[发明专利]湖泊厌氧表层沉积物磷释放特征的DGT-DIFS测定方法

权利要求书

1.一种湖泊厌氧表层沉积物磷释放特征的DGT-DIFS测定方法，包括如下步骤：

(1)样品的采集及理化性质的测定：

采用柱状采样器对水体采样点处的表层沉积物进行采集，并将采集到的柱样在与所述采样点相同的温度条件下进行保存；对所述柱样的沉积物的氧化还原电位、pH值、颗粒物密度和颗粒物空隙率进行测定；

(2)沉积物间隙水中磷浓度测定：

(a)将完成驱氧处理后的圆形氧化铁DGT插入所述柱样的沉积物中并保持一定的操作时间，所述圆形氧化铁DGT在所述柱样内的深度处于3-5cm范围内；

(b)取出所述圆形氧化铁DGT，对所述圆形氧化铁DGT中的水合氧化铁固定胶进行酸洗脱，收集洗脱液；测定所述洗脱液中磷的浓度，并计算得到所述圆形氧化铁DGT/溶液界面处的磷的时间平均浓度C_DGT；

(3)沉积物中可溶反应性磷的浓度测定：

在所述圆形氧化铁DGT所处的柱样深度范围内取出两份沉积物样品，在惰性气体保护下，对其中一份所述沉积物样品进行离心处理，收集上清液，采用钼锑抗光度法测定所述上清液中可溶反应性磷的浓度C_solu；

(4)沉积物磷贮库的测定：

对另一份所述沉积物样品进行干燥得到沉积物颗粒，依次使用NH₄Cl溶液和BD试剂溶液作为提取剂对所述沉积物颗粒进行提取，每一次提取平衡后进行离心，由磷钼蓝法测定离心上清液中的可溶性活性态磷的浓度，从而分别得到弱结合态磷和氧化还原敏感态磷的浓度，沉积物的磷贮库Cs为所述弱结合态磷和所述氧化还原敏感态磷的浓度之和；其中所述NH₄Cl溶液的浓度为1mol/L；所述BD试剂溶液为NaHCO₃和Na₂S₂O₄的混合水溶液，所述NaHCO₃和Na₂S₂O₄的浓度均为0.11mol/L；

(5)DIFS输入参数的确定：

根据所述上清液中可溶反应性磷的浓度C_solu和步骤(2)中得到的所述圆形氧化铁DGT/溶液界面处的磷的时间平均浓度C_DGT计算得到DGT测定的再补给系数R：

R＝C_DGT/C_solu；

根据步骤(4)中所述沉积物的磷贮库Cs和所述上清液中可溶反应性磷的浓度C_solu计算得到固液分配系数K_d：

K_d＝Cs/C_solu；

根据步骤(1)中测定得到的沉积物的颗粒物空隙率计算沉积物中的有效扩散系数Ds：

Ds＝D₀/(1-2lnΦ_s)

其中，D₀是活性磷在水中的扩散系数，Φs是沉积物的颗粒物空隙率；

(6)将沉积物的颗粒物空隙率Φs、扩散层的空隙率Φd、扩散层厚度Δg、沉积物的颗粒物密度ρ_C、沉积物中的有效扩散系数Ds、扩散层中的扩散系数D、DGT的操作时间t以及再补给系数R、固液分配系数K_d输入DIFS软件中，得到特征参数。

2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤(1)中，所述沉积物的颗粒物密度和颗粒物空隙率的测定方法为：取所述柱样的沉积物W₀克，在105℃下烘干后，再次称重记为W₁克，然后按下式计算所述沉积物的颗粒物密度ρ_C和颗粒物空隙率Φs：

ρ_C＝W₁/(W₀-W₁)/ρ_w)

Φ_s＝dp/(ρ_C+d_p)

其中，ρ_w是25℃时水的密度；dp为标准颗粒物密度，取值2.65g/cm³。

3.根据权利要求1或2所述的测定方法，其特征在于，步骤(a)中，所述圆形氧化铁DGT的操作时间为24小时。