GB∕T 42487-2023 土壤质量 土壤硝态氮、亚硝态氮和铵态氮的测定 氯化钾溶液浸提流动分析法.pdf

ICS 13.080CCS B 10中华人民共和国国家标准GB/T 4248 72023土壤质量土壤硝态氮、亚硝态氮和 钱态氮的测定氯化钾溶液 浸提流动分析法Soil quality-Determination of nitrate,nitr让e and ammonium in soils一 Extraction with potassium chloride solution and determination using automated method with segmented flow analysis(ISO 14256-2：2005,Soil qualityDetermination of nitrate,nitrite and ammonium in field-moist soils by extraction with potassium chloride solution一Part 2：Automated method with segmented flow analysis,MOD)2023-03-17 发布2023-10-01 实施国家市场监督管理总局关在 国家标准化管理委员会发布GB/T 4248 72023目 次前言.I1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14原理.15 试剂.16设备.37 土壤样品的保存与处理.38 土壤样品的测定.49结果计算和表示.710检测报告.8参考文献.10GB/T 4248 72023AX.-U-刖 B本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。本文件修改采用ISO 14256-2：2005土壤质量 氯化钾溶液浸提测定新鲜土壤中的硝态氮、亚硝态 氮和核态氮 第2部分：自动化流动分析法。本文件增加了“术语和定义”一章。本文件与ISO 14256-2：2005的技术差异及其原因如下：用规范性引用的GB/T 6682替换了 ISO 3696（见5.1）,以适应我国技术条件，提高可操作性；增加了基准物质的纯度要求（见5.6、5.7和5.10）,以提高准确度；一更改了基准物质的使用量（见5.23.5.24和5.25）,以提高准确度；更改了试剂的配制过程（见5.28、5.29、5.31和5.32）,以提高配制操作的规范性；增加了可购买商品化的镀铜镉粒使用的内容（见5.30）,以提高应用的便捷性；更改了关于流程图调整的要求（见6.7,6.8和6.9）,以符合GB/T 1.12020的要求。本文件做了下列编辑性改动：将标准名称改为土壤质量土壤硝态氮、亚硝态氮和铁态氮的测定氯化钾溶液浸提流动分 析法；删除了关于试剂聚氧乙烯月桂醇酸的脚注；删除了 ISO/TS 14256-1：2003的第5章和5.1之间的悬置段；增加了公式中等号左边符号的解释和关于计算公式的注。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国农业农村部提出。本文件由全国土壤质量标准化技术委员会（SAC/TC 404）归口。本文件起草单位：中国科学院南京土壤研究所、南京林业大学、华东师范大学、江苏申达检验有限公 司、江苏省质量和标准化研究院、常州市武进区环境监测站。本文件主要起草人:王如海、唐昊冶、韩勇、徐仁扣、俞元春、钱薇、吴电明、陈美军、段增强、陆国兴、朱小芳、赵敏、张敏、卞彦、周小龙。IGB/T 4248 72023土壤质量土壤硝态氮、亚硝态氮和 钱态氮的测定氯化钾溶液 浸提流动分析法1范围本文件描述了采用1 mol/L的氯化钾溶液浸提测定新鲜土壤样品中硝态氮、亚硝态氮和铉态氮的 流动分析方法。本文件适用于通过适当方式混合均匀的所有类型的土壤样品。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法(GB/T 668 22008,ISO 3696：1987,MO D)ISO 11465 土壤质量土壤干物质和水分含量的测定重量分析法(Soil qualityDetermination of dry matter and water content on a mass basis-Gravimetric method)3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4原理采用1 mol/L的氯化钾溶液浸提混合均匀的土壤样品，使用自动化的流动分析系统测定溶液中硝 态氮、亚硝态氮和钱态氮的浓度。注：本文件的测定方法基于流动分析系统,流动注射和连续流动分析系统均可适用。5试剂除非另有说明，本文件所有试剂均为分析纯。5.1 实验用水，在25 下电导率不高于0.1 mS/m,符合GB/T 6682的二级水。5.2 氯化钱,N HCl。5.3 氯化锦，KC1。5.4 二水合柠檬酸钠CHsN asO?2H2Oo5.5 氢氧化钠，N aO H。5.6 硝酸钾，KN 5,基准物质。5.7 亚硝酸钠，N aN O2,基准物质。1GB/T 4248 720235.8 水杨酸钠CHsO sN a。5.9 对氨基苯磺酰胺，C6 H8 N 2O 2S。5.10 硫酸-KN HdSO g基准物质。5.11 四水合酒石酸钾钠CH4KN aO e 4乩0。5.12 盐酸,c（HCD=l mol/Lo5.13 磷酸，w（H3Po4）=85%。5.14 N Y1-蔡基）乙二胺二盐酸盐，G2 HHiN zCL5.15 二水合亚硝基铁氤化钠，N a2Fe（CN）5N O 2H2Oo5.16 一局日眼硒细CEMN a+/HQ-_j5.17 聚氧乙烯月桂醇酰（3咙了嗝亡润滑剂溶液的储5.18 粗镉粒（粒径。5.19 氯化钾溶液夕石）=1 mol/Lo称取74.5?g氯嫡（5.3）溶于水（5.1）中，并用水（5.1）定容至1 Lo5.20 氯化钾溶液（H）,c（KCD=2 mol/L05.21 氨求溶液品（N H3号称取0.943 4 g硫酸歉5.1。）溶于水函】）中井用水）定容注：该溶出C冰个月内保持稳定。麹好5.24 硝态氮储备溶液嗡，鑫/称叫.7&g硝酸钾竺5.25 亚硝态氮称取1.盘？8菖或硝酸钠（5.7）溶于水（5.1）中，并用水（5.1）定容至1 L注：该溶液在过潸储存，至少6个月内保持稳定。5.26 亚硝基铁氤化、钠溶箍.：称取1 g二水合亚硝基铁锐化钠（5.15）稣15.27 二氯异银服酸钠溶液*抠2 g二领异匐麻酸钠（5.16缪/g*1）中。化钠（5.5）溶于1 L水 1）中。一 一 一/5.28 缓冲溶液（I）：称取25 g软啮较（5.2）溶于800 mLzKJ12.5 mL氨水溶液（5.21）和1 mL_ _5.29 缓冲溶液（U）,pH=5.2。称取24 g二水合柠檬酸钠（5.4）和33 g四水合酒石酸钾钠（5.11）溶于500 mL水（5.1）中，再添加 盐酸（5.12）（约20 mL）将溶液的pH值调节到5.2。将溶液转移到1 L容量瓶中，用水（5.1）定容至刻度 线。添加1 mL润滑剂（5.17）。5.30 镀铜镉粒：向约5 g粗镉粒（5.18）中加入约30 mL盐酸（5.12）,搅拌1 min。然后，用水多次洗 涤，直到不含酸为止。再添加约50 mL硫酸铜溶液（5.22）并搅拌3 min。接着用水洗涤至少10次，以 除去所有絮凝的铜。镀铜镉粒避光保存。也可以直接购买商品化的镀铜镉粒使用。5.31 显色剂（I）：称取80 g水杨酸钠（5.8）和25 g氢氧化钠（5.5）溶于800 mL水。将溶液转移到1 L 容量瓶中，用水（5.1）定容至刻度线。5.32 显色剂（U）：向0.5 L水（5.1）中加入150 mL磷酸（5.13）,加入0.5 g N-（l-蔡基）乙二胺二盐酸盐 2GB/T 4248 72023（5.14）搅拌直到溶解，再加入10 g对氨基苯磺酰胺（5.9）搅拌直到溶解。将溶液转移至1 L容量瓶 中，用水（5.1）定容至刻度线。6设备6.1 天平，精度为0.1 g和0.0001 go6.2 聚乙烯瓶,容积为500 mL,带有螺口；或者不会吸附和释放硝态氮、亚硝态氮或镀态氮的其他合适 容器。6.3 翻转式振荡器（end-over-end shaker）,频率为 40 次/min。6.4 离心机，能够承载容积为100 mL的离心管。6.5 聚乙烯离心管，容积为100 mL。6.6 玻璃锥形瓶,容积为100 mL。6.7 用于测定硝态氮和亚硝态氮总量的端动分析系统，由取样器、泵、还原柱、硝态氮和亚硝态氮总量 分析单元、检测器和记录器组成。对应的流动分析系统的流程图在图1中给出。根据所用流动分析系 统,该流程图可进行相应调整。6.8 用于测定亚硝态氮含量的流动分析系统，由取样器、泵、亚硝态氮分析单元、检测器和记录器组成。对应的流动分析系统的流程图在图2中给出。根据所用流动分析系统,该流程图可进行相应调整。6.9 用于测定镀态氮含量的流动分析系统，由取样器、泵、镀态氮分析单元、检测器和记录器组成。对 应的流动分析系统的流程图在图3中给出。根据所用流动分析系统,该流程图可进行相应调整。6.10 镀铜镉粒还原柱,U形玻璃管（或制造商推荐的玻璃管），长约15 cm,内径2 mm,具有接头密 环,用来与流动分析系统连接。注：能够从仪器制造商处购买装有镀铜镉粒的U形管,或者自行填充U形管（见5.28,5.30和8.2.2）.7 土壤样品的保存与处理7.1 土壤样品的保存土壤样品在采集过程中应防止受热升温。土壤样品运输到实验室的过程中应无受热升温发生，宜在冷藏箱中运输，特别是在春末和夏季。若土壤样品在3 d内分析，可在49下保存。否则土壤样品宜在一20 C下冷冻保存,这可以保证土 壤样品中无机氮含量在数周内不会发生显著变化。当用冷冻保存的样品进行测定时，应控制解冻过程的温度和持续时间。如解冻开始后4 h内混匀 和测定，则能室温解冻;若在4 C下解冻，解冻时间不宜超过48 ho解冻所需时间很大程度上受样品量影响。在冷冻保存前，土壤样品量宜尽可能减少。7.2 实验室样品原始的或者冷冻后解冻的土壤样品，经混合均匀后制备成实验室样品。混合均匀全部土壤样品，能 用手工方式或者机械混合器进行混合，确保土壤样品被破碎为直径小于5 mm的土壤颗粒。手工混合土壤时配戴橡胶手套。按照ISO 11465的规定，取部分该实验室样品，测定土壤水分含量。若新鲜土壤样品不能在规定的时间段内进行分析，则应冷冻保存土壤样品。宜仅冷冻需要分析测 定的土壤样品，并且在冷冻之前将其混合均匀（见8.1）。3GB/T 4248 720238 土壤样品的测定8.1 浸提8.1.1 浸提原理新鲜土壤样品采用1 mol/L的氯化钾溶液以1：5的土水比在（20士2）下浸提。浸提1 h之 后，将浸提悬液离心，取上清液，测定溶液中的无机氮。因土壤样品中可浸提的钱态氮含量会受浸提过 程中温度的影响，浸提恒定在（20士2）三型包在其他气候条件下，可选誓曲刚也上面展。且仕心如展7日明所用浸提温度。门，：二二t二：喷mt使用仃吗所口方匚二 置于盛有浓硫酸或号布燥器中存放至亦20 mL滤液弃去。或者，可将学攥沙褊过4 下静置4 h,以得到清澈的8.1.2 浸提步骤/所述步骤测崽硝态氮和亚 在聚乙烯瓶（6.2）中摄注：大部分怖动分析系统总量、亚钾溶:o如果使在对应的容量瓶中百8.2 硝态氮和亚硝态氮总量的窥/；原 j yj在流动分析嘉赢簿鲁（5.30）将土壤浸提液中的硝态氮迅北乎感氮。土壤浸提液原来 存在的亚硝态氮和硝热1还原幽叫啰态氮，在酸性勺悬酷胺（5.9）和N-（l-禁基）乙二胺二盐酸盐（5.14）（彘温可处枷测nm波长下测定其吸光度。在好氧条件下，土壤中亚硝矗*迪倒m4在这蒲下，不必测定亚硝态氮含量，该方法 宜接得出硝态氮的含量。8.2.2 镀铜镉粒还原柱的准备用缓冲溶液（I）（5.28）充满U形柱（6.10）,注意避免引入气泡。使用漏斗从U形柱顶部两端向U 形柱内装入镀铜镉粒30）,轻微振动以助于镀铜镉粒填充，直到距管口 5 mm处，用小块玻璃棉将端 部塞住。U形柱已准备就绪并能安装至流动分析系统中。注：为了延长镀铜镉粒的使用寿命，能在镀铜镉粒还原柱的管口处放置铜丝，并在必要时更换。8.2.3 测定步骤分别移取0 mLJ.O O mL,2.00 mL,3.00 mL和4.00 mL硝态氮储备溶液（5.24）至5个250 mL容 4GB/T 4248 72023量瓶中，各加入125 mL氯化钾溶液（11）（5.20），并用水（5.1）定容至刻度线。其硝态氮质量浓度分别为 0 mg/L.1.50 mg/L.3.00 mg/L3.50 mg/L和6.00 mg/L0如果在冰箱中储存，该校准系列溶液最多 能在1周内有效。将校准系列溶液和按照8.1.1获得的土壤浸提液、空白浸提液置于自动取样器中。根据图1中给出 的流程或制造商的说明书运行流动分析系统，绘制校准曲线，计算硝态氮和亚硝态氮总量的浓度。0.420.42ABpo0.16标引序号还原部件;提液；液（I）（5.28,i n）（5.32）；还周检测长度10 mm,滤光片波长543 nm测定硝态氮和亚硝态氮总量（8.2）的流动分析系统在流动分析系统中，亚硝态氮在酸性条件下，与对氨基苯磺酰胺和N Y1-蔡基）乙二胺二盐酸盐（Griess-Ilosvay试剂）反应生成重氮化合物。在543 nm波长下测定其吸光度。8.3.2测定步骤分别移取0 mLJ.O O mL,2.00 mL,3.00 mL和4.00 mL亚硝态氮储备溶液（5.25）至5个250 mL 容量瓶中，各加入125 mL氯化钾溶液（11）（5.20）,并用水（5.1）定容至刻度线。其亚硝态氮质量浓度分 别为0 mg/L.1.20 mg/L.2.40 mg/L.3.60 mg/L和4.8 0 mg/L。如果在冰箱中储存，该校准系列溶液 最多能在1周内有效。将校准系列溶液和按照8.1.1获得的土壤浸提液、空白浸提液置于自动取样器中。根据图2中给出 的流程或制造商的说明书运行流动分析系统,绘制校准曲线，计算亚硝态氮的浓度。GB/T 4248 72023cA S1L-80-2A OQV G J n jio _U4416标引序号说明：1-泵，mL/min；2废液；S土壤浸提液；A分段空气；C 显色剂(11)(5.32)；R2-反应圈2,长度=150 cm(20圈)，内径=1.5 mm；D 检测器，比色池长度50 mm，滤光片波长543 nm。R2图2用于测定亚硝态氮(8.3)的流动分析系统示例8.4铉态氮的测定8.4.1 原理钱在流动分析系统中基于Berthelot反应进行测定。在Berthelot反应中，核和二氯异毓胭酸钠(5.16)与苯酚衍生物(本文件中为水杨酸钠,5.8)在亚硝基铁氟化钠(5.15)催化下生成靛酚。在碱性条 件下，靛酚呈蓝绿色。在660 nm波长下测定其吸光度。8.4.2 侧定步骤分别移取0 mL、0.50 mL,1.00 mL、L50 mL和2.00 mL铁态氮储备溶液(5.23)至5个250 mL容 量瓶中，各添加125 mL氯化钾溶液(U)(5.20),并用水(5.1)定容至刻度线。其铁态氮质量浓度分别为 0 mg/L.0.40 mg/L.0.8 0 mg/L.1.20 mg/L和L60 mg/L0如果在冰箱中储存,该校准系列溶液最多 能在1周内有效。将校准系列溶液和按照8.1.1获得的土壤浸提液、空白浸提液置于自动取样器中。根据图3中给出 的流程或制造商的说明书运行流动分析系统，绘制校准曲线,计算铁态氮的浓度。6GB/T 4248 720231.000.320.16分段空气|显色剂(I翼 一1亚硝基铁鞘不、氯异凯胭首 I-除应圈，长度用于测定铁态氮(8.4)的流动分析系统示例99.1结果计算和表示硝态氮和亚硝态氮总量土壤中硝态氮和亚硝态氮总量的质量分数3(N()3+N C)2)-N,以每千克烘干土中氮毫克数表 示，根据公式(1)计算：w C（N3+N2）N=（。i）X 义（1+益）+益（1）h式中：w(NO3+NO2)-N土壤中硝态氮和亚硝态氮总量的质量分数，单位为毫克每千克(mg/kg)；土壤浸提液中的硝态氮和亚硝态氮总量的质量浓度，单位为毫克每升(mg/L)；空白浸提液中的硝态氮和亚硝态氮总量的质量浓度，单位为毫克每升7GB/T 4248 72023(mg/L)；Ves 添加浸提液的体积(通常为200 mL)；血 用于浸提的新鲜土壤的质量(通常为40 g)；ww 基于烘干法测定的水分含量的质量分数(烘干基)，按照ISO 11465测定，新鲜土壤中水分质量与干土质量之比再乘以100的值，以百分数(%)计。注：与浸提液的体积相比，新鲜土壤中水分会显著增加土壤浸提液的体积。计算公式(D方括号中考虑这一点，将 添加浸提液体积与干土质量之比加上新鲜土壤中水分体积与干土质量之比。9.2 亚硝态氮土壤中亚硝态氮的质量分数w(N O z-N),以每千克烘干土中氮毫克数表示，根据公式(2)计算：w(N02-N)=(a-6)X-X(1+777)+77.(2)Lms 100/100 J式中：w(N02-N)土壤中亚硝态氮的质量分数，单位为毫克每千克(mg/kg)；a 土壤浸提液中的亚硝态氮的质量浓度，单位为毫克每升(mg/L)；b 空白浸提液中的亚硝态氮的质量浓度，单位为毫克每升(mg/L)；Ves 添加浸提液的体积(通常为200 mL)；用于浸提的新鲜土壤的质量(通常为40 g);ww 基于烘干法测定的水分含量的质量分数(烘干基)，按照ISO 11465测定，新鲜土壤中水分质量与干土质量之比再乘以100的值，以百分数()计。注：与浸提液的体积相比，新鲜土壤中水分会显著增加土壤浸提液的体积。计算公式(2)方括号中考虑这一点，将 添加浸提液体积与干土质量之比加上新鲜土壤中水分体积与干土质量之比。9.3 钺态氮土壤中锈态氮的质量分数w(NH4-N),以每千克烘干土中氮毫克数表示，根据公式(3)计算：w(N H4-N)=(a-6)X X(1+)+.(3)式中：w(NH4-N)土壤中镀态氮的质量分数，单位为毫克每千克(mg/kg)；a 土壤浸提液中的镀态氮的质量浓度，单位为毫克每升(mg/L)；b 空白浸提液中的镀态氮的质量浓度，单位为毫克每升(mg/L)；Ves 添加浸提液的体积(通常为200 mL)；用于浸提的新鲜土壤的质量(通常为40 g)；ww 基于烘干法测定的水分含量的质量分数(烘干基)，按照ISO 11465测定，新鲜土壤中水分质量与干土质量之比再乘以100的值，以百分数()计。注：与浸提液的体积相比，新鲜土壤中水分会显著增加土壤浸提液的体积。计算公式(3)方括号中考虑这一点，将 添加浸提液体积与干土质量之比加上新鲜土壤中水分体积与干土质量之比。10检测报告检测报告应包含以下信息：8GB/T 4248 72023a）分析方法按照本文件；b）完整的土壤样品信息；c）检测结果；d）本文件没有特别指出的其他详细信息或可对结果造成影响的任何详细信息，例如浸提液温 度等。9GB/T 4248 72023参考文献1 FIADEIRO M,STRICKLAN D J D H.N itrate reduction and the occurrence of a deep nitrite maximum in the ocean off west coast of South America.J.Marit.Res.,26,1968,pp.18 7-201.2J GRASSHO FF K.Zur Bestimmung von N itrat in Meer-und Trinkwasser.Kieler Meeres-forschung 20,1964,pp.5-11.3 GRASSHO FF K,JO HAN N SEN H.A new sensitive and direct method for the automatic determination of ammonia in sea water.J.Cons.,Cons.Int.Explor.Mer.,34,1972,pp.516-521.4 PATTO N C J,CRO UCH S R.Spectrophotometric and kinetics investigation of Berthelot reaction for the determination o ammonia.Anal.Chem.,49,1977,pp.464-468.5 SO LO RZAN O L.Determination of ammonia in natural waters by the phenol-hypochlo-rite method.Limnol.O ceanogr.,14,1969,pp.799-8 01.6 STRICKLAN D J D H,PARSO N S T R.A practical handbook of sea water analysis.Bull.Fish.Res.Bd.Can.167,1972,p.311.WO O D E D,ARMSTRO N G F A J,RICHARDS F A.Determination of nitrate in sea water by cadmium-copper reduction to nitrite.J.Mar.Biol.Ass.U.K.,47,1967,pp.23-31.10