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摘要：土壤中阳离子交换量空白吸光度和土壤的pH值直接影响土壤样品浓度的准确度，在HJ 889-2017 土壤 阳离子交换量的测定三氯化六氨合钴浸提—分光光度中（以下简称国标），并没有明确提出pH值对分析结果的影响，经过多次实验验证，酸性土壤按照国标方法进行测试，并不能得出满意的结果。
关键词：土壤；阳离子交换量；分光光度法；影响因素
森林土壤阳离子交换量的测定LY/T 1243-1999采用了乙酸铵交换法和氯化铵交换法 适用于测定森林土壤阳离子交换量的方法[3]，土壤阳离子交换量的检测使用森林方法要经过乙酸铵、乙醇多次处理，如果乙醇洗涤土壤样品不完全，还会存在乙酸铵残留，导致测定结果偏高，处理好的样品还要经过蒸馏等[5]，该方法与分光光度法相比，较耗时，操作繁琐，后者试剂明显减少，操作简便，本文针对应用分光光度法分析过程中，标准里未明确规定的一些问题，根据平时的工作积累，作出部分总结。
阳离子交换量（CEC）是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子总量，由于三氯化六氨合钴土壤悬浮液的pH与水悬浮液的pH 值接近，三氯化六氨合钴浸提—分光光度法测定的阳离子交换量为有效态阳离子交换量[1]。CEC浓度的高低，基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低，可作为评价土壤保肥能力的指标，是土壤缓冲性能的主要来源，也是改良土壤和合理施肥的重要依据。
准确及时地观测土壤阳离子交换量的变化规律，有助于掌握土壤环境对污染物的净化能力和污染负荷允许程度，实现有效施肥、提高产品质量、保障生态环境可持续发展。土壤环境污染物的变迁与转化会对水环境、大气环境及生物体产生重要影响[2]。
1、方法原理
在（20±2）℃条件下，用三氯化六氨合钴溶液作为浸提液浸提土壤，土壤中的阳离子被三氯化六氨合钴交换下来进入溶液。三氯化六氨合钴在475nm处有特征吸收，吸光度与浓度成正比，根据浸提前后浸提液吸光度差值，计算土壤阳离子交换量的浓度[1]。
2、实验部分
2.1仪器
恒温水浴振荡器（振荡频率可控制在150～200次/min）；离心机（转速可达4000r/mim，配备100mL圆底塑料带盖离心管）；分光光度计（配备10mm光程比色皿）；分析天平（感量为0.001g和0.01g）；尼龙筛（孔径1.7mm）
2.2试样的制备
将风干样品过孔径为1.7mm（10目）的尼龙筛，充分混匀。称取3.5克混匀样品，放入100mL离心管内，加入50.0mL三氯化六氨合钴溶液，旋紧离心管密封盖，放入振荡器上，在（20±2）℃条件下振荡1小时，调节振荡频率，使土壤浸提液混合物在振荡过程中保持悬浮状态。将离心管放入离心机，在4000转/分离心10分钟（个别样品经过离心后仍出现浑浊现象，必须提高离心机转速，使其澄清，在5000转/分离心13分钟，大部分样品离心效果更为理想），取上清液于比色管中，24小时内在波长为475nm完成比色分析[1]。
3、空白和土壤样品pH值的影响
3.1根据国标中实验方法，用实验用水代替土壤进行分析，空白吸光度为0.910，另直接用三氯化六氨合钴溶液做空白，空白吸光度值为0.969。选用土壤有效態成分分析标准物质GBW07460 ASA-9标准值为9.6±1.3 cmol+/kg的质控样和标准样品GBW07412 ASA-1标准值为16.0±2.1 cmol+/kg的质控样进行分析，分别测定6次，得出（表1）结果
从表1可以看出，用实验用水代替土壤进行空白分析，ASA-9的样品经过6次测定，均比标准值低了一半；ASA-1虽然在标准范围内，但是测定结果全部偏低至最下限。
另用三氯化六氨合钴溶液做空白，两个质控样的结果均在合格范围内，建议用溶液做空白，能够得到更准确的分析结果。为了验证方法的精密度，对两个不同浓度标准样品进行分析，分别进行6次平行测定，测定结果相对标准偏差分别为1.8%和2.6%，满足精密度的质控要求。
3.2经过分析多个不同浓度，不同pH值的土标，仍然存在很多问题，pH值在中性和弱碱性的标准样品均能控制在合格范围内，选用标准样品GBW07416（ASA-5） pH值为 5.32，GBW07417（ASA-6） pH值为5.30，再次进行分析，结果见表2
从表2可以看出，当土壤的pH值为酸性时，两组质控样的测定结果均不在标准值范围内；当土壤的pH值7～8时，两组质控样的测定结果均在标准值范围内。由两组数据得出，土壤的pH值对阳离子交换量的测定结果影响及其重要，因为土壤胶体微粒表面的羟基（OH）的解离受介质pH值的影响，当介质pH值降低时，土壤胶体微粒表面所负电荷也减少，其阳离子交换量也降低；反之就增大。
4、结语
土壤阳离子交换量是土壤吸收性能的重要指标，三氯化六氨合钴浸提分光光度法测定土壤中阳离子交换量，空白分析方法的差异，土壤的酸碱度等都对测定结果有一定的影响。根据国标方法，用实验用水代替土壤，进行空白试样的制备，偏酸性土壤样品，如不进行前处理直接分析，均会导致测定结果偏低。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 889-2017 土壤 阳离子交换量的测定 三氯化六氨合钴浸提分光光度法.中国环境出版社出版.
[2] 孙娟；郑玉涛；王保勤；徐荣等. 容量法测定土壤阳离子交换量的方法探讨.《环境监控与预警》2018年04期.
[3]森林土壤阳离子交换量的测定 LY/T 1243-1999.
[4]乙酸铵交换法测定酸性土壤阳离子交换量的方法改良探讨 化工管理 2016.
[5]土壤农业化学分析方法[M].2000.4 中国农业科技出版社，1999.
（作者单位：江苏省环境监测中心）
关键词：土壤；阳离子交换量；分光光度法；影响因素
森林土壤阳离子交换量的测定LY/T 1243-1999采用了乙酸铵交换法和氯化铵交换法 适用于测定森林土壤阳离子交换量的方法[3]，土壤阳离子交换量的检测使用森林方法要经过乙酸铵、乙醇多次处理，如果乙醇洗涤土壤样品不完全，还会存在乙酸铵残留，导致测定结果偏高，处理好的样品还要经过蒸馏等[5]，该方法与分光光度法相比，较耗时，操作繁琐，后者试剂明显减少，操作简便，本文针对应用分光光度法分析过程中，标准里未明确规定的一些问题，根据平时的工作积累，作出部分总结。
阳离子交换量（CEC）是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子总量，由于三氯化六氨合钴土壤悬浮液的pH与水悬浮液的pH 值接近，三氯化六氨合钴浸提—分光光度法测定的阳离子交换量为有效态阳离子交换量[1]。CEC浓度的高低，基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低，可作为评价土壤保肥能力的指标，是土壤缓冲性能的主要来源，也是改良土壤和合理施肥的重要依据。
准确及时地观测土壤阳离子交换量的变化规律，有助于掌握土壤环境对污染物的净化能力和污染负荷允许程度，实现有效施肥、提高产品质量、保障生态环境可持续发展。土壤环境污染物的变迁与转化会对水环境、大气环境及生物体产生重要影响[2]。
1、方法原理
在（20±2）℃条件下，用三氯化六氨合钴溶液作为浸提液浸提土壤，土壤中的阳离子被三氯化六氨合钴交换下来进入溶液。三氯化六氨合钴在475nm处有特征吸收，吸光度与浓度成正比，根据浸提前后浸提液吸光度差值，计算土壤阳离子交换量的浓度[1]。
2、实验部分
2.1仪器
恒温水浴振荡器（振荡频率可控制在150～200次/min）；离心机（转速可达4000r/mim，配备100mL圆底塑料带盖离心管）；分光光度计（配备10mm光程比色皿）；分析天平（感量为0.001g和0.01g）；尼龙筛（孔径1.7mm）
2.2试样的制备
将风干样品过孔径为1.7mm（10目）的尼龙筛，充分混匀。称取3.5克混匀样品，放入100mL离心管内，加入50.0mL三氯化六氨合钴溶液，旋紧离心管密封盖，放入振荡器上，在（20±2）℃条件下振荡1小时，调节振荡频率，使土壤浸提液混合物在振荡过程中保持悬浮状态。将离心管放入离心机，在4000转/分离心10分钟（个别样品经过离心后仍出现浑浊现象，必须提高离心机转速，使其澄清，在5000转/分离心13分钟，大部分样品离心效果更为理想），取上清液于比色管中，24小时内在波长为475nm完成比色分析[1]。
3、空白和土壤样品pH值的影响
3.1根据国标中实验方法，用实验用水代替土壤进行分析，空白吸光度为0.910，另直接用三氯化六氨合钴溶液做空白，空白吸光度值为0.969。选用土壤有效態成分分析标准物质GBW07460 ASA-9标准值为9.6±1.3 cmol+/kg的质控样和标准样品GBW07412 ASA-1标准值为16.0±2.1 cmol+/kg的质控样进行分析，分别测定6次，得出（表1）结果
从表1可以看出，用实验用水代替土壤进行空白分析，ASA-9的样品经过6次测定，均比标准值低了一半；ASA-1虽然在标准范围内，但是测定结果全部偏低至最下限。
另用三氯化六氨合钴溶液做空白，两个质控样的结果均在合格范围内，建议用溶液做空白，能够得到更准确的分析结果。为了验证方法的精密度，对两个不同浓度标准样品进行分析，分别进行6次平行测定，测定结果相对标准偏差分别为1.8%和2.6%，满足精密度的质控要求。
3.2经过分析多个不同浓度，不同pH值的土标，仍然存在很多问题，pH值在中性和弱碱性的标准样品均能控制在合格范围内，选用标准样品GBW07416（ASA-5） pH值为 5.32，GBW07417（ASA-6） pH值为5.30，再次进行分析，结果见表2
从表2可以看出，当土壤的pH值为酸性时，两组质控样的测定结果均不在标准值范围内；当土壤的pH值7～8时，两组质控样的测定结果均在标准值范围内。由两组数据得出，土壤的pH值对阳离子交换量的测定结果影响及其重要，因为土壤胶体微粒表面的羟基（OH）的解离受介质pH值的影响，当介质pH值降低时，土壤胶体微粒表面所负电荷也减少，其阳离子交换量也降低；反之就增大。
4、结语
土壤阳离子交换量是土壤吸收性能的重要指标，三氯化六氨合钴浸提分光光度法测定土壤中阳离子交换量，空白分析方法的差异，土壤的酸碱度等都对测定结果有一定的影响。根据国标方法，用实验用水代替土壤，进行空白试样的制备，偏酸性土壤样品，如不进行前处理直接分析，均会导致测定结果偏低。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 889-2017 土壤 阳离子交换量的测定 三氯化六氨合钴浸提分光光度法.中国环境出版社出版.
[2] 孙娟；郑玉涛；王保勤；徐荣等. 容量法测定土壤阳离子交换量的方法探讨.《环境监控与预警》2018年04期.
[3]森林土壤阳离子交换量的测定 LY/T 1243-1999.
[4]乙酸铵交换法测定酸性土壤阳离子交换量的方法改良探讨 化工管理 2016.
[5]土壤农业化学分析方法[M].2000.4 中国农业科技出版社，1999.
（作者单位：江苏省环境监测中心）