[发明专利]湖泊水生植物根区磷元素吸收特征的DGT测试分析方法

摘要

本发明提供了一种湖泊水生植物根区磷元素吸收特征的DGT测试分析方法，该方法基于DGT在水生植物根区的现场测定、分析方法及其参数、沉积物间隙水/沉积物固相和植物样品的分析方法，针对现场水生植物‑水‑沉积物体系进行的上述内容的测定，获得一系列表示固液相分配、平衡浓度、沉积物磷贮库容量和DGT参数(CDGT、Rdiff和CE)，根据以上参数进行数理统计以及植物吸收参数的运算，进行水生植物根区吸收机制和特征的预测和评价。

主权项

一种湖泊水生植物根区磷元素吸收特征的DGT测试分析方法，包括如下步骤：(1)在湖泊水生植物的根区选择多个样点，将多个完成驱氧处理的水合氧化铁圆形DGT分别放入所述多个样点的根区沉积物中并保持至少24小时；(2)将多个所述水合氧化铁圆形DGT取出，用去离子水冲洗干净并取出所述水合氧化铁圆形DGT中的水合氧化铁固定胶；用酸溶液分别对每个所述水合氧化铁固定胶进行静置洗脱，利用钼锑抗光度法测定每个洗脱液中活性磷的浓度，最后分别根据每个洗脱液中活性磷的浓度计算得到每个样点的DGT浓度CDGT；(3)用抓斗式采样器分别取出所述多个样点的湖泊水生植物以及所述湖泊水生植物根区的沉积物；在每个样点的所述湖泊水生植物根区的沉积物中采集两份沉积物样品，将其中一份所述沉积物样品在惰性气体条件下进行离心处理，收集上清液，采用钼锑抗光度法测定所述上清液中活性磷的浓度，即得到沉积物间隙水中活性磷的浓度Csolu；对另一份沉积物样品进行干燥得到沉积物颗粒，先依次使用浓度为1mol/L的NH4Cl水溶液、BD试剂溶液、浓度为0.1mol/L的NaOH水溶液和浓度为0.5mol/L的HCl水溶液作为提取剂在室温条件下对所述沉积物颗粒进行提取，最后再使用浓度为0.1mol/L的NaOH水溶液在85℃的温度条件下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，从而依次分别得到弱结合态磷、氧化还原敏感态磷、金属水合氧化物结合态磷、钙结合态磷和惰性有机态磷的浓度；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；(4)对每个样点的所述湖泊水生植物根区的沉积物的颗粒物密度和颗粒物空隙率进行测定，利用所述颗粒物空隙率计算得到沉积物间隙水的扩散系数；(5)将固液分配系数和响应时间以及所述沉积物的颗粒物密度、扩散层的扩散系数、扩散层的厚度、所述沉积物间隙水的扩散系数、所述水合氧化铁圆形DGT中扩散胶的空隙率、所述沉积物的颗粒物空隙率、所述沉积物间隙水的初始浓度输入DIFS软件中，计算得出Rdiff值，其中所述固液分配系数的值设定为10‑10cm3g‑1，所述响应时间的值设定为1010s；然后分别利用下述公式计算得到所述多个样点的磷的有效浓度CE:CE＝CDGT/Rdiff；(6)分别测定每个样点的所述湖泊水生植物的根、茎、叶中磷的浓度；(7)将多个所述样点的DGT浓度CDGT、所述沉积物的弱结合态磷浓度、氧化还原敏感态磷浓度、金属水合氧化物结合态磷浓度、钙结合态磷浓度和惰性有机态磷浓度、沉积物的磷贮库Cs、磷的有效浓度CE、沉积物间隙水中活性磷的浓度Csolu分别与所述多个样点的湖泊水生植物的根、茎、叶中磷的浓度进行数理统计，获得水生植物根区的磷吸收特征。