1、武汉大学武汉大学 黄爽黄爽 2016,8,5 一、土壤样品采集和制备一、土壤样品采集和制备 二、植物样品采集和制备二、植物样品采集和制备 三、三、 水样品采集和制备水样品采集和制备 一、土壤样品采集和制备一、土壤样品采集和制备 二、植物样品采集和制备二、植物样品采集和制备 三、三、 水样品采集和制备水样品采集和制备 一、土壤样品采集和一、土壤样品采集和 制备制备 （一）土壤的不均一（一）土壤的不均一 性性 （二（二 ）误差）误差 的的 控制控制 （三）采样时间（三）采样时间 （四（四 ）土壤）土壤 样品的样品的 类型类型 （五（五 ）混合）混合 土样的采集方法土样的采集方法 （六（六 ）采集）
2、采集 土样的土样的 工具工具 （七（七 ）土样）土样 的的 制备制备 （八）土壤样品的保存（八）土壤样品的保存 田间 实验室分析 在哪里采？ 什么时候采？ 怎么采？ 怎么制备样品？ 一、土壤样品采集和制备一、土壤样品采集和制备 （一）土壤的不均一性（一）土壤的不均一性 土壤组成复杂：土壤组成复杂： u固相固相 液相液相 气相气相 u无机物无机物 有机物有机物 u生命体生命体 非生命体非生命体 土壤成分受多种因素影响土壤成分受多种因素影响 l 自然因素自然因素 ：地形（高度、坡度）、：地形（高度、坡度）、 母质、植被等母质、植被等 l 人为因素人为因素 ：耕作、施肥等：耕作、施肥等 施肥方式：条
3、施、穴施施肥方式：条施、穴施 耕作方式：起垄种植、深耕耕作方式：起垄种植、深耕 l 土壤剖面不同层次组成不同土壤剖面不同层次组成不同 样品采集 注意：样品采集和制备非常重要！注意：样品采集和制备非常重要！ 样品采集量和参与化学分析的数量很少！样品采集量和参与化学分析的数量很少！ 采集的一个土壤一般采集的一个土壤一般 1kg左右，而分析时只从其中取几克到几百毫克。左右，而分析时只从其中取几克到几百毫克。 一个土样足以代表一定面积的的土壤具有相当难度！一个土样足以代表一定面积的的土壤具有相当难度！ 因此：因此： u 样品采集制备不合理引起的误差往往远高于样品分析的误差！样品采集制备不合理引起的误差
4、往往远高于样品分析的误差！ u 对一个没有对一个没有 代表性代表性 的样品进行分析毫无意义！的样品进行分析毫无意义！ 采集土样量：采集土样量： 1kg左右左右 分析取样量：几克到几百毫克分析取样量：几克到几百毫克 样品制备大田： 1100亩 一、土壤样品的采集一、土壤样品的采集 和制备和制备 （二）、误差的控制（二）、误差的控制 1. 采样采样 阶段阶段 ：尽可能减小土壤：尽可能减小土壤 不同取样位点之间不同取样位点之间 差异差异 l 在田间任意取若干点，组成混合样，相当于多点的平均值在田间任意取若干点，组成混合样，相当于多点的平均值 l 组成混合样的点越多，其代表性越大，但工作量也越大组成混
5、合样的点越多，其代表性越大，但工作量也越大 l 兼顾采样的兼顾采样的 代表性代表性 和和 工作量工作量 2. 样品制备阶段：称样误差的减免样品制备阶段：称样误差的减免 l 称样误差主要取决于样品混合的称样误差主要取决于样品混合的 均匀程度均匀程度 和样品的和样品的 细度细度 l 称样量越少，要求样品细度越大称样量越少，要求样品细度越大 “ 样品的制备样品的制备 ” （三）、采样时间（三）、采样时间 土壤中有效养分含量随季节改变而有很大土壤中有效养分含量随季节改变而有很大 变化，如：冬季有效磷、钾含量一般较高变化，如：冬季有效磷、钾含量一般较高 l 采集土样时注意时间因素，采集土样时注意时间因素
6、， 同一时间内同一时间内 采集的土壤分析结果才能相互比较采集的土壤分析结果才能相互比较 l 分析土壤养分供应情况时，一般都在分析土壤养分供应情况时，一般都在 晚晚 秋或早春等农闲时间秋或早春等农闲时间 采集土样采集土样 （四）、土壤样品的类型（四）、土壤样品的类型 根据调查研究的目的不同根据调查研究的目的不同 u 混合土壤样品混合土壤样品 u 剖面土壤样品剖面土壤样品 u土壤盐分动态样品土壤盐分动态样品 u其它特殊土壤样品：用于植物、土壤诊断其它特殊土壤样品：用于植物、土壤诊断 等等 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法 1. 划分采样单元：划分采样单元： 即确定一个土样代
7、表多大面积土壤即确定一个土样代表多大面积土壤 。可以是几亩到几十亩。原则上各采样单元内土壤情况。可以是几亩到几十亩。原则上各采样单元内土壤情况 应尽量均一。应尽量均一。 划分采样单元的依据：划分采样单元的依据： u 土壤类型土壤类型 u 地形：平原（地形：平原（ 100亩）、丘陵（亩）、丘陵（ 1 10亩）亩） u 土壤差异情况土壤差异情况 u 调查并征求农民意见调查并征求农民意见 u 试验田采样试验田采样 （试验各处理的背景土壤应一致）（试验各处理的背景土壤应一致） （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集的采集 方法方法 2. 每个采样单元采样点数：每个采样单元采样点数： 一般一般 5
8、10点或点或 10 20点，不宜少于点，不宜少于 5点。点。 3. 采集土样的深度：采集土样的深度： 一般采集耕层土壤，一般采集耕层土壤， 0 15cm或或 0 20cm 特殊研究目的时采集深层土样特殊研究目的时采集深层土样 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法 4. 采集混合土样的要求采集混合土样的要求 （ 1） 每一采样点采集土样的厚度、深度、宽窄每一采样点采集土样的厚度、深度、宽窄 应大体一致。应大体一致。 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法 4、采集混合土样的要求、采集混合土样的要求 (2) 各点各点 随机随机 决定，在田一般按决定，在田一般按
9、 “S”形路线采样形路线采样 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法 4. 采集混合土样的要求采集混合土样的要求 (3) 采样点应避开田边、路边、沟边、采样点应避开田边、路边、沟边、 树边、特殊地形部位、堆过肥料的地方树边、特殊地形部位、堆过肥料的地方 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法 4. 采集混合土样的要求采集混合土样的要求 (4) 一个混合样品重量在一个混合样品重量在 1kg左右左右 重量超出：把各点采集的土样放在塑料布重量超出：把各点采集的土样放在塑料布 上捏碎、混匀、摊平，用上捏碎、混匀、摊平，用 “四分法四分法 ”取对角两取对角两 份，弃去
10、其余部分。如果仍然超重很多，继续份，弃去其余部分。如果仍然超重很多，继续 用用 “四分法四分法 ”弃去多余样品直至所留样品在弃去多余样品直至所留样品在 1kg 左右。左右。 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法 4. 采集混合土样的要求采集混合土样的要求 (5)几个相互比较的样品组应由 同等数量 的 土样组成 (6)测定土壤微量元素的土样采集，特别注测定土壤微量元素的土样采集，特别注 意采样工具的选择，要用不锈钢土钻、意采样工具的选择，要用不锈钢土钻、 土铲、塑料布、塑料袋等，防治污染土铲、塑料布、塑料袋等，防治污染 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法
11、 4. 采集混合土样的要求采集混合土样的要求 (7) 把所需样品装入塑料袋或布袋中，附把所需样品装入塑料袋或布袋中，附 上标签。上标签。 标签一式两份，标签一式两份， 一份放于袋里，一份一份放于袋里，一份 扣在袋上，防治标签丢失导致样品混淆。扣在袋上，防治标签丢失导致样品混淆。 标签用标签用 铅笔铅笔 书写，注明采样地点、采土深书写，注明采样地点、采土深 度、采样日期、采样人，等。度、采样日期、采样人，等。 采样地点：屈家岭试验基地 采样日期： 2016.3.21 采 样 人：王晓明 （五）、（五）、 混合土样混合土样 的采集方法的采集方法 5. 剖面土样的采集方法剖面土样的采集方法 剖面观察
12、和记载（自上而下） 自下而上分层采取 在各层最典型的中部采集， （可克服层次间的过渡现象） 土壤剖面盐分采样 可分段采集，有利于计算储盐量 剖面采样不能采集混合样 一、土壤样品的采集一、土壤样品的采集 和制备和制备 （六）、采集土样的工具（六）、采集土样的工具 采样工具 小土铲 管形土钻 普通土钻 剖面刀 原状土采集 劈裂式 方形 根层土壤 一、土壤样品的采集一、土壤样品的采集 和制备和制备 （七）、土样的制备（七）、土样的制备 样品制备的目的：样品制备的目的： l使分析样品能够长期保存，不致因微生物作用使分析样品能够长期保存，不致因微生物作用 而使养分变质；而使养分变质； 挑出植物的根、石块
13、、昆虫等挑出植物的根、石块、昆虫等 非土非土 部分，使样品能部分，使样品能 真正代表土壤本身的组成；真正代表土壤本身的组成； l使使 分析用的少量土样有较高的代表性，以减少分析用的少量土样有较高的代表性，以减少 称样误差；称样误差； 样品样品 磨细后增大了土粒的表面积，有利于测定时土磨细后增大了土粒的表面积，有利于测定时土 粒与试剂反应均匀、完全粒与试剂反应均匀、完全 土壤样品制备过程土壤样品制备过程 ： 风干风干 磨细磨细 过筛过筛 混匀混匀 装瓶装瓶 （七）、土样的制备（七）、土样的制备 1、风干、风干 l一般分析项目都用风干土样（但有的需用一般分析项目都用风干土样（但有的需用 新鲜土样新
14、鲜土样 进行分进行分 析，如析，如 NO3-N、 NH4-N、 Fe2+、水分）、水分） l 摊成薄层，置于室内通风阴干、不可暴晒。摊成薄层，置于室内通风阴干、不可暴晒。 l 拣去土样中的动植物残体、石块、结核（石灰、拣去土样中的动植物残体、石块、结核（石灰、 铁、锰等的结核）铁、锰等的结核） l 防止土样风干时被污染。防止土样风干时被污染。 注意：注意： 分析微量元素的样品不能放在报纸上。分析微量元素的样品不能放在报纸上。 （为什么？）（为什么？） （七）、土样的制备（七）、土样的制备 2、粉碎过筛、粉碎过筛 粉碎：粉碎： 土样磨碎过程中一土样磨碎过程中一 般用般用 木碾、木锤木碾、木锤 ，
15、将土，将土 样放于样放于 厚塑料垫厚塑料垫 上。上。 禁用铁器等，防治土禁用铁器等，防治土 样污染。样污染。 筛子类型筛子类型 土壤分析所用的筛子有两种：土壤分析所用的筛子有两种： 尼龙网筛、铜网筛尼龙网筛、铜网筛 一般分析测定用铜筛；微量元素测定最好用尼一般分析测定用铜筛；微量元素测定最好用尼 龙筛。龙筛。 筛子孔径大小筛子孔径大小 ： 2种方法表示种方法表示 1）筛孔直径大小，如）筛孔直径大小，如 2mm， 1mm， 0.5mm， 0.25mm 2）每英寸长度上孔数，每英寸长度上有多少孔就称多少）每英寸长度上孔数，每英寸长度上有多少孔就称多少 “ 目目 ”筛子。如筛子。如 100目、目、
16、80目、目、 40目、目、 20目。目。 l 目数与孔径的关系：目数与孔径的关系： 筛孔直径（筛孔直径（ mm） 16 目数目数 （七）、土样的制备（七）、土样的制备 2、粉碎过筛、粉碎过筛 土样制作细度依据土样制作细度依据 ： （ 1）分析项目的要求；）分析项目的要求； （ 2）称样量的多少而定：）称样量的多少而定： 称样越少，要求样称样越少，要求样 品越细品越细 。 若作若作 物理性质物理性质 分析，土样通过分析，土样通过 2mm孔径的筛；孔径的筛； 若作若作 化学分析化学分析 土样一般要通过土样一般要通过 1mm以下孔径的筛以下孔径的筛 1) 测定有效养分时，土样不能太细，否则可能破测定
17、有效养分时，土样不能太细，否则可能破 坏矿物晶粒，使结果偏高坏矿物晶粒，使结果偏高 (一般一般 1mm，即，即 20目）目） 2) 测定有机质和养分全量时要细，测定有机质和养分全量时要细， 100目。目。 （七）、土样的制备（七）、土样的制备 2、粉碎过筛、粉碎过筛 过筛：过筛： 特别注意特别注意 过筛要使研磨的土样全部过筛，而不能将没过筛要使研磨的土样全部过筛，而不能将没 过筛的样品倒掉。过筛的样品倒掉。 如剩下最后不多的砂砾不能磨碎，应将其称如剩下最后不多的砂砾不能磨碎，应将其称 重，计算测定结果时将该重量计算在总重量中，重，计算测定结果时将该重量计算在总重量中， 否则结果不真实。否则结果
18、不真实。 称量及细度要求 土壤中总镉的分析： 0.5g土（ 过 0.149mm筛 ） 土壤全氮的分析： 1g土 （过 0.149mm筛） 土壤全磷的分析： 0.51g土 （过 0.149mm筛） 万分之一天平 一、土壤样品的采集和制备一、土壤样品的采集和制备 （八）、土壤样品的保存（八）、土壤样品的保存 一般样品用磨口塞的广口瓶保存半年至一般样品用磨口塞的广口瓶保存半年至 一年，一年， 样品瓶上标签须注明样品瓶上标签须注明 样号样号 、采样地点、采样地点、 土类名称、土类名称、 采样日期采样日期 、 样品细度样品细度 等。等。 一、土壤样品采集和制备一、土壤样品采集和制备 二、植物样品采集和制
19、备二、植物样品采集和制备 三、三、 水样品采集和制备水样品采集和制备 二、植物样品采集和二、植物样品采集和 制备制备 1.植物样品采集的一般植物样品采集的一般 原则原则 2.植物样品的采集植物样品的采集 3.样品的清洗样品的清洗 4.样品的干燥样品的干燥 5.样品样品 的的 制备制备 6.样品的保存样品的保存 二、植物样品的采集和制备二、植物样品的采集和制备 1.植物样品采集的一般原则植物样品采集的一般原则 （ 1）代表性：）代表性： 避免避免 边际效应边际效应 避免特殊个体避免特殊个体 取混合样取混合样 （ 2）适时性）适时性 鲜样鲜样 ：对于植物体内易变化的成分：对于植物体内易变化的成分
20、干样干样 ：不易变化成分用干样测定：不易变化成分用干样测定 （ 3）防止污染）防止污染 二、植物样品的采集和制备二、植物样品的采集和制备 2、植物样品的采集、植物样品的采集 正确选择组织器官、部位和生育期正确选择组织器官、部位和生育期 要选择敏感器官要选择敏感器官 在田间按照一定路线多点取样组成平均混在田间按照一定路线多点取样组成平均混 合样品合样品 二、植物样品的采集和制备二、植物样品的采集和制备 3、样品的清洗、样品的清洗 样品可能带有泥土、肥、药等污物，制备样品可能带有泥土、肥、药等污物，制备 前必须清洗前必须清洗 一般在刚采集的新鲜状态下清洗，植物死一般在刚采集的新鲜状态下清洗，植物死
21、 亡后易溶性养分易洗出亡后易溶性养分易洗出 一般用湿棉布擦净表面污物，再用蒸馏水一般用湿棉布擦净表面污物，再用蒸馏水 淋洗淋洗 1 2次。次。 微量元素分析的样品必须用微量元素分析的样品必须用 0.1-0.3%有机有机 洗涤剂洗涤，再用纯水洗净，浸洗时间不洗涤剂洗涤，再用纯水洗净，浸洗时间不 能过长，一般在能过长，一般在 2min内完成内完成 二、植物样品的采集和制备二、植物样品的采集和制备 4.样品的干燥样品的干燥 易变化成分必须用鲜样测定。如易变化成分必须用鲜样测定。如 NO3-N 新鲜样品采集回来后应立即干燥，防止其新鲜样品采集回来后应立即干燥，防止其 内部成分发生变化内部成分发生变化
22、二、植物样品的采集和制备二、植物样品的采集和制备 4、样品的干燥、样品的干燥 烘干温度：烘干温度： 高温杀酶、停止生化反应。水分尽快除净，防高温杀酶、停止生化反应。水分尽快除净，防 止焦化、热分解。止焦化、热分解。 一般植物样：一般植物样： 第一：第一： 80-90C 15-30min的杀酶的杀酶 第二：第二： 65-70C 除尽水分除尽水分 瓜果类样品：瓜果类样品： 水分较多，最好鲜样测定。水分较多，最好鲜样测定。 风干保存时需快速干燥。风干保存时需快速干燥。 第一步：第一步： 100-105C，鼓风，烘，鼓风，烘 20-30min； 第二步：第二步： 60-70C烘至变脆，易磨成粉末，一烘
23、至变脆，易磨成粉末，一 般般 4-5h，长，长 8-10h，不宜过长。，不宜过长。 二、植物样品的采集和制备二、植物样品的采集和制备 5、样品的制备、样品的制备 粉碎工具：粉碎工具： 研钵（样品量少）研钵（样品量少） 植物粉碎机（样品量大）植物粉碎机（样品量大） （一般在样品烘干后为返潮时立即进行粉碎，否则不易磨细（一般在样品烘干后为返潮时立即进行粉碎，否则不易磨细 。）。） 样品粗细：样品粗细： 筛孔在筛孔在 0.5 1mm 根据分析时称样量而定：称样量小于根据分析时称样量而定：称样量小于 1g时，样品细度最好时，样品细度最好 在在 0.25mm以下。以下。 微量元素分析样品的制备微量元素分
24、析样品的制备 防止污染！防止污染！ 于烘箱中干燥时，防止烘箱上金属粉末的于烘箱中干燥时，防止烘箱上金属粉末的 污染，特别不能用生锈的烘箱。污染，特别不能用生锈的烘箱。 磨样工具：磨样工具： 硼：铁碾槽、玛瑙研钵，不能用玻璃研钵硼：铁碾槽、玛瑙研钵，不能用玻璃研钵 铁：最好用玛瑙研钵铁：最好用玛瑙研钵 筛子：塑料筛网，样品至少通过筛子：塑料筛网，样品至少通过 20目筛目筛 二、植物样品的采集和制备二、植物样品的采集和制备 6、样品的保存、样品的保存 于磨口广口瓶或可封口塑料袋中（防吸于磨口广口瓶或可封口塑料袋中（防吸 潮）潮） 标签（内外各一）标签（内外各一） 存放于洁净、干燥处存放于洁净、干燥
25、处 长时间存放后样品吸潮，做精密分析称长时间存放后样品吸潮，做精密分析称 样时应先烘干。样时应先烘干。 一、土壤样品采集和制备一、土壤样品采集和制备 二、植物样品采集和制备二、植物样品采集和制备 三、三、 水样品采集和制备水样品采集和制备 三、水样的采集和保存三、水样的采集和保存 （一）、水样的类型（一）、水样的类型 （二）、地面水样的采集（二）、地面水样的采集 （三）、地下水样的采集（三）、地下水样的采集 (四）土壤水样的采集四）土壤水样的采集 （四）、废水样品的采集（四）、废水样品的采集 （五）、水样的运输和保存（五）、水样的运输和保存 （一）、水样的类型（一）、水样的类型 u 瞬时水样瞬
26、时水样 u 混合水样混合水样 u 综合水样综合水样 在某一时间和地点 从水体中随机采集 的分散水样。 （一）、水样的类型（一）、水样的类型 u 瞬时水样瞬时水样 u 混合水样混合水样 u 综合水样综合水样 在同一采样点于不同时 间所采集的瞬时水样 混合后的水样，有时 称 “时间混合样 ”。 （一）、水样的类型（一）、水样的类型 u 瞬时水样瞬时水样 u 混合水样混合水样 u 综合水样综合水样 把不同采样点同时 采集的各个瞬时水 样混合后所得的样 品， “空间混合样 ” 。 （二）地面水样的采集（二）地面水样的采集 采样前的准备采样前的准备 采样前的准备采样前的准备 （二）地面水样的采集（二）地
27、面水样的采集 采样方法和采样器采样方法和采样器 (或采水器或采水器 ) 采样方法和采样器采样方法和采样器 (或采水器或采水器 ) 简简 易易 采采 水水 器器 急急 流流 采采 水水 器器 其它采水器其它采水器 采样器还有多种结构较复杂的采样器采样器还有多种结构较复杂的采样器 例如，例如， 深层采水器深层采水器 电动采水器电动采水器 自动采水器自动采水器 连续自动定时采水器连续自动定时采水器 (三）地下水样的采集三）地下水样的采集 1. 从从 监测井监测井 中采集水样常利用抽水机设备中采集水样常利用抽水机设备 2. 对于对于 自喷泉水自喷泉水 ，可在涌水口处直接采样，可在涌水口处直接采样 3.
28、 对于对于 自来水自来水 ，也要先将水龙头完全打开，放水数，也要先将水龙头完全打开，放水数 分钟，排出管道中积存的死水后再采样分钟，排出管道中积存的死水后再采样 (四）土壤水样的采集四）土壤水样的采集 土壤水 土壤水 土壤水 土壤水 土壤水 土壤水 负 压 抽 水 装 置 （五）废水样品的采集（五）废水样品的采集 采样方法采样方法 1. 浅水采样浅水采样 ： 可用容器直接采集，或用聚乙烯塑可用容器直接采集，或用聚乙烯塑 料长把勺采集。料长把勺采集。 2. 深层水采样：将聚乙烯筒固定在重架上，沉入深层水采样：将聚乙烯筒固定在重架上，沉入 要求深度采集。要求深度采集。 3. 自动采样自动采样 采用
29、自动采样器或连续自动定时采样器采采用自动采样器或连续自动定时采样器采 集。如自动分级采样式采水器，可在一个生产集。如自动分级采样式采水器，可在一个生产 周期内，每隔一定时间将一定量的水样分别采周期内，每隔一定时间将一定量的水样分别采 集在不同的容器中；自动混合采样式采水器可集在不同的容器中；自动混合采样式采水器可 定日连续地将定量水样或按流量比采集的水样定日连续地将定量水样或按流量比采集的水样 汇集于一个容器内。汇集于一个容器内。 （五）废水样品的采集（五）废水样品的采集 废水样类型废水样类型 1. 瞬时废水样瞬时废水样 对于生产工艺对于生产工艺 连续、稳定连续、稳定 的工厂，所排放废水的工厂
30、，所排放废水 中的污染组分及浓度变化不大，瞬时水样具较好的中的污染组分及浓度变化不大，瞬时水样具较好的 代表性。代表性。 2. 平均废水样平均废水样 平均混合水样平均混合水样 ：每隔相同时间采集等量废水样混：每隔相同时间采集等量废水样混 合而成的水样，适于废水流量比较稳定的情况。合而成的水样，适于废水流量比较稳定的情况。 平均比例混合水样平均比例混合水样 ：在废水流量不稳定的情况下：在废水流量不稳定的情况下 ，在不同时间依照流量大小按比例采集的混合水样，在不同时间依照流量大小按比例采集的混合水样 。 （五）水样的运输和保存（五）水样的运输和保存 1、保存要求：、保存要求： l 不发生物理、化学
31、、生物变化；不发生物理、化学、生物变化； l 不损失组分；不损失组分； l 不玷污（不增加待测组分和干扰组分）不玷污（不增加待测组分和干扰组分） 2、容器的要求、容器的要求 l 性能稳定、杂质含量低的材料。性能稳定、杂质含量低的材料。 l 常用的容器材质有硼硅玻璃、石英、聚乙烯和聚四氟乙烯常用的容器材质有硼硅玻璃、石英、聚乙烯和聚四氟乙烯 。 3、保存时间要求：、保存时间要求： l 清洁水样清洁水样 72h； l 轻污染水样轻污染水样 48h； l 严重污染水样严重污染水样 12h； l 运输时间运输时间 24h以内。以内。 （六）、水样的运输和保存（六）、水样的运输和保存 4、保存方法、保存
32、方法 l 冷藏或冷冻法冷藏或冷冻法 l 加入化学试剂保存法加入化学试剂保存法 （ 1）加入生物抑制剂（如测定氨氮、硝氮时）加入生物抑制剂（如测定氨氮、硝氮时） 如如 HgCl2 CuSO4 (2)调节调节 pH值：酸化水样既可防止重金属离子水值：酸化水样既可防止重金属离子水 解沉淀，又可避免金属被器壁吸附；解沉淀，又可避免金属被器壁吸附； (3)加入氧化剂或还原剂加入氧化剂或还原剂 农化分析一般可分为两个步骤农化分析一般可分为两个步骤 样品前处理：样品前处理： 把待测成分从样品中分离出来或制成待测液把待测成分从样品中分离出来或制成待测液 ； 定量分析：定量分析： 选择适当的定量方法测定分离出来
33、的或待测液选择适当的定量方法测定分离出来的或待测液 中的成分。中的成分。 前者前者 主要是土壤化学、植物化学、水环境化学等方面的主要是土壤化学、植物化学、水环境化学等方面的 问题，虽然也涉及各种试剂的分析化学特性；问题，虽然也涉及各种试剂的分析化学特性； 后者后者 则主要是定量分析化学方面的问题，当然也考虑各则主要是定量分析化学方面的问题，当然也考虑各 种分析样品的特性，如待测成分的含量范围和干扰物质的种分析样品的特性，如待测成分的含量范围和干扰物质的 存在等情况。存在等情况。 一、土体及食品中重金属的含量 1.非污染土体中重金属含量 2. 食品中重金属含量 铅（ mg/kg） 3-189 镉
34、（ mg/kg） 0.071.1 重金属 一般食品中允许含量 玉米 大米 蔬菜 铅（ mg/kg） 0.52 0.16 0.06 0.3 镉（ mg/kg） 0.050.2 0.05 0.2 0.05 一、土壤中铅镉的测定方法 中华人民共和国国家标准（ ） 土壤质量 铅、镉的测定，王水 -高氯酸 -HF酸 消煮，石墨炉原子吸收分光光度计法 电热板消解 微波消解 火焰原子吸收（ ppm） 或石墨炉 (ppb)原子吸收测定 土壤氮的分析土壤氮的分析 （一）土壤全氮分析（一）土壤全氮分析 （二）土壤有效氮分析（二）土壤有效氮分析 氮在土壤中的作用氮在土壤中的作用 作物营养三要素之一 土壤肥力的基础指
35、标 与土壤有机质含量正相关 环境中氮存在形态和含量环境中氮存在形态和含量 1、土壤氮、土壤氮 形态形态 有机态有机态 ，占全氮的，占全氮的 95 半分解的有机质半分解的有机质 微生物躯体微生物躯体 腐殖质腐殖质 有机氮每年大约有有机氮每年大约有 1 3释放出来供植物吸收。释放出来供植物吸收。 无机态无机态 ，占全氮的，占全氮的 5 铵态氮铵态氮 硝态氮硝态氮 亚硝态氮亚硝态氮 固定态氮固定态氮 ：占全氮的：占全氮的 3-8，主要是铵离子（矿物晶格内，主要是铵离子（矿物晶格内 ） 2、土壤氮的含量、土壤氮的含量 黑黑 钙钙 土土 栗栗 钙钙 土土 灰灰 钙钙 土土 土类土类 含氮量含氮量 g.k
36、g-1 0.4-1.05 2.56-6.95 西西 东东 暗棕壤暗棕壤 土类土类 含氮量含氮量 g.kg-1 1.68-3.64 北北 棕棕 壤壤 0.9-3.05南南 0.6-1.48 褐褐 土土 黄棕壤黄棕壤 红红 壤壤 砖红壤砖红壤 环境中氮存在形态和含量环境中氮存在形态和含量 （一）土壤全氮的测定（一）土壤全氮的测定 方法类型：方法类型： 干烧法：干烧法： 经典方法，结果准确，回收率高，经典方法，结果准确，回收率高， 仪器装置及仪器装置及 操作复杂、费时操作复杂、费时 ， 在土壤在土壤 N素分析中素分析中 很少采用很少采用 。 湿烧法：湿烧法： 1883年，丹麦人年，丹麦人 开道尔开道
37、尔 （ J.Kjeldahl）创立。）创立。 设备简单易得，结果可靠，目前大多实验室采设备简单易得，结果可靠，目前大多实验室采 用该方法。用该方法。 湿烧法湿烧法 开氏法测氮方法开氏法测氮方法 1、 开氏法测氮开氏法测氮 方法原理：方法原理： 含含 N有机物在催化剂作用下，与浓有机物在催化剂作用下，与浓 H2SO4高温共高温共 煮，使煮，使 有机有机 N转化成转化成 NH4-N（ (NH4)2SO4），然后在），然后在 碱性溶液中蒸馏出碱性溶液中蒸馏出 NH3，用，用 H3BO3吸收，再用吸收，再用 标准酸标准酸 溶液直接滴定溶液直接滴定 H3BO3吸收的吸收的 NH3，根据酸的用量来计，根据
38、酸的用量来计 算算 N含量。含量。 (标准酸为强酸，强酸可以将被标准酸为强酸，强酸可以将被 H3BO3吸吸 收的收的 NH3再次变成再次变成 NH3释放出来。释放出来。 ) 2.消煮炉、消化管消煮炉、消化管 铝块消煮器、远红外消煮器铝块消煮器、远红外消煮器 湿烧法湿烧法 开氏法测氮方法开氏法测氮方法 经过消煮，土样中的有机氮 -转化成铵态氮 3、消煮液中铵的测定、消煮液中铵的测定 原理：原理： u加碱使溶液中铵态氮以加碱使溶液中铵态氮以 “氨氨 ”逸出，而得以分逸出，而得以分 离离 u用滴定法（或电位滴定法）测用滴定法（或电位滴定法）测 NH4+，也有用扩散，也有用扩散 法、比色法、氨电极法。
39、法、比色法、氨电极法。 湿烧法湿烧法 开氏法测氮方法开氏法测氮方法 （ 1）蒸馏法测定铵）蒸馏法测定铵 蒸蒸 馏馏 装装 置置 图图 （ 2）扩散法测定铵）扩散法测定铵 u适用于含适用于含 N少少 （约（约 0.05-0.2mgN）的土壤，）的土壤， u消煮液放在外室，消煮液放在外室， H3BO3放内室，放内室， u室温室温 20C，扩散，扩散 24小时。小时。 u此法受室温、液层厚度、内室大小等因素的影响。此法受室温、液层厚度、内室大小等因素的影响。 扩散皿扩散皿 （ 3）利用开氏法原理设计的定氮仪）利用开氏法原理设计的定氮仪 现在已有多种半自动和自动定现在已有多种半自动和自动定 N仪器仪器
40、 如：如： u（ 1） Fuss-Tecator 、 及及 型定型定 N仪。仪。 1030、 1035型自动定型自动定 N仪，此仪器带有微处理机仪，此仪器带有微处理机 ，从消煮、蒸馏到滴定，最后结果自动显示数据全，从消煮、蒸馏到滴定，最后结果自动显示数据全 部自动化（只需部自动化（只需 2分钟），每人可做分钟），每人可做 120 160样次。样次。 u（ 2） “FIA”流动注射仪和流动注射仪和 “CFA”连续流动分析仪，连续流动分析仪， 分析速度大大提高。比色均采用靛酚兰比色法。分析速度大大提高。比色均采用靛酚兰比色法。 （二）土壤有效氮的测定（二）土壤有效氮的测定 土壤有效土壤有效 N 定
41、义：当季作物可以吸收利用的定义：当季作物可以吸收利用的 N。 土壤有效氮反映土壤近期内氮素供应情况土壤有效氮反映土壤近期内氮素供应情况 形态：形态： （ 1） 无机无机 N： NH4+， NO3-， NO2- （液）（液） 交换态交换态 NH4+ 非交换态非交换态 NH4+ （ 2） 易水解的有机态易水解的有机态 N（易矿化（易矿化 N）：）： 一般为全一般为全 N的的 1-3% （一年），与其形态和存（一年），与其形态和存 在状态有关。在状态有关。 有效氮测定方法类型有效氮测定方法类型 1、培养法：好气培养法、嫌气培养法、培养法：好气培养法、嫌气培养法 2、 化学方法（通常选用）化学方法（通
42、常选用） ： 易水解性易水解性 N：酸解、碱解：酸解、碱解 无机无机 N：化学提取：化学提取 化学法测定有效养分的基本设想：化学法测定有效养分的基本设想： 选用适当的化学试剂与土壤作用，将其中的有效选用适当的化学试剂与土壤作用，将其中的有效 部分溶解出来，经过分离后用定量分析方法加以定部分溶解出来，经过分离后用定量分析方法加以定 量测定，所以，量测定，所以， 测定方法分为两部分测定方法分为两部分 ： （ 1） 有效养分的有效养分的 浸提浸提 （前处理，预处理）（前处理，预处理） （ 2）浸出液中养分的）浸出液中养分的 定量定量 （定量或测定）（定量或测定） 有效养分测定方法的有效养分测定方法的
43、 中心是用化学试剂溶解有效养中心是用化学试剂溶解有效养 分，从而分离出来测定之。分，从而分离出来测定之。 关键在于浸提方法的选择。关键在于浸提方法的选择。 土壤无机氮的提取土壤无机氮的提取 土壤无机氮：（土壤无机氮：（ NH4+， NO3-， NO2-） 意义：意义： 无机无机 N本身是速效本身是速效 N，是植物吸收利用的主要形态。，是植物吸收利用的主要形态。 易水解性易水解性 N、培养法的、培养法的 N，最后都需要测定，最后都需要测定 NH4+或或 NO3- 土样的特殊性：土样的特殊性： 新鲜样品新鲜样品 （ 1） 采样后要求冷冻或冷藏采样后要求冷冻或冷藏 （ 2） 快速干燥使快速干燥使 N
44、O3-变化极小，但对变化极小，但对 NH4+影响大影响大 （二）土壤有效氮的测定（二）土壤有效氮的测定 无机氮的提取及测定：无机氮的提取及测定： （ 1）浸提：）浸提： NH4-N：阳离子、交换态，存在于土壤胶体表面。：阳离子、交换态，存在于土壤胶体表面。 浸提剂：浸提剂： 1-2 mol L-1 KCl或或 NaCl 浸提方法：淋洗法或平衡法浸提方法：淋洗法或平衡法 NO3-N（ NO2-）：不被胶体吸附，用水即可浸出。）：不被胶体吸附，用水即可浸出。 但溶液易浑浊，要得清亮溶液，可加但溶液易浑浊，要得清亮溶液，可加 CaSO4、 KAl(SO4)2、 KCl、 NaCl、 CuSO4-Ca
45、O等。等。 （二）土壤有效氮的测定（二）土壤有效氮的测定 （ 2）、硝态氮的测定方法之一）、硝态氮的测定方法之一 酚二磺酸法：酚二磺酸法： （ 3）、 硝态氮的测定方法之二硝态氮的测定方法之二 紫外分光光度法 （二）土壤有效氮的测定（二）土壤有效氮的测定 无机氮的提取及测定无机氮的提取及测定 （ 4）、亚硝态氮的测定：）、亚硝态氮的测定： 常用的方法是常用的方法是 Griess比色法（重氮比色法（重氮 -偶联法）偶联法） （ 5） 铵态氮的测定方法之铵态氮的测定方法之 浸提浸提 -蒸馏法蒸馏法 土样用土样用 2 mol L-1KCl溶液浸提，浸出液用蒸馏法测溶液浸提，浸出液用蒸馏法测 定定 N
46、H4+的含量，也用的含量，也用 MgO碱化。因高温，不易直接用土碱化。因高温，不易直接用土 壤而用浸出液。壤而用浸出液。 吸取一定量的浸出液，在半微量定氮仪中加入吸取一定量的浸出液，在半微量定氮仪中加入 MgO悬液进行蒸馏，用悬液进行蒸馏，用 H3BO3吸收逸出的吸收逸出的 NH3，再用标准，再用标准 HCl滴定。滴定。 （ 6）、铵态氮的测定之）、铵态氮的测定之 纳氏试剂比色法纳氏试剂比色法 方法原理方法原理 ： 纳氏试剂的主要成分是四碘汞酸钾纳氏试剂的主要成分是四碘汞酸钾 （ K2HgI4），微量的），微量的 NH3在强碱性条件下（在强碱性条件下（ pH 11 ）与纳氏试剂作用生成橙色的碘
47、化氨基亚汞（络合）与纳氏试剂作用生成橙色的碘化氨基亚汞（络合 物物 Hg2O(NH2I)）：）： NH3 + 2 K2HgI4 + 3 KOH= O NH2I + 7 KI + 2 H2O 铵含量高时，生成的碘化氨基亚汞为橙黄色沉淀；铵含量高时，生成的碘化氨基亚汞为橙黄色沉淀； 铵含量低时，则仅使溶液呈黄色的胶体溶液，黄色铵含量低时，则仅使溶液呈黄色的胶体溶液，黄色 的深浅与铵浓度成正比，可用比色法定量。的深浅与铵浓度成正比，可用比色法定量。 Hg Hg 土壤磷的测定土壤磷的测定 （一）土壤全磷分析（一）土壤全磷分析 （二）土壤有效磷分析（二）土壤有效磷分析 (一一 )土壤全磷的测定土壤全磷的
48、测定 土壤全磷的含量土壤全磷的含量 与其它元素相比，土壤磷含量相对较低，与其它元素相比，土壤磷含量相对较低， 分布变异也较大；分布变异也较大； 地壳磷平均含量约地壳磷平均含量约 1.22 g.kg-1； 我国土壤磷含量多在我国土壤磷含量多在 0.44 0.85 g.kg-1， 低的只有低的只有 0.17 g.kg-1，最高可达，最高可达 1.8 g.kg-1 南方南方 酸性土壤磷含量一般酸性土壤磷含量一般 较低较低 ， 北方北方 石灰石灰 性土壤磷含量一般性土壤磷含量一般 较高较高 土壤磷的形态土壤磷的形态 无机磷无机磷 ：占全磷的：占全磷的 50-80 ,土壤磷的主要土壤磷的主要 形态。形态。 类别：类别： 矿物态磷矿物态磷 吸附态磷吸附态磷 水溶态磷水溶态磷 有机磷有机磷 ：占全磷的：占全磷的 20-50 类别：类别： 植素类植素类 核酸类核酸类 磷脂类磷脂类 土壤全磷测定的土壤全磷测定的 二个步骤二个步骤 1、样品预处理：使土壤磷转化为可溶性磷、样品预处理：使土壤磷转化为可溶性磷 2、溶液中磷的测定、溶液中磷的测定 1、土壤样品的预处理：、土壤样品的预处理： Na2CO3熔融法熔融法 NaO
