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中科智感(南京)環(huán)境科技有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第4年

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智感環(huán)境分享底泥內(nèi)源磷的分級(jí)提取及分析研究

時(shí)間:2023/10/8閱讀:887
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在湖泊水環(huán)境中,磷的分布和賦存形態(tài)會(huì)直接或間接地影響到水體初級(jí)生產(chǎn)力及浮游生物的分布情況。湖泊通常被認(rèn)為是污染源的“匯",外源磷進(jìn)入湖泊后會(huì)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(yíng)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(jī)制。因此,研究磷賦存形態(tài),發(fā)展分級(jí)提取的方法有利于研究磷素行為,針對(duì)性解決水體富營(yíng)養(yǎng)化問題,尤其對(duì)沉積物中磷內(nèi)源釋放的研究和治理具有重要意義。




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實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)范圍內(nèi)測(cè)定物質(zhì)的吸光度,用于鑒別、雜質(zhì)檢查和定量測(cè)定的方法。當(dāng)光穿過被測(cè)物質(zhì)溶液時(shí),物質(zhì)對(duì)光的吸收程度隨光的波長(zhǎng)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(lán),在700nm波長(zhǎng)下測(cè)定。

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實(shí)驗(yàn)儀器

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

所需溶液

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實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行磷形態(tài)分析。

1、將坩堝編號(hào)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(hào)4號(hào)自封袋中。

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烘干

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過篩

3、取50ml離心管并編號(hào),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(jī)3800r離心15min,取上清液過濾后測(cè)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(huì)偏低甚至測(cè)不出來,ph高值會(huì)偏太大。)

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提取




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(cè)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(jìn)行測(cè)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(cè)鋁結(jié)合態(tài)磷(Al-P);取50ml比色管并貼標(biāo)簽編號(hào),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(cè)得總磷(TP);有機(jī)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;

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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(cè)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(hào)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(shí)間,3h后手動(dòng)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(shí)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(cè)得殘?jiān)鼞B(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(jì)比色;


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

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測(cè)樣




數(shù)據(jù)處理

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

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數(shù)據(jù)導(dǎo)入





計(jì)算公式如下:

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式中:

w-土壤中總磷的含量;A-試料的吸光度值;A0-空白試驗(yàn)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。




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