方法身份
- 现行版
- HJ 613-2011
- 名称
- 土壤 干物质和水分的测定 重量法
- 发布日期
- 2011-04-15
- 实施日期
- 2011-10-01
- 状态
- 现行(本标准为首次发布,修改采用 ISO 11465:1993(E)(前言)) · 2026-11-02 核查
- 相关标准
- HJ/T 166(土壤样品的采集和保存,见 6.1;第 2 章为不注日期引用,适用其有效版本——现已由 HJ 166-2026 代替,2026-06-01 起实施)
- 官方原文
- 生态环境部 标准文本页
适用范围
- 适用于所有类型土壤中干物质和水分的测定。(第 1 章)
- 水分含量以干物质量为基准(105 ℃下蒸发的水占干物质量的质量分数),所以结果可能超过 100%。(3.2、10.6)
- 恒重:烘干后以 4 h 为间隔对冷却后的样品连续称重两次,前后差值不超过最终测定质量的 0.1%。大部分土壤干燥时间为 16~24 h。(3.3 及注 1)
- 风干土壤试样取 10~15 g,新鲜土壤试样取 30~40 g;天平精度 0.01 g,各次称量精确至 0.01 g。(5.3、7.1、7.2)
- 有机质含量 >10% 的土壤(如泥炭土)干燥温度改为 50 ℃;含挥发性(有机)物质的样品本方法不能准确测定水分。(10.2、10.4)
原理:土壤样品在(105±5)℃烘至恒重,以烘干前后的土样质量差值计算干物质和水分的含量,用质量分数表示(第 4 章)。
计算公式与符号说明
干物质含量(第 8 章 式(1))
w(dm) = (m₂ − m₀) ÷ (m₁ − m₀) × 100
- w(dm)
- 土壤样品中的干物质含量,%
- m₀
- 带盖容器的质量,g
- m₁
- 带盖容器及风干土壤试样(或新鲜土壤试样)的总质量,g
- m₂
- 带盖容器及烘干土壤的总质量,g
水分含量(第 8 章 式(2))
w(H₂O) = (m₁ − m₂) ÷ (m₂ − m₀) × 100
- w(H₂O)
- 土壤样品中的水分含量(以干物质量为基准),%
- m₀
- 带盖容器的质量,g
- m₁
- 带盖容器及风干土壤试样(或新鲜土壤试样)的总质量,g
- m₂
- 带盖容器及烘干土壤的总质量,g
式(2)的分母是烘干土质量(m₂ − m₀),不是湿土质量(m₁ − m₀)。这和 GB 5009.3-2016 食品水分以湿样为基准(分母为试样质量)的写法不同。
结果表示
- 测定结果精确至 0.1%。(第 8 章)
- 进舍规则标准未规定,按 GB/T 8170 从未修约值一次修约到位(本机构规定)。(机构规定)
- 标准规定了两次测定结果的允许差(第 9 章),没有规定以两次均值报出;下面示例以两次测定的均值报出,属于本机构的规定。(机构规定)
计算示例(合成数据)
以下数据为合成数据,只演示计算过程,不是任何样品的测量值。每个计算值都由立方 LIMS 产品同一套公式引擎(十进制运算)在网站构建时算出,修约按本页“结果表示”写明的规则;页面上的每个计算值另用一套不经模板与引擎的独立程序,按标准原文公式从本页列出的输入复算一致。
完整计算:新鲜土壤,水分 ≤30%(合成数据)
新鲜土壤试样平行称取两份,每份 30~40 g(7.2),(105±5) ℃烘至恒重。下面带 ≈ 的是引擎未修约值按 3 位小数显示,报出值由未修约值一次修约。
| 项目 | 第一份 | 第二份 |
|---|---|---|
| 带盖容器质量 m₀ | 25.32 g | 24.87 g |
| 带盖容器及新鲜土总质量 m₁ | 60.47 g | 58.93 g |
| 带盖容器及烘干土总质量 m₂ | 53.18 g | 51.85 g |
- 第一份干物质:w(dm) = (53.18 − 25.32) ÷ (60.47 − 25.32) × 100 ≈ 79.260 %
- 第一份水分:w(H₂O) = (60.47 − 53.18) ÷ (53.18 − 25.32) × 100 ≈ 26.167 %
- 第二份干物质:w(dm) = (51.85 − 24.87) ÷ (58.93 − 24.87) × 100 ≈ 79.213 %
- 第二份水分:w(H₂O) = (58.93 − 51.85) ÷ (51.85 − 24.87) × 100 ≈ 26.242 %
- 两次水分之差的绝对值 ≈ 0.075 %(质量分数);水分均值 ≈26.20 %,不超过 30%(9.2 未写明按哪次结果分档,本页按两次均值判断,机构规定),按 9.2 要求差值 ≤1.5%:符合
- 按第 8 章精确至 0.1%,以两次均值报出(机构规定):干物质 79.2 %,水分 26.2 %
边界:水分 >30% 改用相对偏差判定(合成数据)
含水较多的新鲜土壤(如水田土),同样平行两份。水分以干物质为基准,含水多时数值会比“湿基”直觉大得多(10.6)。
- 第一份水分:(62.35 − 49.02) ÷ (49.02 − 25.10) × 100 ≈ 55.727 %
- 第二份水分:(60.12 − 47.55) ÷ (47.55 − 24.66) × 100 ≈ 54.915 %
- 水分均值 ≈55.32 %,超过 30%(按两次均值分档,机构规定),9.2 改为看相对偏差 ≤5%。标准没有给出相对偏差的计算式,本页按 |a − b| ÷ (a + b) × 100 计:≈0.73 %,符合(30% 以下才用的差值判定此时不适用)
- 干物质两次分别为 ≈64.21 % 和 ≈64.55 %;按 0.1% 报出(均值,机构规定):干物质 64.4 %,水分 55.3 %
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质量控制要求
| 要求 | 条款 |
|---|---|
| 风干土壤:干物质 >96%、水分 ≤4% 时,两次测定结果之差的绝对值 ≤0.2%(质量分数);干物质 ≤96%、水分 >4% 时,两次测定结果的相对偏差 ≤0.5% | 9.1 |
| 新鲜土壤:水分 ≤30% 时,两次测定结果之差的绝对值 ≤1.5%(质量分数);水分 >30% 时,两次测定结果的相对偏差 ≤5% | 9.2 |
| 烘至恒重:以 4 h 间隔对冷却后的样品连续称重两次,差值不超过最终测定质量的 0.1% | 3.3 |
| 容器和盖先在(105±5)℃烘 1 h,称量前在装无水变色硅胶的干燥器中至少冷却 45 min;烘干后取出立即称量 | 5.2、7.1、7.2 |
| 样品含石膏,或新鲜潮湿土壤中含石子、树枝等影响结果的情况,应在检测报告中注明 | 10.5 |
常见错误
- 水分按湿土质量做分母。式(2)以烘干土质量(m₂ − m₀)为分母。套用以湿样为基准的水分公式,分母变大,由式(2)推出结果偏小,含水越多差得越多。
- 烘一次就称、不做恒重。标准要求以 4 h 间隔连续两次称重差值不超过 0.1%(3.3);注 1 指出少数特殊土壤样品和大颗粒土壤样品需要更长干燥时间。没干透就记 m₂,m₂ 偏大,由式(1)(2)推出干物质偏高、水分偏低。
- 冷却不足或在空气中放置后再称。7.1、7.2 要求盖上容器盖、置于干燥器中至少冷却 45 min,取出后立即测定带盖容器和烘干土壤的总质量 m₂。
- 泥炭土仍用 105 ℃。10.2 指出一般情况下(105±5)℃下有机物的分解可以忽略,但有机质含量 >10%(质量分数)的土壤样品(如泥炭土)应将干燥温度改为 50 ℃,然后干燥至恒重,必要时可抽真空。
- 新鲜土样放置后才称 m₁。注 3 要求尽快分析待测试样,以减少其水分的蒸发。称 m₁ 前已蒸发的水不会计入,由式(2)推出水分结果偏低。
- 测有机污染物的样品剔除了石块树枝。注 2 规定,测定样品中的微量有机污染物时不能去除石块、树枝等杂质,因此测定其干物质含量时不剔除石块、树枝等杂质。
官方原文
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