1、昆明冶金高等專科學校專科畢業論文題目 : Olsen法測定土壤有效磷的影響因素分析姓名 : 李 秋 旭 學 號 : 0800006614 學 院 : 環境工程學院 專 業 : 環境監測與治理技術班 級 : 環保0823班指導教師 : 梁 紅Olsen法測定土壤有效磷的影響因素分析李秋旭（昆明冶金高等專科學校環境工程學院環境監測與治理技術專業環保0823班）摘要通過實驗，對碳酸氫鈉浸取一鉬銻抗比色法測定土壤有效磷含量的影響因素進行了分析，并提出了相關的解決方法。關鍵詞土壤有效磷；Olsen法；浸提效果；振蕩頻率；活性炭脫色；顯色效果；影響因素1 引言土壤有效磷也稱為速效磷，是土壤中可被植物吸收的

2、磷組分，包括全部水溶性磷、部分吸附態磷及有機態磷。土壤有效磷是土壤肥力的重要指標之一，表明土壤的供磷水平，可以作為判斷施用磷肥的指標，為推薦施肥提供依據。測定土壤中的有效磷含量可及時了解當前土壤有效磷的供應狀況，對指導施肥、改良土壤、提高產量、保護環境具有重要意義。同一土壤用不同方法測得的有效磷量可以相差很多，即使用同一浸提劑，由于浸提條件如土液比、溫度、時間、振蕩方法不同，其結果有很大差異1。碳酸氫鈉浸取一鉬銻抗比色法的優點在于05 molL NaHCO3浸提劑提取的主要是Ca2-P。使用該方法測定有效磷含量，浸提率可達到9095。但是，將Olsen法作為測定土壤有效磷的通用方法存在一定限制

3、因素，測定值往往隨浸提溫度升高而升高；浸提劑提取的元素單一、分析過程較繁瑣、不能實現系列化操作，故而分析速度慢，分析結果難于及時應用；作為有效磷的相對指標，Olsen-P的絕對值相對較小，作為土壤有效磷容量的指數有一定缺陷。常規土壤養分測定中，有效氮、磷、鉀的測定通常采用化學提取劑浸提的方法，其中以有效磷的測定影響因素最為復雜。2 碳酸氫鈉浸提一鉬銻抗比色法方法簡介2.1方法原理石灰性土壤由于大量游離碳酸鈣存在，不能用酸溶液來提取有效磷。一般用碳酸鹽的堿溶液。由于碳酸根的同離子效應，提取液中的 HCO3- 可和土壤溶液中的 Ca2+生成 CaCO3沉淀，從而抑制了Ca2+的活度而使某些活性較大

4、的磷酸鈣鹽被提取出來，而碳酸鹽的堿溶液降低了碳酸鈣的溶解度，也就降低了溶液中鈣的濃度，這樣就有利于磷酸鈣鹽的提取。同時由于碳酸鹽的堿溶液，也降低了鋁和鐵離子的活性，有利于磷酸鋁和磷酸鐵的提取。此外，碳酸氫鈉堿溶液中存在著OH -、HCO3-、CO32-等陰離子，有利于吸附態磷的置換，因此NaHCO3不僅適用石灰性土壤，也適應于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待測液中的磷用鉬銻抗試劑顯色，進行比色測定6。2.2試劑NaHCO3浸提劑稱取42.0g NaHCO3于800mL水中，稀釋定容至1L。以0.5 mol/LNaOH 溶液調節浸提液的pH至8.5（用pH計測定）。貯存于聚乙烯或玻璃瓶中，塞緊。

5、此溶液曝于空氣中可因失去CO2而使pH增高，可于液面加一層礦物油保存之。貯存于塑料瓶中比在玻璃中容易保存，若貯存超過1個月,使用前應檢查pH是否改變并校準。無磷活性炭活性炭常含有磷，應做空白試驗，檢驗有無磷存在。如含磷較多，須先用2 mol/L HC1浸泡過夜，在平板漏斗上抽氣過濾，用蒸餾水沖洗多次至無 Cl-為止；再用0.5 mol/L NaHCO3浸泡過夜，在平瓷漏斗上抽氣過濾，每次用少量蒸餾水淋洗多次，并檢查到無磷為止。如含磷較少，則直接用NaHCO3處理即可。其它硫酸鉬銻貯存液、鉬銻抗顯色劑、磷標準貯備溶液（100 mg/L）等。2.3 操作步驟稱取通過20目篩子的風干土樣2.5 g于

6、150 mL三角瓶(或大試管)中，加入0.5 mol/L NaHCO3溶液50 mL，再加一勺無磷活性炭，塞緊瓶塞，在振蕩機上振蕩30 min，立即用無磷濾紙過濾，濾液承接于100 mL三角瓶中。同時做試劑空白試驗。吸取濾液10mL20mL于50mL的比色管中，加硫酸鉬銻抗混合顯色劑5ml，充分搖勻，排出二氧化碳后加水定容至刻度。在室溫高于15的條件下放置30min后，在分光光度計上用700nm比色，以空白實驗溶液為參比調零點，讀取吸光度，在工作曲線上查出待測液的磷含量。3對測定造成影響的主要因素分析3.1 土液比土液比必須嚴格控制在1:20。所以土樣稱量一定要準確無誤，將萬分之一電子天平預熱

7、30min，校準后準確稱取2.5g風干土樣于150mL塑料瓶中，再準確量取50.00mL碳酸氫鈉浸提劑加入塑料瓶中，將蓋擰緊，上下搖動多次1。一方面檢查瓶蓋是否密封不漏液；另一方面將土、液搖勻，以確保在振蕩過程中溶液不漏灑，且土樣與浸提劑徹底混勻。表1 土液比對測定的影響土液比有效磷含量(P，mg/kg)樣品編號2011-s-192011-s-1252011-s-1642011-s-2122011-s-3082011-s-3232011-s-3852011-s-4122011-s-4852011-s-5031:2045.12.45.129.43.61.645.7154.282.734.41:2

8、044.82.04.728.93.11.245.3153.882.434.31:2045.52.85.529.94.01.946.0154.682.834.6根據測定結果可知，當浸取液體積一定的時候，土液比大于1:20測定的有效磷含量偏高；小于，含量偏低。則稱取土樣的時候要準確，每次稱取前都必須對天平進行預熱和校準，避免引入更多的誤差。3.2浸提效果在浸提過程中,是否能把土壤中的有效磷充分提取出來,是影響測定準確性的基礎因素,下面是影響浸提效果的主要因素。浸提液酸堿度浸提液的pH值必須嚴格控制在85。浸提劑NaHCO3溶液的pH值會隨著存放時間的延長而變化，使用前應注意調整。否則，土壤中的有效

9、磷不能充分浸出，測定結果顯著偏低。由表2可知：表2PH值對有效磷含量的影響pH有效磷含量(P，mg/kg)樣品編號2011-s-92011-s-252011-s-642011-s-1122011-s-2082011-s-2232011-s-2852011-s-3122011-s-3852011-s-4638.57.878.719.544.355.110.315.74.745.740.38.57.277.919.043.654.810.014.94.145.139.7浸提溫度（1）浸提劑溫度必須保證25左右，而其選擇主要根據各種土壤的性質來定。表3浸提溫度對測定的影響溫度有效磷含量(P，mg/k

10、g)樣品編號2011-s-182011-s-342011-s-882011-s-1002011-s-1152011-s-1692011-s-2222011-s-2672011-s-3222011-s-4002529.927.037.49.245.755.616.718.021.4103.02530.127.537.79.646.055.917.018.121.7103.22529.326.437.08.845.155.516.417.920.9102.8溫度有效磷含量(P，mg/kg)樣品編號2011-s-4182011-s-4342011-s-4882011-s-5002011-s-5152

11、011-s-5692011-s-6222011-s-6672011-s-7212011-s-7982518.211.683.327.512.177.210.111.05.933.72518.512.283.527.712.477.310.211.36.234.02518.011.383.027.112.076.99.710.65.333.4由表3可知，當浸提溫度低于25時，土壤中的有效磷不能完全浸取出來，造成測定結果偏低；當浸提溫度高于25時，有效磷含量會隨溫度升高而增加，使測定結果偏高。因此，嚴格控制浸提溫度對測定結果的準確有直接影響。3.3 振蕩頻率及時間將盛有2.5g土樣、50.00mL

12、碳酸氫鈉浸提劑的塑料瓶置于振蕩頻率為180rmin的振蕩器中，固定其位置，振蕩(30±1)min后，立即用無磷濾紙過濾于干燥的150mL三角瓶中，若發現濾液混濁，要重新過濾。振蕩時間控制在30分鐘。浸提振蕩的工作環境必須配備空調和控溫振蕩設備，保證將溫度控制在最佳范圍內，土樣浸提液振蕩后，若不及時過濾，少量的磷可能會被再固定，測量結果會比實際含量偏低。表4振蕩頻率的影響振蕩頻率（rmin）有效磷含量(P，mg/kg)樣品編號2011-s-102011-s-202011-s-302011-s-402011-s-502011-s-602011-s-702011-s-802011-s-90

13、2011-s-1001804.558.4 7.9 4.229.237.115.627.97.79.21804.258.07.73.929.036.815.527.57.39.01804.658.58.34.529.537.215.928.17.99.4表5振蕩時間的影響振蕩時間（min）有效磷含量(P，mg/kg)樣品編號2011-s-1102011-s-1202011-s-1302011-s-2402011-s-3502011-s-4602011-s-5702011-s-6802011-s-7902011-s-8003095.275.211.436.912.751.190.97.254.49

14、.63095.075.111.236.612.450.990.56.854.09.13095.875.411.737.213.051.391.27.454.610.0由表4、表5可知，Olsen法連續提取測定土壤有效磷時0.5 mol/L NaHCO3溶液浸提出的土壤有效磷含量與振蕩頻率、振蕩時間成正比關系。3.4活性炭的影響土壤有效磷測定的中，由于土壤中腐殖質可部分溶于NaHCO3溶液中，從而使溶液呈現不同程度的黃棕色，對比色測定產生一定程度的影響8。常用的解決方法是采用活性炭進行吸附脫色，以消除有機質產生的干擾。雖然活性炭對HP04-具有吸附作用，但當溶液中存在大量HCO3-離子時，活性炭

15、無選擇性地將HCO3-離子吸附在其表面，從而不表現出對HP04-離子的吸附作用5。由于市場銷售的活性炭大部分含磷，直接用作脫色劑會使試驗結果產生誤差，須用NaHCO3和HCL進行浸泡處理，再用蒸餾水沖洗直至無磷才可以使用。因此，在未對活性炭脫磷處理的情況下用其對土壤溶液進行脫色處理，在一定范圍內會增加待測液的有效磷含量，且增加幅度因活性炭用量的不同而異，試驗誤差難于控制。所以，在使用Olsen法測定土壤有效磷含量時含磷活性炭處理及使用的步驟以不省略為宜。表6活性炭對測定的影響活性炭有效磷含量(P，mg/kg)樣品編號2011-s-22011-s-122011-s-302011-s-442011

16、-s-582011-s-762011-s-942011-s-1082011-s-1662011-s-208有16.711.67.97.724.239.13.420.815.755.1無17.011.88.38.024.639.73.921.116.255.5結果表明，在測定過程中不添加活性炭造成其它元素的干擾，使得測定結果偏高。因此，測定時必須加入經過處理的活性炭進行吸附脫色。3.5顯色效果顯色溫度浸提液中加入抗壞血酸顯色劑以后，形成的銻磷鉬雜多酸在常溫2025下易被抗壞血酸還原為磷鉬藍，所以，顯色溫度以2025為宜。定容、搖勻后的待測溶液，顯色溫度要保持在20以上。如果溫度偏低，則顯色偏淡，

17、測量結果低于實際含量；比色體中的一氧化碳不易徹底排出，做出的標準曲線相關性較差。因此，顯色過程須在具備空調設備的環境中完成，當氣溫過低時，空調加溫效果也不理想，可把顯色液進行水浴加溫，或者放在恒溫培養箱中完成顯色過程；若冬季室溫過低，可放置于3040的恒溫環境中，使其充分顯色半小時，取出，冷卻后再比色。表7顯色溫度的影響溫度有效磷含量(P，mg/kg)樣品編號2011-s-92011-s-252011-s-642011-s-1122011-s-2082011-s-2232011-s-2852011-s-3122011-s-3852011-s-463207.878.719.544.355.110

18、.315.74.745.740.3207.277.919.043.654.810.014.94.145.139.7表7實驗結果說明，測定時將溫度空制在25左右，有效磷含量的測定值較準確；當溫度低于20時，測定結果偏低。因此顯色溫度應當控制2025。顯色時間過濾浸提液加入抗壞血酸顯色劑，排出一氧化碳，定容后，在室溫下放置30分鐘，即可達到測定所需的顯色要求。當氣溫稍低時，可適當延長顯色時間，浸提液顯色后，根據實驗要求通常是在2小時內測完，但實驗中應根據不同的樣品進行分析，找到最適宜的顯色時間。下面根據標準溶液不同顯色時間吸光度的變化進行分析。表8 顯色15min標液濃度與吸光度的關系標液濃度（u

19、g/mL）0.000.100.200.400.600.80吸光度（A）0.0000.0540.1080.2190.3170.423圖1標準曲線濃度與吸光度的關系表9 顯色30min標液濃度與吸光度的關系標液濃度（ug/mL）0.000.100.200.400.600.80吸光度（A）0.0000.0660.1280.2400.3250.431表10 顯色45min標液濃度與吸光度的關系標液濃度（ug/mL）0.000.100.200.400.600.80吸光度（A）0.0000.0660.1290.2400.3090.411表11 顯色1h標液濃度與吸光度的關系標液濃度（ug/mL）0.000

20、.100.200.400.600.80吸光度（A）0.0000.0690.1320.2420.2880.386表12 顯色1.5h標液濃度與吸光度的關系標液濃度（ug/mL）0.000.100.200.400.600.80吸光度（A）0.0000.0610.1260.2300.2580.344由上表，根據Excel公式計算可得：15min r1=0.9998 ；30minr2=0.9999 ；45minr3=0.9998 ；1hr4=0.9998 ；1.5hr5=0.9998，各數據的r沒有明顯變化，且所有的標線都滿足r±0.999的要求。從以上的各組數據不難看出，在標液放置顯色15

21、min的時候，測定的磷含量沒有達到最高值，而在30min到1h三次測得的（0.10、0.20、0.40ug/ml標液）數據沒有明顯的差別，保持比較穩定的吸光值；在1.5h測定得各數據都開始下降。0.60ug/ml、0.80ug/ml的標液在整個過程吸光值變化比較大，在45min測定的時候已經比30min測得的數據要低，主要是因為標液的濃度太高相對應的氧化抗壞血酸的速度也快，從而導致了溶液中磷含量的測定降低也快。通過該實驗可以得出：在配制有效磷標液的時候濃度不宜超過0.6ug/ml，測定時間在3045min為宜。6 結語Olsen法測定土壤有效磷的影響因素可以總結為以下：（1）土樣與浸提液的分取

22、比例（土液比）對有效磷的測定造成影響，該比例大于或者小于1:20都造成結果不準確，因此在稱量和量取時都要十分精確。（2）浸提的酸堿度和溫度必須要嚴格控制。pH值必須嚴格控制在8.5，浸提液溫度必須保證25左右。（3）振蕩的頻率和時間。頻率和時間在測定過程中可有效控制，所以要盡量減少該因素造成的影響。（4）為排除顯色時其它元素的干擾，活性炭是碳酸氫鈉提取一鉬銻抗比色法測定土壤有效磷不能省略的。（5）要找到最佳顯色的時間和溫度。而該方法的最佳顯色時間為30min，顯色溫度為25.綜上所述，為了提高測定結果的準確性和檢測效率，在實驗過程中，應考慮以上影響因素，避免各種影響因素帶來的誤差，保證結果的準確。致謝飲其流時思其源，