土壤中有效磷的测定_1

土壤中有效磷的测定

DeterminationofAvailablePhosphorusinSoil

王 芹 徐清波 姚振琴

121

(1、淮安市环境监测中心站 江苏淮安 223001;2、淮安市环境监察局 江苏淮安 223001)

[摘要] 叙述了土壤中有效磷测定的原理,绘制了校准曲线,相关系数、斜率、截距满足分光光度法的要求;实际土壤样品测定RSD为1.07﹪~2.68﹪,加标回收率为93.4﹪~100﹪,精密度和准确度均符合要求。

[关键词] 有效磷;分光光度法;土壤

[中图分类号] X132 [文献标志码] B地壳中磷元素(以P2O5计)的平均含量大约为0.28%,可分为有机磷和无机磷两大类。无机磷主要以钙、镁、铁、铝等形态结合为磷酸盐,有机磷以卵磷

浸提剂(0.50mol/LNaHCO3,pH=815)。将42.0g碳酸氢钠溶于约800mL水中,稀释至约

990mL,用氢氧化钠溶液调节至pH至8.5(用pH计

脂、核酸、磷脂为主。土壤中的磷素大部分以迟效性测定),最后稀释到1L。贮存于塑料瓶中,保存不宜

状态存在,了解土壤有效磷的状况,对于施用磷肥有过久。着直接的指导意义。

无磷活性碳粉:如果所用活性炭含磷,应先用1+1盐酸浸泡12h以上,然后移放在平板漏斗上抽气过滤,用水淋洗4~5次,再用浸提剂浸泡12h以

1 方法原理

用0.50mol/L碳酸氢钠溶液浸提土壤有效磷。上,在平板漏斗上抽气过滤,用水洗尽碳酸氢钠,并

2+

在石灰性土壤中碳酸氢钠可以抑制溶液中Ca的活至无磷为止,烘干备用。度,使某些活性较大的磷酸钙盐被浸提出来;在酸性土壤中因pH提高可使活性磷酸铁、铝盐水解而被浸出。在浸出液中由于Ca、Fe、Al浓度较低,不会产生磷的再沉淀;可用钼锑抗比色法定量测定。

钼酸盐溶液:溶解0.35g酒石酸氧锑钾于100mL

水中。13.0g钼酸铵溶于200mL约60e的水中,冷却,缓慢地加入300mL1+1硫酸,边加边搅,冷却。最后再加上述酒石酸锑钾溶液并且混合均匀,加水至500mL。贮存在棕色玻璃瓶中于4e保存。

10%抗坏血酸溶液:溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100mL。该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在约4e可稳定数周。如颜色变黄,则弃去重配。磷标准贮备溶液1c(P)=100mg/L2:称取105e烘干的磷酸二氢钾0.4394g,溶于约200mL水中,加入5mL硫酸,转入1L容量瓶中,用水定容。磷标准工作溶液1c(P)=5mg/L2:将磷标准贮备溶液用浸提剂(3.10)准确稀释20倍。

2 试剂和材料

分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水或去离子水。

碳酸氢钠(分析纯);

氢氧化钠(分析纯):50%(m/V)溶液;活性炭(化学纯);盐酸(化学纯):1+1溶液;钼酸铵(分析纯);硫酸(分析纯):1+1溶液;

酒石酸氧锑钾1K(SbO)C4H4O6#1/2H2O,分析纯2;抗坏血酸(C6H8O6,左旋,比旋光度+21b~+22b,分析纯);

磷酸二氢钾(分析纯);)

36)3 仪器

土壤筛:1mm方孔筛;

分析天平:感量为0.01g;

锥形瓶:50mL和150mL,带橡皮塞;漏斗:7cm;

土壤中有效磷的测定 王 芹,等

滤纸:11cm,不含磷;移液管:5、10、20mL;吸量管:5mL;量筒:50mL;容量瓶:50mL;

分光光度计:TU-1221;

恒温往复振荡机,或普通往复振荡机及25?1e的恒温室。振荡频率约180r/min,但在150~250r/min的振荡机都可使用。

再加入12.00mL水,充分摇匀,逐尽CO2。在室温高于15e处放置30min后,用1cm光径比色槽在

[4]

880nm波长处比色,测读吸光度。减去空白溶液110100mL浸提剂代替土壤滤出液,同上处理2的吸光度,并从校准曲线上查出磷含量。

5.3 校准曲线的绘制

在土样测定的同时,吸取磷标准工作溶液0、1.50、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00mL,分别放入50mL容量瓶中,并用浸提剂定容。此标准系列溶液中磷的浓度依次为0、0.15、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2150mg/LP吸取标准系列溶液各10.00mL,同上(512)处理显色,以零浓度溶液为参比,测读系列溶液

[3]

4 样品

4.1 样品采集和保存

本文所采样品来自淮安市某有机食品基地,按的吸光度。然后以上述标准系列溶液的磷浓度为横坐

/S0形线路采集耕层土壤(0~20cm)的10个点的混标,相应的吸光度为纵坐标绘制校准曲线。合样品。1个混合样品重在1kg左右。具体步骤见参考文献[1]。

4.2 试样制备

将野外取回的土样,进行风干,拣去动植物残体

6 结果计算

土壤中有效磷(P)含量(mg/kg)按下式计算:

Q@V@tsP=@10003

m@10@k和石块、结核等,磨细(样品不能研得过细,研的过

[2]

)从工作曲线上查得P的质量浓度(Lg/细,容易破坏土壤矿物晶粒,使分析结果偏高)、过式中:Q

mL);1mm孔筛、混匀、装瓶备用。

V)显色时定容体积(mL);

5 分析步骤

5.1 土壤有效磷的浸提

称取通过1mm筛的风干土样2.50g,置于干燥的150mL锥形瓶中,加入25?1e的浸提剂50.0mL,用橡皮塞塞紧,在25?1e的液温下,于往复振荡机上振荡30?1min,立即用无磷滤纸过滤入干燥的150mL锥形瓶中。5.2 滤出液中磷的定量

在浸提土样的当天,吸取滤出液10.00mL(含1~25LgP)放入干燥的50mL锥形瓶中,加入10%

[1]

m)风干土质量(g);

ts)为分取倍数(即浸提液总体积与吸取浸提

液体积之比);

k)将风干换算成烘干土质量的系数;10)将Lg换算成mg;

1000)换算成每kg含P量。

3

7 结果与讨论

7.1 实验

本次实验共做5条校准曲线,测定数据如表1所

抗坏血酸溶液1mL,慢慢摇动,使二氧化碳逸出。示。精密度测定数据如表2所示。实际样品测定

30s后加2mL钼酸盐溶液,慢慢摇动,使CO2逸出。(一例)如表3所示。

表1 空白值测定及校准曲线的绘制

序号

空白

含量/(mg/L)吸光度

1

吸光度-空白标准曲线吸光度

2

吸光度-空白标准曲线

0.0030

0.0030

0.0040

0.0030空白

100.00400.0030

20.060.0590.0550.0610.058

30.10.1010.0970.1030.100

40.20.1850.1850.1820.179

50.40.4100.4060.4110.408

60.60.6050.6010.6020.599

70.80.7960.7920.8020.799

C=0.9997 y=1.001x-0.004

C=0.9996 y=1.005x-0.004

)37)

5仪器仪表与分析监测62009年第4期

续上表

空白

序号

含量/(mg/L)吸光度

3

吸光度-空白标准曲线吸光度

4

吸光度-空白标准曲线吸光度

5

吸光度-空白标准曲线

空白均值标准差Sb

0.0030.0005

相关系数C回归方程

表2 精密度测定

平行号

0.1c

12

测定

结果/(mg/L)

3456

平均值x/(mg/L)标准偏差S/(mg/L)相对标准偏差/

%

0.090.090.090.080.090.09

0.090.090.090.090.090.09

试样0.5c0.500.500.490.500.500.49

0.490.500.500.500.500.50

0.9c0.0.0.0.0.0.88

0.0.0.0.880.0.

加标回

收率/%

平行号相对标准偏差/%

样品含量/Lg加标量/Lg

1(麦田)2.6849.550

1.0749.75096.4

0.0030

0.0030

0.0040

0.0040

0.0030

0.0040空白

100.0030

20.060.0590.0

30.10.1000.096

40.20.1860.182

50.40.4130.409

60.60.6050.601

70.80.7970.793

C=0.9996 y=1.004x-0.0040.0050.001

0.0600.056

0.1020.098

0.1840.180

0.4150.411

0.6040.600

0.7980.794

C=0.9996 y=1.004x-0.0040.0030

0.0570.0

0.1000.097

0.1850.182

0.4110.408

0.6010.598

0.7980.795

C=0.9996 y=1.004x-0.004

0.9996

灵敏度

y=1.004x-0.004

续上表2(油菜田)2.0038.950.1

2.1337.25086.598.6

1.004

加标样品测定值/Lg97.8

回收率/%

96.6

93.4100.0

7.2 讨论

从表1、表2、表3可以看出校准曲线的相关系数、斜率、截距满足分光光度法的要求;实际土壤样品测定RSD为1.07%~2.68%,加标回收率为9314%~100%,精密度和准确度均符合要求。

振荡时间要严格控制在30min,振荡时间少于25min时,PO4离子的提取受到抑制,磷酸钙盐溶解

3-

0.090.0033.24

0.500.0040.91

0.0.0050.44

表3 实际样品测定(一例)平行号

12

测定结果/

(mg/kg)

3456

平均值x/(mg/kg)标准偏差S/(mg/L)

1(麦田)48.951.247.9.8.650.449.41.32

50.349.748.950.149.9.249.60.53

2(油菜田)36.938.339.138.638.237.738.10.76

38.439.237.239.139.538.638.70.83

不完全,振荡时间超过35min时,将会增加土壤中非有效磷的溶解,这是方法成败的关键

[2、5]

。

土壤有效磷的测定值随浸提剂pH值的上升而增大,增大幅度因土壤类型不同而不同。NaHCO3最好临时现配,浸提前一定要将浸提剂的pH值调至8.5

[2、5]

。

同一土壤用不同的方法测得的有效磷量可以相差很多,即使用同一浸提剂,由于浸提出来的养分受浸提液浓度、水土比例、振荡时间、温度等的制约,对试验结果影响较大;浸提温度和显色温度要严格控制在25?1e

[6、7]

。(下转第40页)

)38) 5仪器仪表与分析监测62009年第4期

所示。

表1 9种硝基苯类的线性范围

化合物硝基苯间-硝基氯苯对-硝基氯苯邻-硝基氯苯对-二硝基苯间-二硝基苯邻-二硝基苯2,4-二硝基甲苯2,4-二硝基氯苯

线性方程y=278.5x-1.046y=6090.6x-182.4y=4336.7x-2.7y=5580.8x-334.3y=7868.3x-621.7y=1394.5x+26.5y=6774.5x-319.2y=3221.1x-210.1y=5797.1x-338.6

R20.99970.99660.99690.99740.99710.990.990.99710.9949

液,平行测定6次,平均加标回收率85.1%~10314%之间。

2.6 实际水样测定

应用该方法测得某实际地表水样中9种硝基苯,只有对-硝基氯苯为0.0009mg/L,其余均未检出。

3 结论

采用固相萃取、气相色谱-电子捕获检测器法同时测定地表水中9种硝基苯类化合物,方法简便、快速,精密度和准确度均符合要求,适用于地表水中硝基苯类化合物的监测。

参考文献

[1] 陈萍,邱瑾.国内硝基苯废水治理研究进展

[J].贵州化工,2004,29(2):30-34.

[2] 刘钦伟,陈国树,彭在姜,等.环境中微量硝

基苯同系物的分析进展[J].环境与开发,2000,15(1):7-10.[3] 国家环境保护总局5水和废水监测分析方法6

编委会编.水和废水监测分析方法[M].第四版.北京:中国环境科学出版社,2002:28-29.

2.3 方法检出限

根据低浓度平行测定的3倍标准差计算检出

[3]

限。当取样体积为500mL时,硝基苯和间-二硝基苯的检出限为0.0005mg/L,其余硝基苯类化合物检出限为0.0001mg/L。

2.4 精密度试验

对2mg/L硝基苯混合标准溶液平行测定6次,RSD[6.5%。2.5 准确度试验

在水样中添加0.050mg/L硝基苯混合标准溶(上接第38页)

7.3 注意事项

1)如果土壤有效磷含量较高,应改吸取较少量的滤出液,并加浸提剂稀释至10.00mL后显色。

2)比色溶液中的磷浓度很低时,可改用2cm或3cm光径比色槽比色。参考文献

[1] HJ/T166-2004土壤环境监测技术规范[S].[2] NY/T148-1990石灰性土壤有效磷测定方法

[S].

[3] 国家环境保护总局5水和废水监测分析方法6

编委会编.水和废水监测分析方法[M].第四

版.北京:中国环境科学出版社,2002:246-248

[4] 鲍士旦主编.土壤农化分析)))面向21世纪

课程教材[M].第三版.北京:中国农业出版社,2000:79-82.

[5] ISO11263:1994,土壤质量磷的测定光谱法测定碳酸氢钠溶液中可溶磷[S].[6] Olsen,S.R,Cole,C.Ve.tA.l,Estimationof

availablePinsoilsbyestractionwithsodiumb-i

carbonate.USDAcirc,19:93-96.[7] 中国土壤学会农业化学专业委员会编.土壤农

业化学常规分析方法[M].北京:科学出版社,19:99-101.

)40)