土壤中硝氮、氨氮测定方法

1、(七)沉积物磷形态测定方法-SMT方法概述：SMT (The Standards,Measurements and Testing Programme) 是欧洲标准测试 委员会框架下发展的淡水沉积物磷形态分离方法，是一种标准测试程序。对于在 湖泊修复中水质的监测和水资源领域的管理，尤其是在至关重要的实验室分析过 程的质量保证和数据可比性中是一种很有价值的工具。研究表明，对沉积物中磷 形态与其沉积物的理化性质(有机质、主要氧化物组成)之间的关系可用来推断沉 积物中磷的特性。前人利用SMT方法发现消落带土壤中活性磷组分与河流沉积 物中活性磷组分与相比较高，在适宜的环境条件下会成为水体的二次污染源。目 前，已应用SMT法分析沉积物中磷分布特征、各形态磷之间的关系以及与沉积 物的某些理化性质之间的相关关系等。1、方法原理利用土壤、沉积物中各种形态的无机磷酸盐具有不同浸提能力的化学浸提浸 提剂，将无机磷酸盐加以逐级分离。图1淡水沉积物磷形态分离SMT法摘自：金相灿，庞燕，王圣瑞，周小宁.长江中下游浅水湖沉积物磷形态及其分布特征研究J.农业环境科学学报2008,27(1):279-285.2、需要

2、的设备与实验条件紫外分光光度计、高压灭菌锅3、所需试剂及操作步骤(一)所需要的试剂(1) 5N H2SO4： 70mL浓硫酸-500mL水中，置于常温下保存；(2) 酒石酸锑钾溶液：准确称取1.3715g酒石酸锑钾于500mL容量瓶中， 溶解定容，充分摇匀后将该溶液贮存在棕色或其他试剂瓶(玻璃瓶)中，将其置 于4C下保存。(3) 钼酸铵溶液：准确称取40g钼酸铵于1000mL容量瓶中，加适量水待 其完全溶解后加水稀释至刻度线，充分摇匀后将该溶液贮存在棕色或其他试剂瓶(玻璃瓶)中，将其置于冰箱中于4C下保存。(4) 抗坏血酸溶液：准确称取17.6g抗坏血酸1000mL容量瓶中，加适量 水待其完全溶解后加水稀释至刻度线，充分摇匀后将该溶液贮存在棕色或其他试 剂瓶(玻璃瓶)中，将其置于冰箱中于4C下保存。(5) 磷酸盐贮备溶液：将优级纯磷酸二氢钾(KH2PO4)于11OC干燥2h, 在干燥器中放冷。称取0.2197g溶于水，移入1000mL容量瓶中，加(1+1)硫 酸5mL,用水稀释至标线。此溶液没毫升含50ug磷。(6) 磷酸盐标准溶液：吸取10.00mL磷酸盐贮备液于25mL容量瓶中，用

3、 水稀释至标线。此溶液每毫升含2.00ug磷。临用时现配。(7) 3.5molL HCl：用量筒取294 mL HCL于1000mL容量瓶中，加水稀释， 待其冷却后稀释至标线；然后将其转入玻璃瓶中保存。(8) 显色剂：显色剂按以下比例配置；5N H2SO4酒石酸锑钾溶液：钼酸铵 溶液：抗坏血酸溶液=10:1:3： 6；即要配100mL显色剂需取50mL 5N-H2SO4,5mL 酒石酸锑钾溶液，15mL钼酸铵溶液，30mL抗坏血酸溶液.混合后最多只能保存 4h.校准曲线的绘制：取7支具塞比色管，分别加入磷酸盐标准使用液0、0.25、 0.5、1.5、2.5、5、7.5加水至50mL。向具塞比色管中加入8mL显色剂充分混匀， 放置 10 分钟。用 10mm 比色皿，于 880nm 波长处，以零浓度溶液为参比，测量 吸光度；(二)测定操作称取0.2g样品加20mL lmol/L NaOH振荡16h后离心，取10mL上清夜加 入4mL 3.5mol/L HCl静置，16h后离心，钼锑抗比色法测定磷含量，得到铁/ 铝/锰结合态磷 (NaOH-P)；lmol/L NaOH提取后的残渣用饱和NaC

4、l溶液清洗后，加入20mL lmol/L HCl 振荡 16h 后提取钙结合态磷 (Ca-P)；称取0.2g样品加20mL lmol/L HCl振荡16h后提取无机磷(IP)；残渣用去离子水洗涤两次，冷冻干燥，超声浴30s,于450C马弗炉中灰化 3h,加20mL 1mol/L HCl振荡16h后提取有机磷(OP)；4、需要注意的要点(1) 在将样品移入离心管的过程中，应将干锅用提取液冲洗三遍，以防样 品残留于干锅中影响实验结果。(2) 在使用离心机的过程中中应将托盘两边重量应一样，以使之保持平衡(3) 测样过程中应用超纯水或酒精冲洗玻璃比色皿，将皿差调至0.000在进 行比色，比色过程中比色皿还应擦干净，以减小测量误差；(4) 比色皿用后应用超纯冲洗干净再浸泡于水中。(十七)沉积物中氨氮和硝氮提取方法方法概述：溶解性有机氮(Dissolved organic nitrogen, DON)是湖泊生态系统氮循环的重 要组成部分，被定义为土壤中能够被水、盐溶液或用电超滤法(EUF)提取出来的 有机态氮，它是土壤中主要的可溶性氮库，是微生物和植物的潜在可利用氮源。 研究等发现，湖泊水体DON

5、的重要来源是来自沉积物释放。研究还还表明DON 是湖泊生态系统氮循环的重要组成部分，其流动性和有效性在氮的矿化、固持、 淋溶和植物吸收等动态过程中均起着重要作用，是沉积物有机氮中最活跃的组 分。研究发现，湖泊沉积物DON含有较大的易分解组分，并且与沉积物可溶性 无机氮、有机质、CEC等有显著相关关系。目前主要是对沉积物DON含量和结 构分布特征、与有机质组分、氮磷等形态关系以及其生物有效性研究。1、方法原理目前，还没有测定水体中DON含量的直接方法；DON值一般是由TDN值 差减溶解性无机氮值(dissolved inorganic nitrogen, DIN)获得。即： DON=TDN-NH4+-NO3-TDN的测定方法为过硫酸钾消解紫外分光光度法(PO)。在60C以上，过硫 酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧。分解出的原子态氧在120-124 C条件下， 可使水样中含氮化合物氧化分解并转化为硝酸盐。用紫外分光光度法于波长 220nm和275nm处，分别测定吸光度。用校正的吸光度A=A220-2A275绘制标准 曲线并计算样品中TDN的浓度。氨氮和硝氮分别采用纳氏试剂比色法和紫外分光光

6、度法测定。2、需要的设备与实验条件紫外可见分光光度计(UV-VIS)、高压蒸汽消解灭菌锅、恒温水浴摇床、 离心机。3、所需试剂及操作步骤(一)所需要的试剂(1) 纳氏试剂：称取16gNaOH，溶于50mL水中，充分冷却至室温。另称 取7g碘化钾和10g碘化汞(HgI2)溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入NaOH 溶液中，用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。(2) 酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O64H2O)溶于100mL 水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至 100mL。(3) 铵标准贮备溶液:称取3.8190g经100C干燥过的优级纯氯化铵(NH4C1) 溶于水中，定容至1000mL。(此溶液每毫升含1g氨氮)。(4) 铵标准使用溶液：取5mL铵标准贮备液，定容至500mL。(此溶液每 毫升含0.01g氨)。(5) 硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105110C烘干4h的优级纯硝酸 钾(KNO3)溶于超纯水中，定容至1000mL。此溶液每毫升含100pg氮。在010C 暗处保存，或加入2mL三氯甲烷为保护剂，至少可稳定6个月。6）硝酸钾标准使

7、用液：根据自己的用量，将标准贮备液稀释 10 倍即可。此溶液每毫升含10pg氮。（7）碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾（K2S2O8）, 15gNaOH,溶 于水中定容至1000mL。存放于聚乙烯瓶内，可贮存一周。（8） （1+9） HC1： lmlHCl （分析纯）+9mL 超纯水。（9）1mol/LHCl:取 86mLHCl （优级纯），定容至 1L。（10）0.8%氨基磺酸溶液:0.8g氨基磺酸，溶于100mL水中，避光保存于冰 箱中。（11）茚三酮溶液：2g茚三酮溶于100mL乙醇中（棕色瓶，冰箱，10天保 质期）。（12）磷酸缓冲溶液（pH=8.04）: A （0.5mL）+B （9.5mL）08.O磷酸缓冲 溶液A:0.1mol/L磷酸二氢钾：磷酸二氢钾1.361g,加水定容至100mL,pH为4.37。B:0.1mol/L 磷酸氢二钠：Na2HPO412H2O 3.581g,定容至 100mL， pH 为 9.05。（二）测定操作称取2g干燥沉积物于50mL离心管中加入10mL 2mol/L氯化钾溶液（水土 比（v/m）为5:1），然后置于摇床上以200rpm在25C

8、振荡1h提取沉积物中DON， 之后以5000rpm离心10min，取上层清液过0.45pm混纤膜。1. TDN 测定取2mL过滤后水样于25mL比色管中，定容至10mL，加入5mL碱性过硫 酸钾，盖上塞子用纱布扎好后于121C高温消煮1h。待冷却后加入1mL （1+9） HCl，定容至25mL，静置10min后，分别在220、275nm波长下比色。2. NH4+-N的测定取2mL过滤后水样，定容至25mL，加0.5mL酒石酸钾钠，加0.75mL纳氏试剂, 摇匀静置10min,在420nm下比色。3. NO3-N的测定取2mL过滤后水样中，定容至25mL,加0.5mL 1mol/L HCl,加0.05mL 0.8% 氨基磺酸混匀静置10min后分别在220, 275nm波长下比色。4. 各指标标线测定与绘制NH4+-N 标线绘制：(1)加入 0、0.25、0.50、1.50、2.50、3.50、5.00mL 铵标准使用液，用水 定容至 10mL。(2) 加0.5mL酒石酸钾钠，0.75mL纳氏试剂，混匀，定容至25mL；(3) 放置lOmin,在波长420nm处，以超纯水为参比，测吸光度

9、；( 4)由测得的吸光度减去零浓度空白吸光度后，得到校正吸光度，绘制以 氨氮含量(mg)对校正吸光度的标准曲线。NO3-N 标准曲线：(1) 加入 0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL 硝酸盐氮(硝酸钾) 标准使用液，用水定容至 lOmL；(2) 加入lmLlmol/LHCl溶液，0.1mL氨基磺酸溶液，混匀，定容至25mL；( 3)在 220nm 和 275nm 波长处，测量吸光度。(4) 在220nm和275nm波长处测得的吸光度，减去零浓度空白220nm和 275nm波长处的吸光度(A),根据公式A =A220-2A275，得到校正吸光度，绘 制以硝氮含量(mg)对校正吸光度的校准曲线。TN标准曲线：(1) 加入 0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00mL 硝酸钾标准使 用液，加水定容至 10mL。(2) 加入5mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口瓶，用纱布扎紧管塞，以防止 溅出。(3) 将比色管在高压消煮锅于121C中消煮30min，冷却。(4) 加入1mL (1+9) HCl，定容至25mL，混匀。( 5)在 220nm 和 275nm 波长处，测量吸光度。4、需要注意的要点(1) 必须控制空白试验的吸光度不超过0.03，超过比值则要检查用水，试 剂、器皿和高压消煮锅的压力。(2) 测定总氮可能会出现黄褐色沉淀，可加入5%盐酸羟胺1mL即可消除。

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