对水解性氮前处理工艺的改进应用

秦海娜

摘要：土壤中水解性氮含量反映土壤近期内氮素供应情况，是土壤评价的最重要参数指标之一 。现行的林业标准方法存在玻璃扩散皿密封捆扎不便，土壤样品精密度差等不足。本文参照行业标准的前提下，从扩散皿设计改造、还原混合试剂粒度等方面进行了改进和检验，通过对土壤样品及国家土壤一级标准物质的测试，所得结果准确度、精密度良好，有效解决了日常水解性氮检测项目精密度差的问题，满足行业标准及《DD2005-03生态地球化学评价样品分析技术要求》。

关键词：碱解氮；还原剂；扩散皿

碱解氮，土壤水解性氮或称碱解氮，也叫有效氮，包括无机态氮(铵态氮、硝态氮)及易水解的有机态氮(氨基酸、酰胺和易水解蛋白质)。用碱液处理土壤时，易水解的有机氮及铵态氮转化为氨，硝态氮则先经硫酸亚铁转化为铵，林业标准LY/T 1228-2015给出了土壤水解性氮的检测方法[1]，本文参照行业标准的前提下，从扩散皿设计改造、还原混合试剂粒度等方面进行了改进和检验[2] [3]，通过对土壤样品及国家土壤一级标准物质的测试统计结果表明，改进后的测定结果精密度等数据优于使用原方法，且经过长久性检验，仍可保持较好的气密性，提高了水解性氮检测准确度。

1. 实验部分

1.1 主要仪器

烘箱：武汉瑞华仪器设备有限责任公司，DGH500；

百分天平：常州市幸运电子设备有限公司，XY200-2C；

万分天平：梅特勒-托利多，ME104E。

1.2实验方法

称取1g风干土样均匀地平铺于扩散皿外室，加入锌-硫酸亚铁还原剂混合均匀，加入10mL 1.8 mol/L氢氧化钠溶液，扩散皿内室加入3 mL硼酸-指示剂溶液，封紧盖后，放在恒温箱中，于40℃保温24h, 用标准酸滴定内室硼酸中吸收的氨量，颜色由蓝变为紫红即为终点。

2 结果与讨论

2.1 改进扩散皿

图1  标准方法中扩散皿

Fig.1  Diffuse dishes in standard methods

 如图1中左图所示，标准方法中玻璃扩散皿密封性不佳，碱液浸泡过程形成的氨气不能充分被扩散皿内室吸收，涂抹碱性胶液操作非常不便，碱性胶液碱性很强，操作过程中极易污染内室造成误差；用橡皮筋交叉地将毛玻璃盖与扩散皿成十字圈紧过程不易操作，容易失误沾污内室。右图所示，改为螺丝扣扩散皿，气密性更好且更容易操作。

2.2还原剂粒度

硫酸亚铁是一种还原类物质，为了保证还原剂达到相应的还原效果，要求还原混合试剂粒径小于0.25mm，但是由于氧化亚铁化学性质特殊，在空气中存放时容易被氧化，故市面上有售的硫酸亚铁的粒径大于0.25mm的占比达到70%以上，利用样品制备设备二次加工试剂，经过无污染细磨后，粒度符合使用要求。

2.3校准曲线和检出限

按照改进措施实施以后，在选定的实验条件下，根据HJ168-2020《环境监测分析方法标准制修订技术导则》计算方法检出限，取样品空白11份测定，其2.764倍标准偏差计算方法的检出限为:1.1mg/kg，以4倍检出限作为测定下限为4.4μg/g，准确度、精密度、检出限与测定下限完全满足《DD2005-03生态地球化学评价样品分析技术要求》。

3 结语

实验结果表明碱解氮方案改进后，通过对土壤样品及国家土壤一级标准物质的测试，所得结果准确度、精密度良好，有效解决了日常水解性氮检测项目准确度及精密度差的问题，满足行业标准及《DD2005-03生态地球化学评价样品分析技术要求》，值得推广使用。

The improved application of hydrolytic nitrogen pretreatment process

Qin Haina 

（The first geological team of hubei geological bureau，huangshi，hubei，435100，china）

Abstract: Hydrolytic nitrogen content in soil reflects the suppliable nitrogen in the short term, and is one of the most important parameters of soil parameter evaluation. The inconvenience of sealing and binding glass diffuser dishes and the inaccurate soil sample were the disadvantages of the current forestry standard. In this researh, the design of the binding glass diffuser dishes structure

and the particle size of the fine-grinding mixed reducing agent were modified and tested according to the current industrial standard. The modified method has effectively solved the poor accuracy of the hdrolytic nitrogen content detection methods, and the precision and accuracy of hydrolytic nitrogen analysis were proven based on the detection results of the soil samples and national first-class soil standard material, meeting the industrial standard and “DD2005-03Technical requirements for analysis of samples for ecological geochemical evaluation”.

Keywords: alkali nitrogen solution; Reducing agents; Diffusion dish

参考文献

[1]国家林业局．森林土壤氮的测定:LY/ T 1228-2015[S].．北京:中国林业出版社，2015．

[2]石欣．凯氏定氮仪测定土壤中水解性氮含量[J].. 宁夏农林科技，2018，59（11）：55-58.

[3] 贺毅.扩散法测定土壤中的水解性氮[J].华北自然资源,2020(02):95-97+100.

[4] 杨清华.森林土壤中水解性氮测定方法改进研究[J].现代农业科技,2018(18):131-132.

[5] 周剑.塑料扩散皿在土壤水解性氮测定中的应用[J].福建地质,2021,40(01):77-82.

[6] 林晓峰.土壤水解性氮含量的测定方法及注意事项[J].江西农业,2017(11):23+25.

[7] 李星,郭小彪,张墨.土壤中水解性氮的测定条件选择[J].北京农业,2015(24):73-74.

作者简介：秦海娜，女，汉族，（1989.4.9）生人，河南偃师人，硕士研究生，工程师，研究方向：地质实验测试，湖北省地质局第一地质大队，435100邮寄地址：秦海娜电话[phone]河北省石家庄市胜利北街368号益庄写字楼