酚二磺酸法測(cè)定土壤硝酸鹽含量的方法學(xué)驗(yàn)證

■陳秋初張晶關(guān)麗萍張宏濤，2

（1佛山英拜檢測(cè)科技有限公司廣東佛山528000；2廣東中科英海科技有限公司廣東佛山528000）

酚二磺酸法測(cè)定土壤硝酸鹽含量的方法學(xué)驗(yàn)證

■陳秋初1張晶1關(guān)麗萍1張宏濤1，2

（1佛山英拜檢測(cè)科技有限公司廣東佛山528000；2廣東中科英海科技有限公司廣東佛山528000）

利用酚二磺酸比色法測(cè)定5種類型土壤中硝酸鹽含量并對(duì)土壤硝態(tài)氮的提取方法進(jìn)行了改良。結(jié)果表明：該方法在測(cè)定土壤硝酸鹽含量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r=0.9998，樣品添加回收率為91.6%～96.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.80%，有較高的準(zhǔn)確度和精密度。并通過各種土壤硝酸鹽含量結(jié)果表明該方法具有較好的適用性。

酚二磺酸法土壤硝酸鹽方法學(xué)驗(yàn)證

0　引言

氮是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，高等植物主要是吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。同時(shí)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來自化肥和作物殘留的N素?fù)p失是引起非點(diǎn)源污染的重要來源。因此，土壤硝態(tài)氮一直是土壤學(xué)和環(huán)境科學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

土壤硝態(tài)氮的測(cè)定方法包括在堿性介質(zhì)中還原為氨后的蒸餾法或微量擴(kuò)散法，在酸性介質(zhì)顯色的比色法；還有儀器分析方法，如紫外分光光度法，硝酸離子選擇電極法，極譜法，離子色譜法，氣相色譜法，毛細(xì)管電泳分析法以及流動(dòng)注射分析法［1］。其中，酚二磺酸比色法［2］是土壤硝態(tài)氮含量測(cè)定的經(jīng)典方法。該方法測(cè)量范圍較大，顯色穩(wěn)定，但該方法對(duì)反應(yīng)條件要求嚴(yán)格，較難控制，易受干擾，造成測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度低［3］。本研究對(duì)土壤浸提方法進(jìn)行改良，通過添加回收試驗(yàn)，驗(yàn)證酚二磺酸法的精密度和準(zhǔn)確度。由于我國(guó)土壤類型多樣，需要擴(kuò)大采集土壤樣品的范圍和代表性，進(jìn)一步提高酚二磺酸法的適用性和可靠性。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1供試土樣

從中國(guó)5個(gè)地區(qū)采集了5種不同類型土壤樣品，采樣地點(diǎn)及土壤基本理化性狀見表1。

1.1.2儀器與試劑

紫外分光光度計(jì)（島津儀器），電熱恒溫水浴鍋，電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，恒溫?fù)u床，高速冷凍離心機(jī)。

酚二磺酸試劑，硫酸鈣，碳酸鈣，1:1氨水，硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL），硝酸根標(biāo)準(zhǔn)加入液（10μg/mL）。試驗(yàn)用水為無硝酸鹽的去離子水。

1.2方法

1.2.1酚二磺酸法的原理

土樣用飽和硫酸鈣溶液浸提后，取部分浸提液在微堿性條件下蒸發(fā)至干，殘?jiān)梅佣撬崽幚恚藭r(shí)硝態(tài)氮即與酚二磺酸生成硝基酚二磺酸，此反應(yīng)在無水條件下才能迅速完成。反應(yīng)產(chǎn)物在酸性介質(zhì)中無色，堿化后則為穩(wěn)定的黃色鹽溶液，可在420nm波長(zhǎng)處比色測(cè)定。

1.2.2硝酸鹽提取方法

稱取10g已過2mm篩的新鮮土樣到三角瓶中，加入0.1g硫酸鈣和50mL水，在恒溫?fù)u床上振蕩2h，靜置沉淀，取上清液在8000rpm高速冷凍離心機(jī)下離心5min。

1.2.3樣品測(cè)定

吸取待測(cè)液到蒸發(fā)皿中，加入0.05g碳酸鈣，在水浴鍋上蒸發(fā)至干，冷卻后加入2.0mL酚二磺酸試劑，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)皿，使酚二磺酸與所有蒸干物充分接觸，靜止反應(yīng)10min后，加入20mL水溶解所有蒸干物，邊攪拌邊緩慢加入1:1氨水，直至溶液呈微堿性（溶液顯黃色），且多加2mL，保證氨水過量，冷卻后全部轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，加水定容。于分光光度計(jì)上波長(zhǎng)420nm處比色，以去離子水做參比，調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)。制備硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線，并根據(jù)回歸方程計(jì)算硝酸鹽含量。

2　結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線

以硝酸鹽濃度0，0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.0mg/L為橫坐標(biāo)，以吸光度值為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1）。由圖1可見，本方法標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為y=0.1022x+0.0042，相關(guān)系數(shù)r=0.9998。

2.2方法的準(zhǔn)確度和精密度

通過加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證酚二磺酸法測(cè)定硝態(tài)氮的準(zhǔn)確度。在稱取10g土樣后加入5.00mL硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL），硝酸鹽的提取方法與測(cè)定方法不變。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由表2可知，樣品回收率為91.6%～96.3%，精密度的RSD為1.80%，符合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部關(guān)于分光光度法的質(zhì)量控制要求［4］（一般回收率在80%-120%之間，RSD不大于5%，則該分析方法適合有關(guān)樣品分析）。說明該方法有較高的準(zhǔn)確度和精密度。

2.3方法適用性

我國(guó)5個(gè)不同地區(qū)的土壤樣品采用酚二磺酸比色法測(cè)定結(jié)果見表3。由表3可見，不同理化性質(zhì)的土壤樣品，其硝酸鹽含量也存在較大差異。土壤測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在0.658%～4.72%之間，符合方法驗(yàn)證質(zhì)量控制要求（RSD不大于5%）。由此表明酚二磺酸法用于測(cè)定各種土壤中硝酸鹽含量，具有較好的適用性。

3　結(jié)論

（1）酚二磺酸法在測(cè)定土壤中硝酸鹽含量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r=0.9998，線性關(guān)系較好；樣品添加回收率為91.6%～96.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.80%，有較高的準(zhǔn)確度和精密度。

（2）酚二磺酸法能夠用于測(cè)定不同類型土壤中硝酸鹽含量，不會(huì)因土壤理化指標(biāo)的差異而出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確性，具有較好的適用性。

（2013B090800004；2014A040401002）

［1］夏倩，劉凌，王流通，等.連續(xù)流動(dòng)分析儀在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 ［J］.分析儀器，2012（2）：64-68

［2］中國(guó)土壤學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)化學(xué)專業(yè)委員會(huì)編.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法.科學(xué)出版社，1984，91～93

［3］馮江.酚二磺酸光度法和紫外分光光度法分析水中硝酸鹽氮的比對(duì) ［J］.環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2007，SI：97-99

［4］鮑士旦主編.土壤農(nóng)化分析.第三版.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2013，452～455

P632［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-253-2

陳秋初（1988～），男，本科，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)及分析。

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目