一种检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法，包括以下步骤：步骤1）采用去离子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷，再利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷;步骤2）分别采用去离子水和0.1mol氢氧化钠溶液去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷和铁铝结合态磷，利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷;步骤3）利用所述步骤1得到的磷与所述步骤2得到的磷的差值即为可被生物利用的铁铝结合态磷。本发明提供的检测方法能直接定量、易于操作，精确的测量底泥中可被生物利用的铁铝结合态磷，使得用于评估水体富营养化发生风险的参照数据更具有可靠性。
【专利说明】一种检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种环境治理技术，具体涉及的是一种检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法。
【背景技术】
[0002]对于已经截除外源污染的封闭型水体而言，内源释放是维持水体营养盐含量的关键环节。正是由于内源的释放导致水体水质在短期内并未明显改善，尽管人们采用了截除外源的修复技术，但从长期来看，如果不能有效控制内源释放，其会在长期内在底泥、水、生物间持续循环，从而影响修复效果。
[0003]对于富营养化水体而言，人们通常采用化学法、物理法和环保清淤法等来抑制内源磷释放。化学法是指通过投加化学药剂，对表层底泥进行氧化或固定，抑制内源磷释放；物理法是指采用物理材料如未污染的底泥、清洁砂子、砾石、钙质膨润土、灰渣、人工沸石、水泥等作为覆盖材料，将底泥与水物理性隔开。环保清淤通过清除水体底泥而达到减少内源磷释放的目的。该方法仍处于实验阶段，即使在某些水体应用，水质改善效果未完全达到预期，而且疏浚的投入也大。清除的底泥处置不当，则会引起二次污染。也有采用种植水生植物，在根圈效应作用下，将内源磷固定或者被水生植物吸收。这种方法对底泥的组成、厚度、上覆水水质等都有较高要求，而且其效果也一般。
[0004]从上述方法中可以看出，目前，对内源磷的控制通常是物理方法，但还没有采用底栖生物对内源磷的释放进行控制的技术和方法。而底栖生物在捕食等活动中，会对底泥进行扰动，从而引入溶解氧，增加底泥中有氧环境的体积，进而提高氧化还原电位，抑制内源磷释放。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种检测底泥中结合态磷生物有效性的方法，有效的抑制内源磷释放。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法，包括以下步骤:
步骤I)采用去离子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷，再利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷；
步骤2)分别采用去离子水和0.1mol氢氧化钠溶液去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷和铁铝结合态磷，利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷；
步骤3)利用所述步骤I得到的磷与所述步骤2得到的磷的差值即为可被生物利用的铁招结合态憐。
[0007]进一步的，所述去离子水提取法包括以下步骤:
步骤I)在比色管中加入称取的已知量的湿底泥，泥水比为200:1 ;
步骤2)将容器放在摇床上，摇床速度为200rpm，提取时间为6h ；步骤3)用去离子水对底泥冲洗3次，每次用量按泥水比100:1计。
[0008]进一步的，所述0.1mol氢氧化钠溶液提取法包括以下步骤:
步骤1)在经过去离子水提取后的底泥中，加入0.1mol氢氧化钠溶液，泥水比150:1 ; 步骤2)将容器放在摇床上，摇床速度为200rpm，提取时间为24h ；
步骤3)提取后，再用去离子对底泥冲洗3次，每次用量按泥水比100:1计。
[0009]本发明的有益效果是:
本发明提供的检测方法能直接定量、易于操作，精确的测量底泥中可被生物利用的铁铝结合态磷，使得用于评估水体富营养化发生风险的参照数据更具有可靠性。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合实施例，来详细说明本发明。
[0011]一种检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法，包括以下步骤:
步骤1)采用去离子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷，再利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷；
步骤2)分别采用去离子水和0.1mol氢氧化钠溶液去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷和铁铝结合态磷，利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷；
步骤3)利用所述步骤I得到的磷与所述步骤2得到的磷的差值即为可被生物利用的铁招结合态憐。
[0012]进一步的，所述去离子水提取法包括以下步骤:
步骤I)在比色管中加入称取的已知量的湿底泥，泥水比为200:1 ;
步骤2)将容器放在摇床上，摇床速度为200rpm，提取时间为6h ；
步骤3)用去离子水对底泥冲洗3次，每次用量按泥水比100:1计。
[0013]进一步的，所述0.1mol氢氧化钠溶液提取法包括以下步骤:
步骤I)在经过去离子水提取后的底泥中，加入0.1mol氢氧化钠溶液，泥水比150:1 ; 步骤2)将容器放在摇床上，摇床速度为200rpm，提取时间为24h ；
步骤3)提取后，再用去离子对底泥冲洗3次，每次用量按泥水比100:1计实施例1太湖梅粱湾和月亮湾底泥中可被生物利用的铁铝结合态磷的测定以本发明的方法检测太湖梅粱湾和月亮湾底泥中可被生物利用的铁铝结合态磷含量，并与常规方法相对比。水样采集点位于梅粱湾(N 31q31’33.9”，E 120 ? 12’35.2”)月亮湾(N 31024, 38.8"，E UOcV 4.57")。利用进口大口径柱状采样器(Rigo C0.直径 IlOmm高500_)在每个采样点各采集无扰动柱状样(10cm)2根，并现场切得表层Icm底泥样品，带回实验室。
[0014]采用传统的内源磷形态分析法分析铁铝结合态磷和藻类可利用磷含量。结果以平均值土均方差来表示。梅粱湾底泥的铁铝结合态磷和藻类可利用磷含量分别为421.04±22.10mg/kg和189.79±17.12mg/kg，月亮湾底泥的铁铝结合态磷和藻类可利用磷含量分别为 595.12±30.36mg/kg 和 271.23±23.2lmg/kgo
[0015]采用去离子对梅粱湾和月亮湾的底泥分别进行预处理后，在3个125mL锥形烧瓶中分别加入0.50g收集的湿底泥(已知含水率)，并加入50mL无磷培养液，随后加入“磷饥饿”(12d)的铜绿微囊藻，初始浓度为lOOOcell/mL。在温度24±2°C、光照强度43001m± 10%条件下培养14d，摇床速度为60rpm。14d后，测定藻类数量，通过藻类数量计算底泥中BAP含量。计算结果为:梅粱湾和月亮湾底泥中BAP含量分别为86.79 ± 7.32mg/kg和105.37±12.41mg/kg。同时测定去离子提取液中溶解性磷酸盐含量，并计算该部分磷在底泥中的含量，梅粱湾与月亮湾分别为22.63±2.92mg/kg和32.47±4.5ImgAg0
[0016]分别采用去离子和0.1mol氢氧化钠溶液对梅粱湾和月亮湾底泥进行前处理，处理后，在3个125mL锥形烧瓶中分别加入0.50g收集的湿底泥(已知含水率)，并加入50mL无磷培养液，随后加入“磷饥饿”(12d)的铜绿微囊藻，初始浓度为lOOOcell/mL。在温度24±2°C、光照强度43001m±10%条件下培养14d，摇床速度为60rpm。14d后，测定藻类数量，通过藻类数量计算底泥中BAP含量。计算结果为:梅粱湾和月亮湾底泥中BAP’含量分别为12.31 ±2.37mg/kg和15.87 ±3.03mg/kg。同时测定0.1mol氢氧化钠提取液中溶解性磷酸盐含量，并计算该部分磷在底泥中的含量，梅粱湾与月亮湾分别为92.04±5.87mg/kg和109.10±6.33mg/kg。
[0017]则计算可知，梅粱湾和月亮湾底泥中可被生物利用的铁铝结合态磷含量分别为:74.48 ±4.95mg/kg 和 89.50 ±9.38mg/kg。
[0018]将0.1mol氢氧化钠提取液中所测得的内源磷含量减去可被生物利用的钙结合态磷和有机磷，该值在梅粱湾和月亮湾底泥中分别为79.74±3.66mg/kg和93.23±8.60mg/kg。将该值与藻类培养提取的可被生物利用的铁铝结合态磷相比，基本一致，误差为
3.91%-6.64%。说明经前处理后，藻类提取的磷基本为铁铝结合态磷。
[0019]与传统方法测得的藻类可利用磷相比，本方法测得的可被生物利用的铁铝结合态磷含量明显较低。该方法可为更为精确的评估底泥中可被生物利用的铁铝结合态磷的含量。
[0020]相对偏差范围为6.65%-10.68%ο
【权利要求】
1.一种检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤I)采用去离子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷，再利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷； 步骤2)分别采用去离子水和0.1mol氢氧化钠溶液去掉底泥中以物理吸附为主的形态磷和铁铝结合态磷，利用铜绿微囊藻培养的方式提取可被生物利用的磷； 步骤3)利用所述步骤I得到的磷与所述步骤2得到的磷的差值即为可被生物利用的铁铝结合态磷。
2.根据权利要求1所述的检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法，其特征在于，所述去离子水提取法包括以下步骤: 步骤I)在比色管中加入称取的已知量的湿底泥，泥水比为200:1 ; 步骤2)将容器放在摇床上，摇床速度为200rpm，提取时间为6h ； 步骤3)用去离子水对底泥冲洗3次，每次用量按泥水比100:1计。
3.根据权利要求1所述的检测底泥中铁铝结合态磷生物有效性的方法，其特征在于，所述0.1mol氢氧化钠溶液提取法包括以下步骤: 步骤I)在经过去离子水提取后的底泥中，加入0.1mol氢氧化钠溶液，泥水比150:1 ; 步骤2)将容器放在摇床上，摇床速度为200rpm，提取时间为24h ； 步骤3)提取后，再用去离子对底泥冲洗3次，每次用量按泥水比100:1计。
【文档编号】C02F11/00GK103776960SQ201210406371
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2012年10月23日
【发明者】李大鹏, 黄勇 申请人:苏州科技学院