有機質（有機碳）檢測：項目、方法與應用詳解

一、有機質檢測的核心項目分類

• 定義：樣品中所有含碳有機物的總量，包括溶解態（DOC）和顆粒態（POC）。
• 應用：
  • 環境監測：評估水體污染程度（如污水處理廠出水標準）。
  • 工業分析：制藥、化工行業廢水處理效率評價。
• 檢測方法：高溫催化氧化法（HTCO）、紫外-過硫酸鹽氧化法。

• 定義：通過0.45 μm濾膜的溶解態有機碳，反映水體中易降解有機物。
• 應用：
  • 海洋與湖泊研究：碳循環模型構建。
  • 飲用水安全：消毒副產物前體物評估。
• 檢測要點：需嚴格過濾避免顆粒物干擾，常用TOC分析儀直接測定。

• 定義：懸浮或沉積的顆粒態有機物中的碳含量。
• 應用：
  • 海洋沉積學：碳埋藏速率計算。
  • 農業土壤：秸稈還田后有機質轉化研究。
• 檢測要點：通過重量法分離顆粒物后灼燒測定，需校正無機碳影響。

• 定義：易被微生物快速分解的有機碳組分，如糖類、氨基酸等。
• 應用：
  • 土壤健康評估：預測土壤供肥能力。
  • 生態修復：評估有機質穩定性。
• 檢測方法：化學提取法（如KMnO?氧化）、生物培養法（CO?釋放量測定）。

• 分類：腐殖酸（HA）、富里酸（FA）、胡敏素（Humin）。
• 應用：
  • 農業改良：腐殖酸肥料增效機制研究。
  • 污染修復：重金屬-腐殖質絡合作用分析。
• 檢測技術：酸堿分級提取法結合紫外-熒光光譜。

二、主流檢測方法對比

三、檢測流程與技術要點

• 土壤/沉積物：避免金屬工具污染，-20℃冷凍保存抑制微生物活動。
• 水體：玻璃瓶避光保存，24小時內分析或添加H?PO?至pH≤2。

• 酸化處理：用1M HCl去除碳酸鹽（地質樣品必做）。
• 均質化：土壤過100目篩，水體樣品超聲分散。
• 低溫凍干：適用于易揮發有機物保留。

• 標準物質校準：如NIST 1944（河口沉積物）、ISS-CSOIL（農田土）。
• 空白實驗：全程空白（試劑+容器）、方法空白（模擬操作流程）。
• 平行樣分析：重復樣相對偏差應＜5%（高精度要求場景需＜2%）。

四、行業標準與規范

1. • EPA 415.3：水體中TOC測定（燃燒氧化法）。
   • ISO 10694：土壤有機碳的干燒法測定。
2. • NY/T 1121.6-2006：土壤有機質含量的重鉻酸鉀氧化法。
3. • GB/T 19145-2003：沉積巖中總有機碳測定。

五、新興技術趨勢

六、應用案例：農田土壤有機質動態監測

• 采樣網格：50m×50m布點，分層采集0-20cm、20-40cm土樣。
• 檢測指標：TOC、ROC（KMnO?提取法）、腐殖質組分（紅外光譜表征）。
• 周期：連續監測3年，每年春耕前采樣。 結果應用：建立有機碳積累模型，優化秸稈還田與化肥配施比例。

結語