土壤 有機(jī)碳的測(cè)定 重鉻酸鉀氧化-分光光度法（HJ 615-2011）

HJ615—2011

目次

前言.................................................................................................................................................................iv

1適用范圍........................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件............................................................................................................................................1

3方法原理........................................................................................................................................................1

4干擾和消除....................................................................................................................................................1

5試劑和材料....................................................................................................................................................1

6儀器和設(shè)備....................................................................................................................................................2

7樣品................................................................................................................................................................2

8分析步驟........................................................................................................................................................2

9結(jié)果計(jì)算與表示............................................................................................................................................3

10精密度和準(zhǔn)確度..........................................................................................................................................3

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制..................................................................................................................................4

12注意事項(xiàng)......................................................................................................................................................4

iii

HJ615—2011

前言

為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，保護(hù)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范土壤中有機(jī)碳的測(cè)定方法，

制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定土壤中有機(jī)碳的重鉻酸鉀氧化-分光光度法。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：大連市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。

本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位：天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心、沈陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、鞍山

市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、錦州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站和營(yíng)口市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站。

本標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護(hù)部2011年4月15日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自2011年10月1日起實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部解釋。

iv

HJ615—2011

土壤有機(jī)碳的測(cè)定重鉻酸鉀氧化-分光光度法

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定土壤中有機(jī)碳的重鉻酸鉀氧化-分光光度法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于風(fēng)干土壤中有機(jī)碳的測(cè)定。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于氯離子（Cl?）含量大于2.0×104mg/kg的

鹽漬化土壤或鹽堿化土壤的測(cè)定。

當(dāng)樣品量為0.5g時(shí)，本方法的檢出限為0.06%（以干重計(jì)），測(cè)定下限為0.24%（以干重計(jì)）。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測(cè)定重量法

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

3方法原理

在加熱條件下，土壤樣品中的有機(jī)碳被過(guò)量重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化，重鉻酸鉀中的六價(jià)鉻（Cr6+）

被還原為三價(jià)鉻（Cr3+），其含量與樣品中有機(jī)碳的含量成正比，于585nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，根據(jù)三

價(jià)鉻（Cr3+）的含量計(jì)算有機(jī)碳含量。

4干擾和消除

4.1土壤中的亞鐵離子（Fe2+）會(huì)導(dǎo)致有機(jī)碳的測(cè)定結(jié)果偏高?？稍谠嚇又苽溥^(guò)程中將土壤樣品攤成2～

3cm厚的薄層，在空氣中充分暴露使亞鐵離子（Fe2+）氧化成三價(jià)鐵離子（Fe3+）以消除干擾。

4.2土壤中的氯離子（Cl?）會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)碳的測(cè)定結(jié)果偏高，通過(guò)加入適量硫酸汞以消除干擾。

5試劑和材料

除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，實(shí)驗(yàn)用水為在25℃下電導(dǎo)率≤0.2mS/m

的去離子水或蒸餾水。

5.1硫酸：ρ(H2SO4)=1.84g/ml。

5.2硫酸汞。

5.3重鉻酸鉀溶液：c(K2Cr2O7)=0.27mol/L。

稱取80.00g重鉻酸鉀溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存

于試劑瓶中，4℃下保存。

5.4葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)使用液：ρ(C6H12O6)=10.00g/L。

稱取10.00g葡萄糖溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存于

試劑瓶中，有效期為一個(gè)月。

1

HJ615—2011

6儀器和設(shè)備

6.1分光光度計(jì)：具585nm波長(zhǎng)，并配有10mm比色皿。

6.2天平：精度為0.1mg。

6.3恒溫加熱器：溫控精度為135℃±2℃。恒溫加熱器帶有加熱孔，其孔深應(yīng)高出具塞消解玻璃管內(nèi)

液面約10mm，且具塞消解玻璃管露出加熱孔部分約150mm。

6.4具塞消解玻璃管：具有100ml刻度線，管徑為35～45mm。

注：具塞消解玻璃管外壁必須能夠緊貼恒溫加熱器的加熱孔內(nèi)壁，否則不能保證消解完全。

6.5離心機(jī)：0～3000r/min，配有100ml離心管。

6.6土壤篩：2mm（10目）、0.25mm（60目），不銹鋼材質(zhì)。

6.7一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。

7樣品

7.1樣品的采集和保存

土壤樣品的采集和保存參照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定。

7.2試樣的制備

將土壤樣品置于潔凈白色搪瓷托盤(pán)中，平攤成2～3cm厚的薄層。先剔除植物、昆蟲(chóng)、石塊等殘?bào)w，

用木棰壓碎土塊，自然風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)每天翻動(dòng)幾次。充分混勻風(fēng)干土壤，采用四分法，取其兩份，一份

留存，一份通過(guò)2mm土壤篩用于干物質(zhì)含量測(cè)定。在過(guò)2mm篩的樣品中取出10～20g進(jìn)一步細(xì)磨，

并通過(guò)60目（0.25mm）土壤篩，裝入棕色具塞玻璃瓶中，待測(cè)。

7.3干物質(zhì)含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取適量風(fēng)干土壤，參照HJ613測(cè)定干物質(zhì)的含量。

8分析步驟

8.1校準(zhǔn)曲線的繪制

8.1.1分別量取0.00、0.50、1.00、2.00、4.00和6.00ml葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)使用液（5.4）于100ml具塞消解

玻璃管中，其對(duì)應(yīng)有機(jī)碳質(zhì)量分別為0.00、2.00、4.00、8.00、16.0和24.0mg。

8.1.2分別加入0.1g硫酸汞（5.2）和5.00ml重鉻酸鉀溶液（5.3），搖勻。再緩慢加入7.5ml硫酸（5.1），

輕輕搖勻。

8.1.3開(kāi)啟恒溫加熱器，設(shè)置溫度為135℃。當(dāng)溫度升至接近100℃時(shí)，將上述具塞消解玻璃管開(kāi)塞放

入恒溫加熱器的加熱孔中，以儀器溫度顯示135℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，加熱30min。然后關(guān)掉恒溫加熱器開(kāi)關(guān)，

取出具塞消解玻璃管水浴冷卻至室溫。向每個(gè)具塞消解玻璃管中緩慢加入約50ml水，繼續(xù)冷卻至室溫。

再用水定容至100ml刻線，加塞搖勻。

8.1.4于波長(zhǎng)585nm處，用10mm比色皿，以水為參比，分別測(cè)量吸光度。

8.1.5以零濃度校正吸光度為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的有機(jī)碳質(zhì)量（mg）為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。

2

HJ615—2011

8.2測(cè)定

準(zhǔn)確稱取適量試樣（7.2），小心加入到100ml具塞消解玻璃管中，避免沾壁。按照8.1.2加入試劑，

按照8.1.3進(jìn)行消解、冷卻、定容。將定容后試液靜置1h，取約80ml上清液至離心管中以2000r/min

離心分離10min，再靜置至澄清；或在具塞消解玻璃管內(nèi)直接靜置至澄清。最后取上清液按照8.1.4測(cè)

量吸光度。土壤有機(jī)碳含量與試樣取樣量關(guān)系見(jiàn)表1。

表1土壤有機(jī)碳含量與試樣取樣量關(guān)系

土壤有機(jī)碳含量/%0.00～4.004.00～8.008.00～16.0

試樣取樣量/g0.4000～0.50000.2000～0.25000.1000～0.1250

注1：當(dāng)樣品有機(jī)碳含量超過(guò)16.0%時(shí)，應(yīng)增大重鉻酸鉀溶液的加入量，重新繪制校準(zhǔn)曲線。

注2：一般情況下，試液離心后靜置至澄清約需5h或直接靜置至澄清約需8h。

8.3空白試驗(yàn)

在具塞消解玻璃管中不加入試樣，按照8.1.2、8.1.3和8.1.4的步驟進(jìn)行測(cè)定。

9結(jié)果計(jì)算與表示

9.1結(jié)果計(jì)算

土壤中的有機(jī)碳含量（以干重計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%），按照式（1）、式（2）進(jìn)行計(jì)算。

w

mm=×dm（1）

1100

()AA?0?a

woc=×100（2）

bm××11000

式中：m1——試樣中干物質(zhì)的質(zhì)量，g；

m——試樣取樣量，g；

wdm——土壤的干物質(zhì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%；

ωoc——土壤樣品中有機(jī)碳的含量（以干重計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%；

A——試樣消解液的吸光度；

A0——空白試驗(yàn)的吸光度；

a——校準(zhǔn)曲線的截距；

b——校準(zhǔn)曲線的斜率。

9.2結(jié)果表示

當(dāng)測(cè)定結(jié)果＜1.00%時(shí)，保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位；當(dāng)測(cè)定結(jié)果≥1.00%時(shí)，保留三位有效數(shù)字。

10精密度和準(zhǔn)確度

10.1精密度

6家實(shí)驗(yàn)室對(duì)有機(jī)碳含量為1.80%的統(tǒng)一樣品進(jìn)行了測(cè)定：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%～4.0%，

實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.1%，重復(fù)性限為0.12%，再現(xiàn)性限為0.24%。

3

HJ615—2011

10.2準(zhǔn)確度

6家實(shí)驗(yàn)室對(duì)有機(jī)碳含量為（1.80±0.16）%的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了測(cè)定：相對(duì)誤差為2.2%～8.3%，

相對(duì)誤差最終值為5.6%±5.2%。

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

11.1每批樣品應(yīng)做兩個(gè)空白試驗(yàn)，兩個(gè)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差應(yīng)≤50%。式（2）中A0為兩個(gè)空白試驗(yàn)

測(cè)定的平均值。

11.2每20個(gè)樣品應(yīng)至少測(cè)定10%的平行雙樣，樣品數(shù)量少于10個(gè)時(shí)，每批樣品應(yīng)至少測(cè)定一個(gè)平行

雙樣。當(dāng)樣品的有機(jī)碳含量≤1.00%時(shí)，兩個(gè)測(cè)定結(jié)果之差應(yīng)在±0.10%之內(nèi)；當(dāng)樣品的有機(jī)碳含量

＞1.00%時(shí)，兩個(gè)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差≤10.0%。

11.3每批樣品測(cè)定時(shí)，應(yīng)分析一個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其測(cè)定值應(yīng)在保證值范圍內(nèi)。

11.4校準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于等于0.999。

12注意事項(xiàng)

12.1為保證恒溫加熱器加熱溫度的均勻性，樣品進(jìn)行消解時(shí)，在沒(méi)有樣品的加熱孔內(nèi)放入裝有15ml

硫酸（5.1）的具塞消解玻璃管，避免恒溫加熱器空槽加熱。

12.2硫酸具有較強(qiáng)的化學(xué)腐蝕性，操作時(shí)應(yīng)按規(guī)定要求佩戴防護(hù)器具，避免接觸皮膚和衣物。樣品消

解應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行操作。檢測(cè)后的廢液應(yīng)妥善處理。

4

中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

HJ615—2011

土壤有機(jī)碳的測(cè)定

重鉻酸鉀氧化-分光光度法

Soil—Determinationoforganiccarbon

—Potassiumdichromateoxidationspectrophotometricmethod

HJ615—2011

土壤有機(jī)碳的測(cè)定重鉻酸鉀氧化-分光光度法

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定土壤中有機(jī)碳的重鉻酸鉀氧化-分光光度法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于風(fēng)干土壤中有機(jī)碳的測(cè)定。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于氯離子（Cl?）含量大于2.0×104mg/kg的

鹽漬化土壤或鹽堿化土壤的測(cè)定。

當(dāng)樣品量為0.5g時(shí)，本方法的檢出限為0.06%（以干重計(jì)），測(cè)定下限為0.24%（以干重計(jì)）。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測(cè)定重量法

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

3方法原理

在加熱條件下，土壤樣品中的有機(jī)碳被過(guò)量重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化，重鉻酸鉀中的六價(jià)鉻（Cr6+）

被還原為三價(jià)鉻（Cr3+），其含量與樣品中有機(jī)碳的含量成正比，于585nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，根據(jù)三

價(jià)鉻（Cr3+）的含量計(jì)算有機(jī)碳含量。

4干擾和消除

4.1土壤中的亞鐵離子（Fe2+）會(huì)導(dǎo)致有機(jī)碳的測(cè)定結(jié)果偏高?？稍谠嚇又苽溥^(guò)程中將土壤樣品攤成2～

3cm厚的薄層，在空氣中充分暴露使亞鐵離子（Fe2+）氧化成三價(jià)鐵離子（Fe3+）以消除干擾。

4.2土壤中的氯離子（Cl?）會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)碳的測(cè)定結(jié)果偏高，通過(guò)加入適量硫酸汞以消除干擾。

5試劑和材料

除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，實(shí)驗(yàn)用水為在25℃下電導(dǎo)率≤0.2mS/m

的去離子水或蒸餾水。

5.1硫酸：ρ(H2SO4)=1.84g/ml。

5.2硫酸汞。

5.3重鉻酸鉀溶液：c(K2Cr2O7)=0.27mol/L。

稱取80.00g重鉻酸鉀溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存

于試劑瓶中，4℃下保存。

5.4葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)使用液：ρ(C6H12O6)=10.00g/L。

稱取10.00g葡萄糖溶于適量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，搖勻。該溶液貯存于

試劑瓶中，有效期為一個(gè)月。

1

HJ615—2011

6儀器和設(shè)備

6.1分光光度計(jì)：具585nm波長(zhǎng)，并配有10mm比色皿。

6.2天平：精度為0.1mg。

6.3恒溫加熱器：溫控精度為135℃±2℃。恒溫加熱器帶有加熱孔，其孔深應(yīng)高出具塞消解玻璃管內(nèi)

液面約10mm，且具塞消解玻璃管露出加熱孔部分約150mm。

6.4具塞消解玻璃管：具有100ml刻度線，管徑為35～45mm。

注：具塞消解玻璃管外壁必須能夠緊貼恒溫加熱器的加熱孔內(nèi)壁，否則不能保證消解完全。

6.5離心機(jī)：0～3000r/min，配有100ml離心管。

6.6土壤篩：2mm（10目）、0.25mm（60目），不銹鋼材質(zhì)。

6.7一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。

7樣品

7.1樣品的采集和保存

土壤樣品的采集和保存參照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定。

7.2試樣的制備

將土壤樣品置于潔凈白色搪瓷托盤(pán)中，平攤成2～3cm厚的薄層。先剔除植物、昆蟲(chóng)、石塊等殘?bào)w，

用木棰壓碎土塊，自然風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)每天翻動(dòng)幾次。充分混勻風(fēng)干土壤，采用四分法，取其兩份，一份

留存，一份通過(guò)2mm土壤篩用于干物質(zhì)含量測(cè)定。在過(guò)2mm篩的樣品中取出10～20g進(jìn)一步細(xì)磨，

并通過(guò)60目（0.25mm）土壤篩，裝入棕色具塞玻璃瓶中，待測(cè)。

7.3干物質(zhì)含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取適量風(fēng)干土壤，參照HJ613測(cè)定干物質(zhì)的含量。

8分析步驟

8.1校準(zhǔn)曲線的繪制

8.1.1分別量取0.00、0.50、1.00、2.00、4.00和6.00ml葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)使用液（5.4）于100ml具塞消解

玻璃管中，其對(duì)應(yīng)有機(jī)碳質(zhì)量分別為0.00、2.00、4.00、8.00、16.0和24.0mg。

8.1.2分別加入0.1g硫酸汞（5.2）和5.00ml重鉻酸鉀溶液（5.3），搖勻。再緩慢加入7.5ml硫酸（5.1），

輕輕搖勻。

8.1.3開(kāi)啟恒溫加熱器，設(shè)置溫度為135℃。當(dāng)溫度升至接近100℃時(shí)，將上述具塞消解玻璃管開(kāi)塞放

入恒溫加熱器的加熱孔中，以儀器溫度顯示135℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，加熱30min。然后關(guān)掉恒溫加熱器開(kāi)關(guān)，

取出具塞消解玻璃管水浴冷卻至室溫。向每個(gè)具塞消解玻璃管中緩慢加入約50ml水，繼續(xù)冷卻至室溫。

再用水定容至100ml刻線，加塞搖勻。

8.1.4于波長(zhǎng)585nm處，用10mm比色皿，以水為參比，分別測(cè)量吸光度。

8.1.5以零濃度校正吸光度為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的有機(jī)碳質(zhì)量（mg）為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。

2

HJ615—2011

8.2測(cè)定

準(zhǔn)確稱取適量試樣（7.2），小心加入到100ml具塞消解玻璃管中，避免沾壁。按照8.1.2加入試劑，

按照8.1.3進(jìn)行消解、冷卻、定容。將定容后試液靜置1h，取約80ml上清液至離心管中以2000r/min

離心分離10min，再靜置至澄清；或在具塞消解玻璃管內(nèi)直接靜置至澄清。最后取上清液按照8.1.4測(cè)

量吸光度。土壤有機(jī)碳含量與試樣取樣量關(guān)系見(jiàn)表1。

表1土壤有機(jī)碳含量與試樣取樣量關(guān)系

土壤有機(jī)碳含量/%0.00～4.004.00～8.008.00～16.0

試樣取樣量/g0.4000～0.50000.2000～0.25000.1000～0.1250

注1：當(dāng)樣品有機(jī)碳含量超過(guò)16.0%時(shí)，應(yīng)增大重鉻酸鉀溶液的加入量，重新繪制校準(zhǔn)曲線。

注2：一般情況下，試液離心后靜置至澄清約需5h或直接靜置至澄清約需8h。

8.3空白試驗(yàn)

在具塞消解玻璃管中不加入試樣，按照8.1.2、8.1.3和8.1.4的步驟進(jìn)行測(cè)定。

9結(jié)果計(jì)算與表示

9.1結(jié)果計(jì)算

土壤中的有機(jī)碳含量（以干重計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%），按照式（1）、式（2）進(jìn)行計(jì)算。

w

mm=×dm（1）

1100