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2014 Vol.33 No.1 Serial No.263
China Brewing
氢化物发生-原子荧光法同时测定桑树不同部位永和砷
窦文渊
(中国广州分析测试中心广东省化学危害应急检测技术重点实验室广东广州510070)
Research Report
摘要采用加热消解处理样品建立原子荧光法测定桑树不同部位汞(Hg)和碘(As)质量浓度的分析方法。在最佳工作条件下汞、碑的浓度与荧光强度均呈现良好的线性关系。汞的检出限为0.038μg/L加标回收率为92.9%相对标准偏差为1.79%的检出限为0.021μg/L 加标回收率为94.1%相对标准偏差为1.65%。实验结果表明桑树不同部位中As、Hg的含量有所差异Hg、As主要在根中含量较高。本法简
便结果准确重现性好可用于原子荧光法测定桑树不同部位汞和砷含量的控制关键词源子荧光法桑树汞检测
中图分类号0657.31
文献标识码A
doi:10.3969/j.issn.02545071.2014.01.022
文草编号:02545071(2014)01-0096-03
Determinationofmercuryand arsenicindifferentpartsofmulberryby
hydride generation-atomic fluorescence spectrometry
DOU Wenyuan
(Guangdong Key Laboratory ofEmergency Chemical Test, China National Analytical Center, Guangzhou 5/0070, China)
Abstract: Hydride generation-atomic fluorescence spectrometry was established to measure the mercury(Hg) and arsenic(As) content in different parts of mulberry after heat treatment. Under the optimized experimental condition, the concentration of Hg and As showed a linear relationship with the fluoresce intensity. The detection limit of Hg was 0.038μg/L, the average recovery rate was 92.9%, relative standard deviation (RSD) was 1.79%; the detection limit of As was 0.021 μg/L, the average recovery rate was 94.1%, and the RSD was 1.65%. Results showed that the content of Hg and As were different in different parts of mulberry, and the content was higher in root. The method proved to be simple, convenient, precise and it can be
used for controlling of hydride generation-atomic fluorescence spectrometry measurement of Hg and As content in different parts of mulberry Key words: atomic fluorescence spectrometry; mulberry; mercury; arsenic; determination
桑树为桑科(Moraceae)桑属(Morus)落叶乔木,偶有灌木。叶为桑蚕饲料木材可制器具枝条可编箩筐桑皮可作造纸原料桑椹可供食用、酿酒叶、果和根皮可入药。随着工业化快速发展,虽然物质条件有了很大提高但各种污染越来越严重逐渐威胁人们正常生活其中汞砷污染很普遍因此,食品、保健和医药等行业对汞和砷的检测开始重视。桑树作为一种不同部位都可以为人们生活使用其Hg、As含量的检测具有很大的意义。以往文献报道汞含量测定主要有冷原子吸收光度法、冷原子荧光分光光度法[2-3]、荧光分光光度法和原子荧光分光光度法[35-6] 等砷含量测定主要紫外可见分光光度法石墨炉原子吸收光谱法冈电感耦合等离子体发射光谱仪叫和原子荧光分光光度法-切等。近年来对汞、碑的检测报道较多,但对桑树汞、含量检测的相关研究报道很少本研究采用原子荧光法测定桑树不同部位汞和神含量为控制桑树质量
提供依据。 1材料与方法 1.1材料与试剂
汞、砷标准溶液国家钢铁材料测试中心钢铁研究总
收稿日期2013-11-24
院浓度均为1000μg/mL样品桑树根、桑树枝、桑树叶、桑树果实(成熟)广东省翁源县某公司硝酸、盐酸、硫脲等化学试剂均为分析纯广州市试剂厂。实验用水为二次蒸馏水。所用玻璃仪器均用50%硝酸浸泡过夜依次用蒸馏水、二次蒸馏水清洗备用
1.5%硼酸化钾溶液配制称取2g氢氧化钠,溶于 1000mL高纯水中混匀配成0.2%氢氧化钠溶液然后称取15g硼酸化钾溶于1000mL0.2%氢氧化钠溶液中混匀即可。
1.2仪器与设备
AFS-9780双通道原子荧光光度计北京海光仪器公司Hg、As空心阴极灯:北京海光仪器公司HT-300胜谱
电热板中国广州分析测试中心 1.3方法
1.3.1仪器工作条件
实验选定的原子荧光光度计最佳工作条件如表1所示。 1.3.2样品前处理
将样品(桑树根、桑枝、桑叶、桑树果实等鲜样)清洗干净风干表面水分切断成小块然后粉碎。精密称取样品
作者简介窦文渊(1986-)男助理工程师本科主要从事食品、药品和环境分析工作。
ICS 65.020.40 CCS B 62 DB2327
黑 龙 江 省 大 兴 安 岭 地 方 标 准
DB 2327/T 112—2025
西伯利亚红松人工林碳储量调查计量方法
2025-02-14 发布
2025-03-14 实施
大兴安岭地区行政公署市场监督管理局 发 布
DB 2327/T 112—2025
前
言
为满足大兴安岭地区西伯利亚红松人工林碳储量调查和计量的需要,规范碳储量调查样地设置
方法和含碳量的计算,特制定本文件。
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则
定起草。
第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规
请注意本文件的某些部分可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由大兴安岭地区农业林业科学研究院提出。
本文件由大兴安岭地区林业和草原局归口。
本文件起草单位:大兴安岭地区农业林业科学研究院。
本文件主要起草人:湛鑫琳、丁永全、刘力铭、韦昌雷、赵希宽、王立中、王峰、徐洁晶、胡
林林、赵厚坤、王立功、邵文杰。
本文件为首次发布。
I
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西伯利亚红松人工林碳储量调查计量方法
1
范围
本文件规定了西伯利亚红松人工林碳储量的调查对象、样地设置与调查、碳储量计量等
方面的主要技术指标和要求。
本文件适用于黑龙江省大兴安岭地区的西伯利亚红松人工林碳储量调查计量。
2
规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期
的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括
所有的修改单)适用于本文件。
LY/T 1215
森林土壤水分-物理性质的测定
NY/T 1121.4
土壤检测 第 4 部分:土壤容重的测定
LY/T 1237
森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算
LY/T 2259
立木生物量建模样本采集技术规程
LY/T 2988
森林生态系统碳储量计量指南
3
术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
森林碳储量
在特定时间内保留在森林碳库中碳的质量。
3.2
森林碳库
在碳循环过程中,森林生态系统存储碳的各组成部分,包括:乔木层、灌木层、草本层、
枯落物和土壤有机质五大碳库。
3.3
立木生物量
指某一时刻存在于活立木中的有机物质总量(干重),分地上生物量和地下生物量。其
中,地上生物量包括木材、树皮、树枝(含果)、树叶(含花)4 个分量;地下生物量包括
根径、粗根(≥10 mm)和细根(2 mm≤直径 <10 mm)3 个分量。
3.4
枯落物
土壤层以上,直径≤5.0 mm、处于不同分解状态的所有死生物量,包括凋落物、腐殖质,
以及难以从地下生物量中区分出来的直径<2 mm 的活细根。
3.5
土壤有机质
1
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一定深度内矿质土和有机土(包括泥炭土、砂砾层)中的有机质,包括不能凭经验从土
壤中区分出来的直径≤2 mm 的活细根。
3.6
含碳率
单位质量干物质的含碳比例,无量纲。
4 资料收集
4.1 区域概况
研究区域自然地理概况。
4.2
资源现状
各西伯利亚红松人工林林地面积、龄组结构。
4.3
林业调查数据
森林资源连续清查数据、森林资源规划设计调查数据。
5 调查对象与要求
5.1 调查对象
主要调查大兴安岭行政区域范围内西伯利亚红松人工林,不同立地条件、不同林龄的森
林碳汇。包括森林的乔木、灌木、草本、枯落物、土壤等五大碳库。
5.2
调查要求
长期固定样地可每 5 年完整调查一次,其中样地的复位率应达到 100%,调查时间宜在
植物全展叶期进行。一般植被层碳储量的监测间隔期为 5 年,土壤有机碳监测间隔期为 5~10
年。
6 样地设置
6.1
抽样方法
根据西伯利亚红松人工林的森林资源小班档案或清查数据,按区域和龄组(幼、中、近、
成、过熟林)每种类型分别抽取设定 3 个以上的样地。样地要选设在代表性较强的林分,林
分特征具有一致性,离开林缘、道路 20 m 以上,所有样地布点都需落实到森林资源分布图
上。
6.2
样地与样方设置
6.2.1
样地设置
样地选择以代表性、非过渡性、无干扰和可观测的地段为标准。样地采用 RTK 定位,定
位样点作为样地的西南角,统一标记并编号。乔木典型样地为 30m×30m。
6.2.2
样方设置
2
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灌木层、草本层和枯落物层采用样方调查。灌木层样方规格 2 m×2 m,共设置 4 个,
分别位于样地西南角向西 2 m 处,西北角向北 2 m 处、东北角向东 2 m 处、东南角向南 2 m
处。草本、枯落物层 1 m×1 m 在灌木样方内设置并进行生物量调查。土壤剖面调查设置在
样地东南角向东 2 m 处。样地及样方设置方式见图 1。
6.3
调查
6.3.1
乔木层调查
记录乔木样地因子,包括:下层主要植被类型、盖度、土壤类型、地理位置、地形、地
貌等;对所有西伯利亚红松进行挂牌编号、对所有胸径>5 cm 的活立木进行每木检尺,记录
树高、胸径。
6.3.2
灌木层(林)调查
调查样方内灌木种类(包括未达起测直径 D<5.0 cm 的幼树)、地径、盖度、株数、平
均高等。选择样方中 3 株平均大小(根径与高度处于平均水平)的标准灌木,采用全株收获
法分别测定 3 株标准木地上干、枝、叶及根的鲜重。按照单株干:枝:叶为 2:2:2 的比例
混匀,取混合样品 300 g,带样品回实验室测定其含水率。如不足 300 g,全部作为样品带
回测定。样品统一编号、贴标签,标明样品采集的样地号、样方号、样品种类和采集日期。
6.3.3
草本层调查
调查样方内草本植物种类、丛数量、高度、盖度,将其中 1 个样方地上和地下部分全部
收集,测定鲜重,并对每个样方的混合草本进行样品采集(300 g),带回实验室测定其含
水率。样品统一编号、贴标签,标明样品采集的样地号、样方号、样品种类和采集日期,记
录。
6.3.4
枯落物调查
3
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固定样地内对各林下草本层样方中枯落物进行调查,调查样方内枯落物的厚度,收集全
部枯落物称其鲜重,并选取枯落物样本 300g 带回实验室测定其含水率。样品统一编号、贴
标签,标明样品采集的样地号、样方号、样品种类和采集日期,记录。
6.3.5
土壤调查
固定样地内对林下土壤调查,应在晴天进行。调查内容包括:土壤类型、土层厚度、土
壤容重和有机质含量。在取样坑中整理出一个深 100 cm 的土壤剖面,不够 100 cm 至基岩为
止。每个剖面采样层按 0 cm~10 cm、10 cm~20 cm、20 cm~40 cm、40 cm~100 cm 划分
土层;每层用环刀取土样,称鲜重后,放在密封袋中临时保存,编号、带回室内烘干,测定
土壤含水率。另外,用环刀取各层土样充分混合,四分法取 500 g 的土样直接装入塑封袋,
编号、带回室内测定土壤有机质含量。填写取样记录表。
6.4
参数测定
6.4.1
含水率
含水率测定包括植物和土壤样品两部分。植物样品含水率测定,按 LY/T 2259 规定执行,
土壤样品含水率测定,按 LY/T 1215 规定执行。
6.4.2
含碳率
植物样品包括植物各器官、枯落物取样。含碳率的测定按 LY/T 2259 规定执行。
6.4.3
土壤容重
土壤容重的测定按照 NY/T 1121.4 的规定执行。
6.4.4
土壤有机碳含量
土壤样品有机碳含量的测定按 LY/T 1237 的规定执行。
7
数据精度要求
外业调查数据的精确度要求:乔木层调查时胸径精确到 0.1 cm,树高精确到 10 cm,盖
度精确到 1%,草本平均高精确到 1 cm。灌木、草本、枯落物、土壤样品,鲜重和干重精确
到 1 g,含水率和含碳率精确到 0.1%。
8 西伯利亚红松人工林碳储量计量方法
8.1 乔木层碳储量
通过乔木样地调查获得单株的胸径数据之后,按照乔木树种单株生物量异速生长方程进
行生物量计算,计算森林乔木层生物量。估算步骤流程为:单株树的胸径→单株树的生物量
→样地乔木层碳储量→乔木层碳储量总量。
8.1.1
单株西伯利亚红松生物量 Bj
......................(1)
式中:B
j---单株西伯利亚红松生物量,单位为千克(kg);
D---胸径,单位为厘米(cm)。
4
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8.1.2.1
西伯利亚红松含碳量 C 样红
......................(2)
式中:C 样红---样地乔木层西伯利亚红松含碳量,单位为千克(kg);
B
j---单株西伯利亚红松生物量,单位为千克(kg);
CF 红---西伯利亚红松的含碳率,单位为吨每吨干物质(t / t d.m.);
j---样地内乔木株数,无量纲。
8.1.3
样地乔木层含碳量 C 样乔
样地内如有其他树种参照相关标准的生物量异速生长方程和含碳率计算,并加入到生物
量中,记为 C 样乔。
8.1.4
乔木层碳储量 C 乔
.....................(3)
式中:C 乔---乔木层总的生物量,单位为吨(t);
C 样乔---样地乔木层生物量,单位为千克(kg);
S 乔---区域西伯利亚红松人工林面积,单位为公顷(hm
2);
S 样乔---样地面积,单位为平方米(m
2)。
8.2
灌木层碳储量
灌木层生物量采用样本收获法进行分析,推算获取单位面积灌木层生物量数据。区域灌
木层的碳储量计算公式为:
C 灌=B 灌×CF 灌×S...............(4)
式中:C 灌---灌木层碳储量,单位为吨(t);
CF 灌---灌木层生物量的含碳率,单位为吨每吨干物质(t / t d.m.);
S---区域西伯利亚红松人工林面积,单位为公顷(hm
2);
B 灌---灌木层单位面积生物量,单位为吨干物质(t d.m.);
8.3
草本层含碳量
草本层生物量采用样本收获法测定,推算获取单位面积草本层生物量数据。区域草本层
的碳储量计算公式为:
C 草=B 草×CF 草×S...............(4)
式中:C 草---草本层碳储量,单位为吨(t);
CF 草---草本层生物量的含碳率,单位为吨每吨干物质(t / t d.m.);
S---区域西伯利亚红松人工林面积,单位为公顷(hm
2);
B 草---草本层单位面积生物量,单位为吨干物质(t d.m.);
8.4
枯落物含碳量
5
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采用样本收获法测定枯落物样品的生物量,推算获得的单位面积枯落物层的生物量数
据。枯落物的碳储量是其平均单位面积生物量与枯落物含碳率以及区域西伯利亚红松人工林
面积的乘积。含碳率可由室内样品直接测定。
C 枯=B 枯×CF 枯×S...............(5)
式中:C 枯---枯落物层碳储量,单位为吨(t);
CF 枯---枯落物层生物量中的含碳率,单位为吨碳含量每吨干物质(t /t d.m.);
S---区域西伯利亚红松人工林面积,单位为公顷(hm
2)
B 枯---枯落物层单位面积生物量,单位为吨干物质(t d.m.)
8.5
土壤含碳量
土壤有机碳的估算一般是通过调查获得的土壤类型、土壤厚度、土壤容重和土壤有机碳
密度几个方面的参数。首先计算出土壤的有机碳密度,其次根据土壤面积推算出整个土壤碳
库量。
8.5.1 土壤有机碳密度
.....................(6)
式中:SOC---土壤的有机碳密度,单位为千克每平方米(kg/m
2);
C---土壤有机质含量,为实测值,单位为克每千克(g/Kg);
0.58---Bemmelan 系数;
D---为土壤容重,单位为克每立方厘米(g/cm
3);
E---为土层厚度,单位为厘米(cm);
G---直径≥2mm 的石砾体积比。
8.5.2
土壤碳储量
根据土壤有机碳密度乘以土壤面积得到相应的西伯利亚红松人工林土壤有机碳储量。
.....................(7)
式中:C 土---区域土壤有机碳储量,单位为吨(t);
SOC---土壤的碳密度,单位为千克每平方米(kg/m
2);
S---区域西伯利亚红松人工林面积,单位为公顷(hm
2)。
8.6
西伯利亚红松人工林碳储量
西伯利亚红松人工林碳储量的总碳储量是区域内各碳库的碳储量之和,计算见公式(8):
C 总=C 乔+C 灌+C 草+C 枯+C 土.......................(8)
式中:C 总---森林总的碳储量,单位为吨(t);
C 乔---乔木层碳储量,单位为吨(t);
C 灌---林下灌木层碳储量,单位为吨(t);
C 草---草本层碳储量,单位为吨(t);
C 枯---枯落物碳储量,单位为吨(t);
C 土---土壤碳储量,单位为吨(t)。
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附录 A
(规范性附录)
林地因子调查记录表
林地因子调查填写表 A.1、表 A.2、表 A.3 记录表
表 A.1 林地因子调查记录表
项目 记录内容
样地号
地理位置 区(县): 林场: GPS 坐标:
样地面积
环境 因子 地形地貌 地貌:
地形: 坡度 坡向 坡位 海拔
群落特征 群落类型:
郁闭度:
龄组: 林龄
树种组成:
土壤 类型 厚度
枯落物 厚度
干扰情况 干扰类型: 干扰程度:
经营 措施
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表 A.2 乔木每木检尺记录表
样地号 调查日期
编号 树种 胸径 a/cm 树高 b/m 编号 树种 胸径 a/cm 树高 b/m
a测量胸径时,检尺位置为树干离根径 1.3m 高度处;如果树干在 1.3 处以下分枝,测定所有分枝胸径,并 记录相应株数;如果在 1.3m 以上分枝,在胸高处测定,只记录 1 株。 b如果树木已经倒伏但仍然存活,则将测杆放倒在倒伏树的根部测量树高,且必须按照树木的自然倾斜角度 测定。 生长状况需标注是否
8
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表 A.3 样地调查取样记录表
样地号: 调查时间:
样方号 1 2 3 4
灌木 盖度
平均基径(cm)
平均高度(cm)
叶总鲜重(g)
枝总鲜重(g)
径总鲜重(g)
带回样品鲜重(g)
带回样品干重(g)
草本 盖度
平均高(cm)
总鲜重(g)
带回样品鲜重(g)
带回样品干重(g)
枯落物 厚度(cm)
总鲜重(g)
带回样品鲜重(g)
带回样品干重(g)
土壤 0-10cm 环刀土壤湿重(含环刀,g)
环刀土壤干重(g)
10-20cm 环刀土壤湿重(含环刀,g)
环刀土壤干重(g)
20-40cm 环刀土壤湿重(含环刀,g)
环刀土壤干重(g)
40-100cm 环刀土壤湿重(含环刀,g)
环刀土壤干重(g)
混合土样 各层土壤充分混合后取样
9
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参考文献
[1] 阿尔泰山优势树种的生物量模型构建及其生物量分配特征[J],2018.
10