固体直接进样法测定土壤中有机质含量的方法比较

                       背景介绍

碳是生命物质中的主要元素之一，是有机质的重要组成部分。概括起来，地球上主要有四大碳库，即大气碳库，海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库。碳元素在大气、陆地和海洋等各大碳库之间不断地循环变化。土壤是陆地生态系统的核心，是连接大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈的纽带。土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库，大部分碳是以有机质的形态存在于土壤中，由于土壤有机碳贮量的巨大库容，其较小幅度的变化就可能影响到碳向大气的排放，以温室效应影响全球气候变化，同时也影响到陆地植被的养分供应，进而对陆地生态系统的分布、组成、结构和功能产生深刻影响。因此，对土壤中的碳含量进行监测变得非常有必要。

严格的讲，土壤里的总碳分为以下两个主要来源：土壤有机碳(SOC)和土壤无机碳(SIC)。土壤有机碳实为土壤有机质(Soil organic matter, SOM)中所含的碳，主要指的就是植物或者动物的有机残留物，腐殖质，化石有机物，微生物的生物体。土壤无机碳主要指的是碳酸盐和碳酸氢盐成分。

德国耶拿公司的multi NC系列TOC/TN分析仪，采用燃烧氧化-非分散红外法（HJ-695 2014）可以测定土壤有机碳、土壤无机碳和土壤总碳含量。针对土壤碳含量分析，提供全套解决方案。

样品处理

样品在分析前需要研磨过筛干燥。具体过程如下：将土壤样品置于风干盘中，平摊成2 ~ 3 cm 厚的薄层，先剔除植物、昆虫、石块等残体，用铁锤或瓷质研磨棒压碎土块，每天翻动几次，自然风干。充分混匀风干土壤，采用四分法，取其两份，一份留存，一份研磨至全部过 2 mm（10目）土壤筛。取 10 ~ 20 g 过筛后的土壤样品，研磨至全部过 0.097 mm（160 目）土壤筛，装入棕色具塞玻璃瓶中，待测。

土壤中的TOC含量可以通过差减法（间接法）或直接法两种方法获得。

差减法（间接法）：直接称取一定质量上述步骤处理的土壤样品分别测试TC和TIC，两项相减即可得到TOC的数值。

直接法：称取一定质量上述步骤处理好的土壤样品于陶瓷舟中（称重量100mg左右），逐滴加入10%的盐酸，观察冒泡情况，滴至没有气泡冒出。加酸完毕后把装有土壤样品的陶瓷舟置于70度烘箱烘干，干透再取出来，可以过夜处理，确保样品完全烘干，除去样品里面的TIC。采用燃烧法直接测定其TOC含量。

TIC校正曲线：称不同质量的碳酸钙绘制校正曲线。图1a和1b为两不同校正范围的校正曲线。multiWin^®软件可以在同一方法中设定覆盖3个测量范围的标准曲线，并根据积峰面积自动选择合适的

标准曲线进行结果计算。

TC/TOC校正曲线：图2a和2b为用碳酸钙做标准物质得到的两条不同校正范围的校正曲线。将碳酸钙、蔗糖、土壤标准品分别作为标准物质，采取不同称样量的方式绘制TC校正曲线，分别得到三条校正方程图2c、2d和2e。

结论

multi N/C® 3100+HT1300固体进样模块基于干烧法原理，可以直接进样测定土壤总碳、有机碳含量，无需添加催化剂，无需对样品进行包裹处理，方便快捷。TIC固体模块可以直接测定土壤中总无机碳含量。满足土壤中不同形式碳含量的测定需求，结果准确可靠。

碳酸钙、蔗糖、土壤标准品中的任何一种标准物质都可以用来做标准曲线，并得到准确的数据。说明对于难易程度不同的含碳有机物和无机物的氧化能力一致，均能氧化完全，仪器性能稳定。

        采用双炉模式可同时进行氮含量分析。