過加入適量硫酸汞以消除干擾。

5試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純化學試劑，實驗用水為在25℃下電導率≤0.2mS/m

的去離子水或蒸餾水。

5.1硫酸：ρ(H2SO4)=1.84g/ml。

5.2硫酸汞。

5.3重鉻酸鉀溶液：c(K2Cr2O7)=0.27mol/L。

稱取80.00g重鉻酸鉀溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存

于試劑瓶中，4℃下保存。

5.4葡萄糖標準使用液：ρ(C6H12O6)=10.00g/L。

稱取10.00g葡萄糖溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存于

試劑瓶中，有效期為一個月。

1

HJ615—2011

6儀器和設備

6.1分光光度計：具585nm波長，并配有10mm比色皿。

6.2天平：精度為0.1mg。

6.3恒溫加熱器：溫控精度為135℃±2℃。恒溫加熱器帶有加熱孔，其孔深應高出具塞消解玻璃管內(nèi)

液面約10mm，且具塞消解玻璃管露出加熱孔部分約150mm。

6.4具塞消解玻璃管：具有100ml刻度線，管徑為35～45mm。

注：具塞消解玻璃管外壁必須能夠緊貼恒溫加熱器的加熱孔內(nèi)壁，否則不能保證消解完全。

6.5離心機：0～3000r/min，配有100ml離心管。

6.6土壤篩：2mm（10目）、0.25mm（60目），不銹鋼材質(zhì)。

6.7一般實驗室常用儀器和設備。

7樣品

7.1樣品的采集和保存

土壤樣品的采集和保存參照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定。

7.2試樣的制備

將土壤樣品置于潔凈白色搪瓷托盤中，平攤成2～3cm厚的薄層。先剔除植物、昆蟲、石塊等殘體，

用木棰壓碎土塊，自然風干，風干時每天翻動幾次。充分混勻風干土壤，采用四分法，取其兩份，一份

留存，一份通過2mm土壤篩用于干物質(zhì)含量測定。在過2mm篩的樣品中取出10～20g進一步細磨，

并通過60目（0.25mm）土壤篩，裝入棕色具塞玻璃瓶中，待測。

7.3干物質(zhì)含量的測定

準確稱取適量風干土壤，參照HJ613測定干物質(zhì)的含量。

8分析步驟

8.1校準曲線的繪制

8.1.1分別量取0.00、0.50、1.00、2.00、4.00和6.00ml葡萄糖標準使用液（5.4）于100ml具塞消解

玻璃管中，其對應有機碳質(zhì)量分別為0.00、2.00、4.00、8.00、16.0和24.0mg。

8.1.2分別加入0.1g硫酸汞（5.2）和5.00ml重鉻酸鉀溶液（5.3），搖勻。再緩慢加入7.5ml硫酸（5.1），

輕輕搖勻。

8.1.3開啟恒溫加熱器，設置溫度為135℃。當溫度升至接近100℃時，將上述具塞消解玻璃管開塞放

入恒溫加熱器的加熱孔中，以儀器溫度顯示135℃時開始計時，加熱30min。然后關(guān)掉恒溫加熱器開關(guān)，

取出具塞消解玻璃管水浴冷卻至室溫。向每個具塞消解玻璃管中緩慢加入約50ml水，繼續(xù)冷卻至室溫。

再用水定容至100ml刻線，加塞搖勻。

8.1.4于波長585nm處，用10mm比色皿，以水為參比，分別測量吸光度。

8.1.5以零濃度校正吸光度為縱坐標，以對應的有機碳質(zhì)量（mg）為橫坐標，繪制校準曲線。

2

HJ615—2011

8.2測定

準確稱取適量試樣（7.2），小心加入到100ml具塞消解玻璃管中，避免沾壁。按照8.1.2加入試劑，

按照8.1.3進行消解、冷卻、定容。將定容后試液靜置1h，取約80ml上清液至離心管中以2000r/min

離心分離10min，再靜置至澄清；或在具塞消解玻璃管內(nèi)直接靜置至澄清。最后取上清液按照8.1.4測

量吸光度。土壤有機碳含量與試樣取樣量關(guān)系見表1。

表1土壤有機碳含量與試樣取樣量關(guān)系

土壤有機碳含量/%0.00～4.004.00～8.008.00～16.0

試樣取樣量/g0.4000～0.50000.2000～0.25000.1000～0.1250

注1：當樣品有機碳含量超過16.0%時，應增大重鉻酸鉀溶液的加入量，重新繪制校準曲線。

注2：一般情況下，試液離心后靜置至澄清約需5h或直接靜置至澄清約需8h。

8.3空白試驗

在具塞消解玻璃管中不加入試樣，按照8.1.2、8.1.3和8.1.4的步驟進行測定。

9結(jié)果計算與表示

9.1結(jié)果計算

土壤中的有機碳含量（以干重計，質(zhì)量分數(shù)，%），按照式（1）、式（2）進行計算。

w

mm=×dm（1）

1100