森林土壤有机质的测定

辜忠春　杜业云　李光荣　李军章　程天伟　姚胜海　杨志斌

中图分类号：S753文献标识码：A文章编号：1004-3020（2019）05-0087-02

1范围

本标准规定了以分光光度法测定森林土壤有机质的原理、试剂、仪器和设备、样品、分析步骤、结果计算、精密度和注意事项。

本标准适用于湖北省森林土壤中有机质的测定。

本标准不适用于含有氯化物的土壤的有机质测定。

2规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB/T 6682  分析实验室用水规格和试验方法

LY/T 1210  森林土壤样品的采集与制备

3原理

在加热条件下，森林土壤样品中的有机质被过量重铬酸钾硫酸溶液氧化，重铬酸钾中的铬（Ⅵ）被还原为铬（Ⅲ），铬（Ⅲ）含量与样品中有机质的含量成正比，用分光光度计于585 nm 波长处测定吸光度，在一定范围内，吸光度与样品中有机质的含量成正比，与标准系列比较定量求得有机质含量。

4试剂

除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水应符合GB/T 6682规定的三级水。

（1）重铬酸钾溶液：ρ（K2Cr2O7）= 90.00 g/L;称取90.00 g 重铬酸钾溶于适量水中，移至1 000 mL容量瓶，加水定容，混匀，贮存于试剂瓶中。

（2）硫酸：ρ（H2SO4）=1.84 g/mL。

（3）葡萄糖标准溶液：ρ（C6H12O6）=13.000 0 g/L;准确称取13.000 0 g经过98～100℃干燥2 h的葡萄糖，溶解于500 mL水中，加入2 mL硫酸（4.2），冷却后移至1 000 mL容量瓶，加水定容，混匀，转入试剂瓶中于2～6℃条件下贮存。此溶液每毫升相当于5.20 mg有机碳。

5仪器和设备

电子天平：感量为0.01 g和0.000 1 g。分光光度计：具585 nm波长，并配有10 mm比色皿。

电热恒温干燥箱：工件尺寸不小于400 mm×400 mm×400 mm，控温精度±1℃。具塞玻璃消解管：具有100 mL刻度线，管径为30～33 mm。不锈钢丝试管架：能方便稳妥插放消解管。可调定量加液器：1～10 mL可调。一般实验室常用仪器和设备。

6样品

森林土壤样品按照LY/T 1210的相关规定制备。风干森林土壤样品质量换算成烘干土樣质量的水分换算系数（k2）按照LY/T 1210中5.2.2的规定测定。

7分析步骤

7.1样品测定

（1）根据有机质含量范围，准确称取0.100 0～0.500 0 g（m）通过0.149 mm孔径筛的风干森林土壤样品（6.1），小心送入100 mL具塞玻璃消解管底部，然后将该消解管插入不锈钢丝试管架。

湖北林业科技第48卷第5期辜忠春，等：森林土壤有机质的测定 分光光度法（2）向上述消解管中加入7.0 mL重铬酸钾溶液（4.1），轻摇消解管使样品充分离散。用可调定量加液器沿消解管内壁缓缓加入6 mL硫酸（4.2），待反应产生的气泡减少后，小心旋转摇匀，随即放入控温为（135±1）℃的电热恒温干燥箱中，加热（60±1）min后取出消解管，冷却，加水至约80～90 mL继续冷却至室温，加水定容，加塞摇匀。

（3）将上述消解液用中速定量滤纸过滤，滤液用分光光度计于波长585 nm处，用10 mm比色皿，以水为参比，测量吸光度（A）。

7.2标准曲线绘制

分别准确吸取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL葡萄糖标准溶液（4.3）于消解管中，其对应有机碳质量分别为0.00、2.60、5.20、10.4、15.6、20.8、26.0 mg，即按照步骤7.1.2进行消解、冷却、定容，测量消解液吸光度。以有机碳质量为横坐标，以对应的零浓度校正吸光度为纵坐标，绘制校准曲线，校准曲线的相关系数不小于0.999。

7.3空白试验

每批样品分析时，应做2～3个空白试验，即在消解管中不加入土样，其它过程同样品测定。记录空白试验的吸光度（A0），要求空白平行试验吸光度绝对相差不超过0.003。

8结果计算

WOC =（A-A0-a）f×m×k2×1000（1）

WOM=WOC×1.724（2）

式中：WOC —— 森林土壤样品中有机碳的含量，g/kg;WOM—— 森林土壤样品中有机质的含量，g/kg;A —— 森林土壤样品吸光度;A0 —— 空白试验吸光度;a—— 校准曲线的截距;f—— 校准曲线的斜率，mg-1m ——森林土壤样品称取量，g;k2—— 风干森林土壤样品质量换算成烘干土样质量的水分换算系数;1.724 —— 将有机碳换算有机质的系数。

平行测定结果用算术平均值表示，保留三位有效数字。

9精密度

10注意事项

测定森林土壤有机质应采用风干样品。因为一些长期渍水的土壤，由于较多的还原性物质存在，可还原重铬酸钾铬产生铬（Ⅲ），使结果偏高。加入硫酸时应控制流速，应沿消解管内壁缓缓加入，防止剧烈反应产生大量气泡，这些气泡会将土壤样品中部分较轻的有机物带到消解管的中上部，会导致少量有机物滞留于消解管的上部脱离消解液，从而未参与反应，致使结果偏低。当土壤样品消解后溶液呈绿色且有悬浮的碳粒时，表明有机质氧化不完全，需减少称量重新试验。对有铬（Ⅲ）污染的土壤应先测定铬（Ⅲ）含量，结果应减去污染的铬（Ⅲ）对应的有机质含量。

重铬酸钾铬酸根离子具有潜在的毒性，硫酸具有较强的化学腐蚀性，实验人员均应避免直接接触。检测后的废液应妥善处理。