[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

摘要

本发明提供了一种湖泊厌氧表层沉积物磷释放特征的DGT-DIFS测定方法，该测定方法通过对整个湖泊的多个表层沉积物样点进行磷的DGT-DIFS测定，并将第(I)、(II)提取相中磷的浓度之和作为表层沉积物中的磷贮库，使得根据本发明所述测定方法所确定的磷的固液分配系数才真正符合磷释放原理并能保证DIFS运算的准确度，进而使得本发明所述测定方法能够较为准确地完成对整个湖泊的沉积物中磷的吸附/解吸/扩散过程的评价和释放风险的评估。

主权项

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。