磷形態(tài)分級提取實驗全流程:揭示湖泊內(nèi)源污染的關(guān)鍵技術(shù)

       在湖泊水環(huán)境中，磷的分布和賦存形態(tài)會直接或間接地影響到水體初級生產(chǎn)力及浮游生物的分布情況。湖泊通常被認為是污染源的“匯"，外源磷進入湖泊后會轉(zhuǎn)變成不同形態(tài)。研究表明，不同形態(tài)的磷生物活性及其在水環(huán)境遷移轉(zhuǎn)化和循環(huán)路徑不同，僅僅依靠TP含量來判斷富營養(yǎng)化情況的傳統(tǒng)方法已不能揭示水華暴發(fā)的過程與機制。因此，研究磷賦存形態(tài)，發(fā)展分級提取的方法有利于研究磷素行為，針對性解決水體富營養(yǎng)化問題，尤其對沉積物中磷內(nèi)源釋放的研究和治理具有重要意義。

實驗方法

       紫外-可見分光光度法：紫外-可見分光光度法是在190～800nm波長范圍內(nèi)測定物質(zhì)的吸光度，用于鑒別、雜質(zhì)檢查和定量測定的方法。當(dāng)光穿過被測物質(zhì)溶液時，物質(zhì)對光的吸收程度隨光的波長不同而變化。

       鉬銻抗比色法：在一定酸度和銻離子存在的情況下，磷酸根與鉬酸銨形成銻磷鉬混合雜多酸，它在常溫下可迅速被抗壞血酸還原為鉬藍，在700nm波長下測定。

實驗儀器

離心管（10ml、25ml）、坩堝、燒杯、容量瓶、移液槍、分析天秤、pH計、振蕩器、烘箱、高速離心機、紫外分光光度計、高壓滅菌鍋、馬弗爐

所需溶液

實驗步驟

       使用桿持式淺水型柱狀底泥采樣器采取湖泊表層濕泥回實驗室進行磷形態(tài)分析。

1、將坩堝編號并稱重記錄，取濕泥放入坩堝中，稱量濕泥與坩堝的總重量，放入烘箱60℃烘干，再次記錄其總重量，得出底泥含水率。

2、將烘干的泥研磨后過100目篩，裝入編號4號自封袋中。

3、取50ml離心管并編號，取過篩后樣品各0.4g放入離心管中，加入20ml 1 mol/L NH4Cl溶液（溶液1），放入搖床振蕩2h，用高速離心機3800r離心15min，取上清液過濾后測得弱結(jié)合態(tài)磷（LP），不用稀釋；（每步過后的提取液需要調(diào)節(jié)ph在6-8的范圍，ph過低，值會偏低甚至測不出來，ph高值會偏太大。）

4、在離心管中加入20mL純水，振蕩30min后3900r離心15min去除上清液，再加入20ml Na2S2O4-NaHCO3混合溶液（溶液2），振蕩30min，3900r離心15min取上清液過濾，測鐵結(jié)合態(tài)磷（Fe-P），稀釋倍數(shù)5~10倍；（溶液有臭雞蛋味，為反應(yīng)正常，沒有則要注意。沉淀過夜后，若上層有白色或者黃色懸浮物，需過濾完了在進行測定。）

5、在離心管中加入20mL純水，振蕩30min后8000r離心5min去除上清液，再加入0.1 mol/L NaOH溶液（溶液3）20ml，振蕩16h后3900r離心15min，取上清液過濾，稀釋倍數(shù)0~5倍，直接測鋁結(jié)合態(tài)磷（Al-P）；取50ml比色管并貼標(biāo)簽編號，取上清液（稀釋倍數(shù)要和鋁結(jié)合態(tài)磷要一致），用純水稀釋至25ml標(biāo)線處，加入25ml氧化劑（溶液4）放入高壓滅菌鍋，120℃下滅菌30min后，測得總磷（TP）；有機磷（OP）含量是TP與Al-P差值，總磷的稀釋倍數(shù)要根據(jù)總體積50mL來反推所用的樣品

震蕩

6、在離心管中加入20mL純水，振蕩30min后3900r離心15min去除上清液，再加入0.5 mol/L HCl溶液（溶液5）20ml，振蕩16h后3900r離心15min，取上清液過濾，上清液稀釋5~10倍后，直接測鈣結(jié)合態(tài)磷（Ca-P）；

7、在離心管中加入20mL去離子水，振蕩30min后3900r離心15min去除上清液，放入烘箱70℃烘干至脫離離心管壁（至少一天一夜），全部倒入編好號的坩堝中放入馬弗爐（坩堝的標(biāo)簽用橡皮擦掉，用鉛筆寫），550℃燒結(jié)2h（馬弗爐有一定的升溫時間，3h后手動關(guān)掉，開門降溫2h以上取出，避免燙傷）；樣品再次放回離心管中，如果燒過的樣品有結(jié)塊，用藥匙搗碎，加入1 mol/L HCl溶液（溶液6）20ml，振蕩16h后3900r離心15min，取上清液過濾，比色時加入同體積1mol/L NaOH至pH=7（同體積是與加入的不稀釋的樣品同體積），測得殘渣態(tài)磷（Res-P），稀釋5~10倍。

8、將上述所有需要比色的溶液取3ml，加入0.3ml鉬銻抗顯色劑（溶液7）振蕩均勻，顯色40min后在紫外分光光度計比色；

       注：紫外分光光度計比色過程：打開UV.2.52軟件，再打開紫外分光光度計，進行連接儀器，打開總磷或者磷酸根標(biāo)曲，將兩個比色皿洗凈加入去離子水放入比色槽，進行自動較零后，開始樣品比色。

測樣

數(shù)據(jù)處理

       將測得數(shù)據(jù)導(dǎo)入EXCEL中，定量計算出各形態(tài)磷含量并整理出具報告。

數(shù)據(jù)導(dǎo)入

計算公式如下：

式中：

w-土壤中總磷的含量；A-試料的吸光度值；A0-空白試驗的吸光度值；a-校準(zhǔn)曲線的截距；V1-試樣定容體積；b-校準(zhǔn)曲線的斜率；m-試樣量；V2-試料體積；Wdm-土壤干物質(zhì)的量。

智感服務(wù) 

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