一種檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法，包括以下步驟：步驟1）采用去離子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷，再利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷;步驟2）分別采用去離子水和0.1mol氫氧化鈉溶液去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷和鐵鋁結(jié)合態(tài)磷，利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷;步驟3）利用所述步驟1得到的磷與所述步驟2得到的磷的差值即為可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷。本發(fā)明提供的檢測方法能直接定量、易于操作，精確的測量底泥中可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷，使得用于評估水體富營養(yǎng)化發(fā)生風(fēng)險的參照數(shù)據(jù)更具有可靠性。
【專利說明】一種檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)境治理技術(shù)，具體涉及的是一種檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于已經(jīng)截除外源污染的封閉型水體而言，內(nèi)源釋放是維持水體營養(yǎng)鹽含量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。正是由于內(nèi)源的釋放導(dǎo)致水體水質(zhì)在短期內(nèi)并未明顯改善，盡管人們采用了截除外源的修復(fù)技術(shù)，但從長期來看，如果不能有效控制內(nèi)源釋放，其會在長期內(nèi)在底泥、水、生物間持續(xù)循環(huán)，從而影響修復(fù)效果。
[0003]對于富營養(yǎng)化水體而言，人們通常采用化學(xué)法、物理法和環(huán)保清淤法等來抑制內(nèi)源磷釋放?；瘜W(xué)法是指通過投加化學(xué)藥劑，對表層底泥進(jìn)行氧化或固定，抑制內(nèi)源磷釋放；物理法是指采用物理材料如未污染的底泥、清潔砂子、礫石、鈣質(zhì)膨潤土、灰渣、人工沸石、水泥等作為覆蓋材料，將底泥與水物理性隔開。環(huán)保清淤通過清除水體底泥而達(dá)到減少內(nèi)源磷釋放的目的。該方法仍處于實(shí)驗(yàn)階段，即使在某些水體應(yīng)用，水質(zhì)改善效果未完全達(dá)到預(yù)期，而且疏浚的投入也大。清除的底泥處置不當(dāng)，則會引起二次污染。也有采用種植水生植物，在根圈效應(yīng)作用下，將內(nèi)源磷固定或者被水生植物吸收。這種方法對底泥的組成、厚度、上覆水水質(zhì)等都有較高要求，而且其效果也一般。
[0004]從上述方法中可以看出，目前，對內(nèi)源磷的控制通常是物理方法，但還沒有采用底棲生物對內(nèi)源磷的釋放進(jìn)行控制的技術(shù)和方法。而底棲生物在捕食等活動中，會對底泥進(jìn)行擾動，從而引入溶解氧，增加底泥中有氧環(huán)境的體積，進(jìn)而提高氧化還原電位，抑制內(nèi)源磷釋放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種檢測底泥中結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法，有效的抑制內(nèi)源磷釋放。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法，包括以下步驟:
步驟I)采用去離子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷，再利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷；
步驟2)分別采用去離子水和0.1mol氫氧化鈉溶液去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷和鐵鋁結(jié)合態(tài)磷，利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷；
步驟3)利用所述步驟I得到的磷與所述步驟2得到的磷的差值即為可被生物利用的鐵招結(jié)合態(tài)憐。
[0007]進(jìn)一步的，所述去離子水提取法包括以下步驟:
步驟I)在比色管中加入稱取的已知量的濕底泥，泥水比為200:1 ;
步驟2)將容器放在搖床上，搖床速度為200rpm，提取時間為6h ；步驟3)用去離子水對底泥沖洗3次，每次用量按泥水比100:1計(jì)。
[0008]進(jìn)一步的，所述0.1mol氫氧化鈉溶液提取法包括以下步驟:
步驟1)在經(jīng)過去離子水提取后的底泥中，加入0.1mol氫氧化鈉溶液，泥水比150:1 ; 步驟2)將容器放在搖床上，搖床速度為200rpm，提取時間為24h ；
步驟3)提取后，再用去離子對底泥沖洗3次，每次用量按泥水比100:1計(jì)。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的檢測方法能直接定量、易于操作，精確的測量底泥中可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷，使得用于評估水體富營養(yǎng)化發(fā)生風(fēng)險的參照數(shù)據(jù)更具有可靠性。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0011]一種檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法，包括以下步驟:
步驟1)采用去離子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷，再利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷；
步驟2)分別采用去離子水和0.1mol氫氧化鈉溶液去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷和鐵鋁結(jié)合態(tài)磷，利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷；
步驟3)利用所述步驟I得到的磷與所述步驟2得到的磷的差值即為可被生物利用的鐵招結(jié)合態(tài)憐。
[0012]進(jìn)一步的，所述去離子水提取法包括以下步驟:
步驟I)在比色管中加入稱取的已知量的濕底泥，泥水比為200:1 ;
步驟2)將容器放在搖床上，搖床速度為200rpm，提取時間為6h ；
步驟3)用去離子水對底泥沖洗3次，每次用量按泥水比100:1計(jì)。
[0013]進(jìn)一步的，所述0.1mol氫氧化鈉溶液提取法包括以下步驟:
步驟I)在經(jīng)過去離子水提取后的底泥中，加入0.1mol氫氧化鈉溶液，泥水比150:1 ; 步驟2)將容器放在搖床上，搖床速度為200rpm，提取時間為24h ；
步驟3)提取后，再用去離子對底泥沖洗3次，每次用量按泥水比100:1計(jì)實(shí)施例1太湖梅粱灣和月亮灣底泥中可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷的測定以本發(fā)明的方法檢測太湖梅粱灣和月亮灣底泥中可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷含量，并與常規(guī)方法相對比。水樣采集點(diǎn)位于梅粱灣(N 31q31’33.9”，E 120 ? 12’35.2”)月亮灣(N 31024, 38.8"，E UOcV 4.57")。利用進(jìn)口大口徑柱狀采樣器(Rigo C0.直徑 IlOmm高500_)在每個采樣點(diǎn)各采集無擾動柱狀樣(10cm)2根，并現(xiàn)場切得表層Icm底泥樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室。
[0014]采用傳統(tǒng)的內(nèi)源磷形態(tài)分析法分析鐵鋁結(jié)合態(tài)磷和藻類可利用磷含量。結(jié)果以平均值土均方差來表示。梅粱灣底泥的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷和藻類可利用磷含量分別為421.04±22.10mg/kg和189.79±17.12mg/kg，月亮灣底泥的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷和藻類可利用磷含量分別為 595.12±30.36mg/kg 和 271.23±23.2lmg/kgo
[0015]采用去離子對梅粱灣和月亮灣的底泥分別進(jìn)行預(yù)處理后，在3個125mL錐形燒瓶中分別加入0.50g收集的濕底泥(已知含水率)，并加入50mL無磷培養(yǎng)液，隨后加入“磷饑餓”(12d)的銅綠微囊藻，初始濃度為lOOOcell/mL。在溫度24±2°C、光照強(qiáng)度43001m± 10%條件下培養(yǎng)14d，搖床速度為60rpm。14d后，測定藻類數(shù)量，通過藻類數(shù)量計(jì)算底泥中BAP含量。計(jì)算結(jié)果為:梅粱灣和月亮灣底泥中BAP含量分別為86.79 ± 7.32mg/kg和105.37±12.41mg/kg。同時測定去離子提取液中溶解性磷酸鹽含量，并計(jì)算該部分磷在底泥中的含量，梅粱灣與月亮灣分別為22.63±2.92mg/kg和32.47±4.5ImgAg0
[0016]分別采用去離子和0.1mol氫氧化鈉溶液對梅粱灣和月亮灣底泥進(jìn)行前處理，處理后，在3個125mL錐形燒瓶中分別加入0.50g收集的濕底泥(已知含水率)，并加入50mL無磷培養(yǎng)液，隨后加入“磷饑餓”(12d)的銅綠微囊藻，初始濃度為lOOOcell/mL。在溫度24±2°C、光照強(qiáng)度43001m±10%條件下培養(yǎng)14d，搖床速度為60rpm。14d后，測定藻類數(shù)量，通過藻類數(shù)量計(jì)算底泥中BAP含量。計(jì)算結(jié)果為:梅粱灣和月亮灣底泥中BAP’含量分別為12.31 ±2.37mg/kg和15.87 ±3.03mg/kg。同時測定0.1mol氫氧化鈉提取液中溶解性磷酸鹽含量，并計(jì)算該部分磷在底泥中的含量，梅粱灣與月亮灣分別為92.04±5.87mg/kg和109.10±6.33mg/kg。
[0017]則計(jì)算可知，梅粱灣和月亮灣底泥中可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷含量分別為:74.48 ±4.95mg/kg 和 89.50 ±9.38mg/kg。
[0018]將0.1mol氫氧化鈉提取液中所測得的內(nèi)源磷含量減去可被生物利用的鈣結(jié)合態(tài)磷和有機(jī)磷，該值在梅粱灣和月亮灣底泥中分別為79.74±3.66mg/kg和93.23±8.60mg/kg。將該值與藻類培養(yǎng)提取的可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷相比，基本一致，誤差為
3.91%-6.64%。說明經(jīng)前處理后，藻類提取的磷基本為鐵鋁結(jié)合態(tài)磷。
[0019]與傳統(tǒng)方法測得的藻類可利用磷相比，本方法測得的可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷含量明顯較低。該方法可為更為精確的評估底泥中可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷的含量。
[0020]相對偏差范圍為6.65%-10.68%ο
【權(quán)利要求】
1.一種檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟I)采用去離子水提取的方式去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷，再利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷； 步驟2)分別采用去離子水和0.1mol氫氧化鈉溶液去掉底泥中以物理吸附為主的形態(tài)磷和鐵鋁結(jié)合態(tài)磷，利用銅綠微囊藻培養(yǎng)的方式提取可被生物利用的磷； 步驟3)利用所述步驟I得到的磷與所述步驟2得到的磷的差值即為可被生物利用的鐵鋁結(jié)合態(tài)磷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法，其特征在于，所述去離子水提取法包括以下步驟: 步驟I)在比色管中加入稱取的已知量的濕底泥，泥水比為200:1 ; 步驟2)將容器放在搖床上，搖床速度為200rpm，提取時間為6h ； 步驟3)用去離子水對底泥沖洗3次，每次用量按泥水比100:1計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測底泥中鐵鋁結(jié)合態(tài)磷生物有效性的方法，其特征在于，所述0.1mol氫氧化鈉溶液提取法包括以下步驟: 步驟I)在經(jīng)過去離子水提取后的底泥中，加入0.1mol氫氧化鈉溶液，泥水比150:1 ; 步驟2)將容器放在搖床上，搖床速度為200rpm，提取時間為24h ； 步驟3)提取后，再用去離子對底泥沖洗3次，每次用量按泥水比100:1計(jì)。
【文檔編號】C02F11/00GK103776960SQ201210406371
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月23日
【發(fā)明者】李大鵬, 黃勇 申請人:蘇州科技學(xué)院