酚二磺酸法测定土壤硝酸盐含量的方法学验证

2016-04-14陈秋初张晶关丽萍张宏涛

地球 2016年8期

关键词：磺酸硝态硝酸盐

■陈秋初张晶关丽萍张宏涛，2

（1佛山英拜检测科技有限公司广东佛山528000；2广东中科英海科技有限公司广东佛山528000）

酚二磺酸法测定土壤硝酸盐含量的方法学验证

■陈秋初1张晶1关丽萍1张宏涛1，2

（1佛山英拜检测科技有限公司广东佛山528000；2广东中科英海科技有限公司广东佛山528000）

利用酚二磺酸比色法测定5种类型土壤中硝酸盐含量并对土壤硝态氮的提取方法进行了改良。结果表明：该方法在测定土壤硝酸盐含量时标准曲线相关系数r=0.9998，样品添加回收率为91.6%～96.3%，相对标准偏差（RSD）为1.80%，有较高的准确度和精密度。并通过各种土壤硝酸盐含量结果表明该方法具有较好的适用性。

酚二磺酸法土壤硝酸盐方法学验证

0　引言

氮是植物生长发育所必需的营养元素之一，高等植物主要是吸收硝态氮和铵态氮。同时，农业生产中来自化肥和作物残留的N素损失是引起非点源污染的重要来源。因此，土壤硝态氮一直是土壤学和环境科学的一个研究热点。

土壤硝态氮的测定方法包括在碱性介质中还原为氨后的蒸馏法或微量扩散法，在酸性介质显色的比色法；还有仪器分析方法，如紫外分光光度法，硝酸离子选择电极法，极谱法，离子色谱法，气相色谱法，毛细管电泳分析法以及流动注射分析法［1］。其中，酚二磺酸比色法［2］是土壤硝态氮含量测定的经典方法。该方法测量范围较大，显色稳定，但该方法对反应条件要求严格，较难控制，易受干扰，造成测定结果准确度低［3］。本研究对土壤浸提方法进行改良，通过添加回收试验，验证酚二磺酸法的精密度和准确度。由于我国土壤类型多样，需要扩大采集土壤样品的范围和代表性，进一步提高酚二磺酸法的适用性和可靠性。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1供试土样

从中国5个地区采集了5种不同类型土壤样品，采样地点及土壤基本理化性状见表1。

1.1.2仪器与试剂

紫外分光光度计（岛津仪器），电热恒温水浴锅，电热恒温鼓风干燥箱，恒温摇床，高速冷冻离心机。

酚二磺酸试剂，硫酸钙，碳酸钙，1:1氨水，硝酸根标准溶液（1000μg/mL），硝酸根标准加入液（10μg/mL）。试验用水为无硝酸盐的去离子水。

1.2方法

1.2.1酚二磺酸法的原理

土样用饱和硫酸钙溶液浸提后，取部分浸提液在微碱性条件下蒸发至干，残渣用酚二磺酸处理，此时硝态氮即与酚二磺酸生成硝基酚二磺酸，此反应在无水条件下才能迅速完成。反应产物在酸性介质中无色，碱化后则为稳定的黄色盐溶液，可在420nm波长处比色测定。

1.2.2硝酸盐提取方法

称取10g已过2mm筛的新鲜土样到三角瓶中，加入0.1g硫酸钙和50mL水，在恒温摇床上振荡2h，静置沉淀，取上清液在8000rpm高速冷冻离心机下离心5min。

1.2.3样品测定

吸取待测液到蒸发皿中，加入0.05g碳酸钙，在水浴锅上蒸发至干，冷却后加入2.0mL酚二磺酸试剂，旋转蒸发皿，使酚二磺酸与所有蒸干物充分接触，静止反应10min后，加入20mL水溶解所有蒸干物，边搅拌边缓慢加入1:1氨水，直至溶液呈微碱性（溶液显黄色），且多加2mL，保证氨水过量，冷却后全部转移至100mL容量瓶中，加水定容。于分光光度计上波长420nm处比色，以去离子水做参比，调节仪器零点。制备硝酸盐标准曲线，并根据回归方程计算硝酸盐含量。

2　结果与分析

2.1标准曲线

以硝酸盐浓度0，0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.0mg/L为横坐标，以吸光度值为纵坐标制作标准曲线（图1）。由图1可见，本方法标准曲线线性方程为y=0.1022x+0.0042，相关系数r=0.9998。

2.2方法的准确度和精密度

通过加标回收实验，验证酚二磺酸法测定硝态氮的准确度。在称取10g土样后加入5.00mL硝酸根标准溶液（1000μg/mL），硝酸盐的提取方法与测定方法不变。试验结果如表2所示。

由表2可知，样品回收率为91.6%～96.3%，精密度的RSD为1.80%，符合实验室内部关于分光光度法的质量控制要求［4］（一般回收率在80%-120%之间，RSD不大于5%，则该分析方法适合有关样品分析）。说明该方法有较高的准确度和精密度。

2.3方法适用性

我国5个不同地区的土壤样品采用酚二磺酸比色法测定结果见表3。由表3可见，不同理化性质的土壤样品，其硝酸盐含量也存在较大差异。土壤测定结果的相对标准偏差RSD在0.658%～4.72%之间，符合方法验证质量控制要求（RSD不大于5%）。由此表明酚二磺酸法用于测定各种土壤中硝酸盐含量，具有较好的适用性。