盧美麗
摘要:本文選取了四種常見的土壤有機質(zhì)含量測定技術(shù),通過實驗比較研究了它們的準(zhǔn)確性和精密度。并得出結(jié)論:對于測定土壤有機質(zhì)含量,TOC分析儀法和550℃燒失量法較為適用,不建議使用水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法和950℃燒失量法。
關(guān)鍵詞:土壤;有機質(zhì);測定;技術(shù)
1.測定方法介紹
1.1 TOC分析儀法
此方法是灼燒法的一種,通過1100℃高溫?zé)仆翗樱雇寥乐杏袡C質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳,測定總有機碳值(TOC),再乘以總有機碳與有機質(zhì)換算系數(shù)1.724,得到最終結(jié)果。
1.2 燒失量法
燒失量法也是灼燒法的一種,原理是雖然高溫灼燒下,土壤燒失量包含有除土壤有機質(zhì)之外的碳酸鹽、硫化物等物質(zhì)含量,并不等于土壤有機質(zhì)含量,但土壤有機質(zhì)含量與燒失量之間存在密切聯(lián)系。常用燒失量法有550℃和950℃兩種。
1.3 水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法
此方法是通過重鉻酸鉀將有機質(zhì)中的碳元素氧化,同時6 價鉻還原成可降解的3 價鉻,通過比色法測定被還原3價鉻的含量,再計算出有機質(zhì)含量。
2 對比實驗及結(jié)果分析
2.1 取樣
在哈爾濱松花江5 個采樣點(蘭河村、東崗村、楊生屯、老山頭和張松海溝) 采集松花江沉積物泥樣, 采集后立即-80℃超低溫冷凍24小時,再凍干,粉碎,過120目篩。
2.2 實驗方法
對以上土樣采用上述方法測定分別測定3次,取平均值,以長江底沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW07429)為參照樣品, 測定3次,取平均值。分析比較各方法的穩(wěn)定性和可比性,。
2.2.1 TOC分析儀法
選用杭州啟鯤科技有限公司生產(chǎn)的CU-600型號TOC分析儀測定樣品,按標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行測定。
2.2.2 燒失量法
使用馬福爐98℃下燒灼空坩堝30分鐘,取出充分冷卻后稱重。重復(fù)上述操作至恒重。
(1)550℃燒失量法。稱取大約0.5g土壤干樣于坩堝,105℃下中烘干12h,轉(zhuǎn)入干燥器冷卻后稱量,再移至馬福爐550℃,灼燒5h,干燥器中冷卻后稱量,計算燒失量。
(2)950℃燒失量法。稱取大約0.5g土壤干樣于坩堝,置于馬福爐中,950℃灼燒1h,冷卻,稱量,重復(fù)950℃灼燒30min,冷卻,稱量直至恒重,計算燒失量。
燒失量的計算公式為W=(M3-M2)/(M3-M1)×100%。
式中:W——土壤燒失質(zhì)量分?jǐn)?shù);M1——灼燒后空坩堝質(zhì)量;M2——灼燒后樣品加坩堝質(zhì)量;M3——灼燒前坩堝加干樣質(zhì)量。
2.2.3 水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法
取土壤干樣1000mg至于燒杯,加入3mL水、10mL濃度為0.8mol/L的重鉻酸鉀溶液,緩慢加入10mL濃硫酸,放置至室溫后,加入10mL水,搖勻靜置。吸取上清液3mL于10mL比色管中,加水至刻度,搖勻。有機質(zhì)含量計算公式為W=(1000×m1×1.724×1.32)/m×100%。
式中:W——土壤有機質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù);m1——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得土樣含碳量;m——土樣質(zhì)量。
2.3 實驗結(jié)果分析
已知長江底沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有機質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)真值為3.20 %,上述不同方法對長江底沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有機質(zhì)含量的測定結(jié)果見表1。
由測定結(jié)果可以看出:按相對誤差排序分析以上四種方式準(zhǔn)確度,按結(jié)果從優(yōu)到劣排序為TOC分析儀法(相對誤差-3.75),550℃燒失量法(相對誤差10.94),水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法(相對誤差-14.37),990℃燒失量法(相對誤差127.19)。
從以上數(shù)據(jù)可以看出,四種方法的精密度都還尚可,但950 ℃燒失量法的相對誤差過大,精確度較差。
為進(jìn)一步分析比較上述四種方法,對哈爾濱松花江五個采樣點采集的泥土干樣采用以上四種方法進(jìn)行測定,結(jié)果見表2 。
根據(jù)表2數(shù)據(jù),按結(jié)果從優(yōu)到劣排序為:TOC分析儀法、水合熱重鉻酸鉀氧化比色法、550℃燒失量法、950℃燒失量法。
通過對比可以看出,TOC分析儀法測定的結(jié)果最好,準(zhǔn)確度最高。其次是550℃燒失量法,水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法的誤差也比較大,而950℃燒失量法測得的誤差過大,測定結(jié)果已經(jīng)到了不能采用的程度。
3 結(jié)論
TOC分析儀法的準(zhǔn)確度和精確度都比較高,因此在條件和設(shè)備允許的情況下,應(yīng)當(dāng)首選TOC分析儀法來測定土壤有機質(zhì)含量。550℃燒失量法誤差較小,操作簡便,對儀器設(shè)備要求低,也可以作為測定土壤有機質(zhì)含量的備選方法。不建議使用水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法和950℃燒失量法。
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