Name: 测量实验室微量微生物中的磷释放,用于水质评估 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 42 s
Description: 了解实验室微宇宙模拟法评估饱和土壤与沉积物中磷释放潜力。该方法模拟生物地球化学过程，帮助研究人员量化磷迁移风险并设计缓解措施。

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资金由美国地质调查局与佛蒙特水资源与湖泊研究中心之间的协议提供。结论和观点由作者提出，不代表佛蒙特水资源与湖泊研究中心或美国地质调查局的立场。

1. 样品采集
<ol>
	<li>从目标地点采集约 4 L 的土壤（或沉积物）。采样区域应相对较小，以限制磷（P）和土壤性质的空间变异性。</li>
	<li>先用粗筛（20 mm）过筛样品，再用 2 mm 筛过筛。过筛后用手充分混合样品。</li>
	<li>称取 100 g 田间湿润状态的土壤或沉积物。在 105 °C 的烘箱中烘干 24 h，计算重量含水量（土壤水质量/干土质量）。</li>
	<li>取 500 mL 子样品用于化学分析。 
	注：建议进行土壤 pH、有机质含量和活性无机磷（Pi）浓度等土壤测试。本研究中，土壤活性 Pi 有效性的评估方法如下：1）用 1.25 mol L-1 醋酸铵溶液（pH = 4.8；下文简称改良 Morgan 法提取磷）提取 Pi，并通过比色法测定7,8；2）用蒸馏水提取 Pi；3）用 1.25 mol L-1 醋酸铵溶液（pH = 4.8）提取磷，并通过电感耦合等离子体-光学发射光谱法（ICP）测定8。</li>
	<li>将剩余过筛后的土壤用于微宇宙实验，或装入聚乙烯袋中于 5 °C 保存以备后续使用。 
	注：土壤在冷藏较长时间（&#62;30 天）后会变干，使用前需重新润湿。切勿冷冻土壤样品，以免影响微生物完整性及磷的释放潜力。</li>
</ol>
2. 微型生态系统构建
<ol>
	<li>使用一升（1 L）量程的聚丙烯或其他惰性塑料烧杯作为独立的实验单元（微宇宙系统）。用10%盐酸清洗烧杯，并用蒸馏水冲洗三遍。</li>
	<li>从烧杯底部向上量取2 cm，在靠近刻度处做一标记。钻一个直径为1.25 cm的孔，用于安装排水口。</li>
	<li>在接头外缘内侧及钻孔外周涂上少量硅胶。小心地将排水口插入孔中。 
	注意：在进入步骤2.4之前，需至少静置干燥24小时。</li>
	<li>将接头外周轮廓描在尼龙网滤膜上，并用剪刀剪下。在每片滤膜外缘周围涂上一层薄硅胶，然后将滤膜压在接头入口处。使用前需至少干燥24小时。 
	注意：大多数应用推荐使用100 µm孔径的滤膜；然而，质地较细的土壤可能需要更大孔径的滤膜，以避免过长的孔隙水样品采集时间。</li>
	<li>在直径为0.625 cm的短段乳胶管两端安装到接头末端，并在管上夹一个3.3 cm宽的纸夹，以阻止液体流动。</li>
</ol>
3. 进行磷释放试验
<ol>
	<li>将500 mL样品加入两个平行的微宇宙系统中，并沿烧杯壁缓慢加入蒸馏水，直至淡水（FW）体积达到1 L标记处。 
	注意：在采集初始样品前，让微宇宙系统平衡24−48小时。</li>
	<li>松开纸夹以启动渗漏水（PW）从排水口流出。将洁净的30 mL烧杯直接置于PW排水口下方收集样品。先排出数mL的PW并弃去，随后收集接下来的10 mL作为代表性样品体积。</li>
	<li>将PW样品通过0.45 µm膜滤器过滤，并立即测定其中的可溶性反应性磷（SRP）。记录吸光度值及测量时间。 
	注意：SRP通常被认为是正磷酸盐；然而，钼酸盐反应性磷也可能与胶体和/或纳米颗粒形成复合物，这些物质可穿透0.45 µm滤膜4。</li>
	<li>通过将10 mL橡胶头吸管插入水柱中段，以环形运动方式吸取初始FW样品。将样品排入烧杯，立即过滤并测定SRP。</li>
	<li>用蒸馏水将烧杯重新加水至1 L刻度，以补充取样损失的水量。 
	注意：蒸发损失量会有所变化。目标是在所有微宇宙系统中持续保持总体积（淹水土壤+水柱）为1 L。补充蒸发损失的水分对SRP浓度的稀释效应可忽略不计。</li>
	<li>根据所需分析的磷释放时间点数量，重复步骤3.2至3.5。 
	注意：随时间采集的样品数量取决于实验设计目标。若培养温度接近20 °C，每周采样一至三次通常已足够。在较高温度下培养会加快SRP的释放速率，需更频繁地采样。此处目的在于展示微宇宙方法的应用价值，而非侧重实验数据的分析。适用于拟合磷解吸/吸附数据的动力学模型和经验模型在其他文献中已有报道9,10。由于微宇宙方法采用重复测量设计，并可容纳重复样本和不同处理组，因此广义线性混合模型分析方法也适用11。</li>
</ol>

<ol><li>Patrick, W. H., Khalid, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphate+release+and+sorption+by+soils+and+sediments%3A+Effect+of+aerobic+and+anaerobic+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Phosphate release and sorption by soils and sediments: Effect of aerobic and anaerobic conditions.</a> Science. 186 (4158), 53-55 (1974).</li>
<li>Moore, P. A., Reddy, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+Eh+and+pH+on+phosphorus+geochemistry+in+sediments+of+Lake+Okeechobee%2C+Florida%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Role of Eh and pH on phosphorus geochemistry in sediments of Lake Okeechobee, Florida.</a> Journal of Environmental Quality. 23, 955-964 (1994).</li>
<li>Young, E. O., Ross, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphate+release+from+seasonally+flooded+soils%3A+a+laboratory+microcosm+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Phosphate release from seasonally flooded soils: a laboratory microcosm study.</a> Journal of Environmental Quality. 30 (1), 91-101 (2001).</li>
<li>Henderson, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anoxia-induced+release+of+colloid-+and+nanoparticle-bound+phosphorus+in+grassland+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Anoxia-induced release of colloid- and nanoparticle-bound phosphorus in grassland soils.</a> Environmental Science & Technology. 46 (21), 11727-11734 (2012).</li>
<li>Vidon, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hot+spots+and+hot+moments+in+riparian+zones%3A+potential+for+improved+water+quality+management%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Water+Resources+Association%22%5BJournal%5D)">Hot spots and hot moments in riparian zones: potential for improved water quality management.</a> Journal of the American Water Resources Association. 46 (2), 278-298 (2010).</li>
<li>Young, E. O., Ross, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+mobilization+in+flooded+riparian+soils+from+the+Lake+Champlain+Basin%2C+VT%2C+USA%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Environmental+Science%22%5BJournal%5D)">Phosphorus mobilization in flooded riparian soils from the Lake Champlain Basin, VT, USA.</a> Frontiers in Environmental Science. 6 (120), 1-12 (2018).</li>
<li>McIntosh, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bray+and+Morgan+soil+extractants+modified+for+testing+acid+soils+from+different+parent+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Bray and Morgan soil extractants modified for testing acid soils from different parent materials.</a> Agronomy Journal. 61 (2), 259-265 (1969).</li>
<li>Young, E. O., Ross, D. S., Cade-Menun, B. J., Liu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+speciation+in+riparian+soils%3A+a+phosphorus-31+nuclear+magnetic+resonance+and+enzyme+hydrolysis+study%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Phosphorus speciation in riparian soils: a phosphorus-31 nuclear magnetic resonance and enzyme hydrolysis study.</a> Soil Science Society of America Journal. 77 (5), 1636-1647 (2013).</li>
<li>McGechan, M. B., Lewis, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sorption+of+phosphorus+by+soil%3A+Part+1.+Principles%2C+equations%2C+and+models%5BTitle%5D)+AND+%22Biosystems+Engineering%22%5BJournal%5D)">Sorption of phosphorus by soil: Part 1. Principles, equations, and models.</a> Biosystems Engineering. 82 (1), 1-24 (2002).</li>
<li>Cabrera, M. L. Modeling phosphorus in runoff: Basic approaches. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCabrera%2C+ML+%22Modeling+Phosphorus+in+the+Environment%22">Modeling Phosphorus in the Environment</a>. Radcliffe, D. E., Cabrera, M. L. , CRC Press. Boca Raton, FL. 65-81 (2007).</li>
<li>Gbur, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGbur%2C+EE+%22Analysis+of+Generalized+Linear+Mixed+Models+in+the+Agricultural+and+Natural+Resources+Sciences%22">Analysis of Generalized Linear Mixed Models in the Agricultural and Natural Resources Sciences</a>. , American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, Soil Science Society of America. Madison, WI. (2012).</li>
<li>Moore, P. A., Reddy, K. R., Fisher, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+flux+between+sediment+and+overlying+water+in+Lake+Okeechobee%2C+Florida%3A+Spatial+and+temporal+variations%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Phosphorus flux between sediment and overlying water in Lake Okeechobee, Florida: Spatial and temporal variations.</a> Journal of Environmental Quality. 27 (6), 1428-1439 (1998).</li>
<li>Young, E. O., Briggs, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+concentrations+in+soil+and+subsurface+water%3A+A+field+study+among+cropland+and+riparian+Buffers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Phosphorus concentrations in soil and subsurface water: A field study among cropland and riparian Buffers.</a> Journal of Environmental Quality. 37 (1), 69-78 (2008).</li>
<li>Hoffmann, C. C., Kjaergaard, C., Uusi-Kämppä, J., Hansen, H. C. B., Kronvang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+retention+in+riparian+buffers%3A+review+of+their+efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Phosphorus retention in riparian buffers: review of their efficiency.</a> Journal of Environmental Quality. 38 (5), 1942-1955 (2009).</li>
<li>Bartlett, R. J., Ross, D. S. Chemistry of Redox Processes in Soils. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBartlett%2C+RJ+%22Chemical+Processes+in+Soils%2C+SSSA+Book+Ser.+8%22">Chemical Processes in Soils, SSSA Book Ser. 8</a>. Tabatabai, M. A., Sparks, D. L. , SSSA. Madison, WI. 461-487 (2005).</li>
<li>Radcliffe, D. E., Freer, J., Schoumans, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffuse+phosphorus+models+in+the+United+States+and+Europe%3A+Their+usages%2C+scales%2C+and+uncertainties%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Diffuse phosphorus models in the United States and Europe: Their usages, scales, and uncertainties.</a> Journal of Environmental Quality. 38 (5), 1956-1967 (2009).</li>
<li>Bartlett, R. J., James, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studying+dried%2C+stored+soil+samples%E2%80%94some+pitfalls%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Studying dried, stored soil samples—some pitfalls.</a> Soil Science Society of America Journal. 44 (4), 721-724 (1980).</li>
<li>Turner, B. L., McKelvie, I. D., Haygarth, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+water+extractable+soil+organic+phosphorus+by+phosphatase+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Biology+%26+Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Characterization of water extractable soil organic phosphorus by phosphatase hydrolysis.</a> Soil Biology & Biochemistry. 34 (1), 27-35 (2002).</li>
<li>Turner, B. L., Haygarth, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+solubilization+in+rewetted+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Phosphorus solubilization in rewetted soils.</a> Nature. 411, 258(2001).</li>
<li>Sparks, D. L. Kinetics of reactions in pure and mixed systems. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSparks%2C+DL+%22Soil+Physical+Chemistry%22">Soil Physical Chemistry</a>. Sparks, D. L. , CRC Press. Boca Raton, FL. (1986).</li>
</ol>

作者声明，本工作是在不存在任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。

微宇宙方法的一个主要技术优势在于其模拟能力 原位 饱和土壤或沉积物上方直接覆盖着在氧化还原状态和磷含量方面可能存在显著差异的淡水，此类条件即为所述情形。具有可变水源区水文特征的景观，例如排水沟、淹水农田、湿地以及河岸带/近溪区域，均属于还原态孔隙水周期性被氧化程度更高且正磷酸盐（Pi）浓度较低的水体覆盖的典型环境。这些氧化还原梯度可显著影响正磷酸盐的吸附/解吸过程，从而影响其向地表水和地下水的迁移能力1,2,3,4,5,6,12,13,<sup class="xref"...

磷（P）是作物和水生生物量生产力的关键限制性养分。地表水文过程是决定磷归趋与迁移的主要驱动因素，因为它不仅控制着沉积物和磷的物理迁移，还影响径流及淹水/积水事件期间磷的再释放潜力。通常采用多种基于实验室的提取方法，在氧化条件下估算田间尺度的磷释放量。尽管多种机制均可导致磷的释放，但铁结合态磷酸盐的还原性溶解是一种已被充分证实的反应机制，可导致大量正磷酸盐-P向水体释放1,2,3,4。在关于湿地中控制磷生物地球化学过程机制的综述中，氧化还原状态被假定为控制磷向土壤和浅层地下水释放的主要变量5。因此，传统的磷检测方法可能无法可靠地预测长期饱和条件下的磷释放情况。
鉴于水体滞留时间和氧化还原状态对磷的归趋与迁移具有重要意义，旨在更准确模拟 原位 条件可能导致适用于受变异性饱和影响的农业和湿地生态系统的磷（P）迁移风险指数得到改进。由于正磷酸盐可立即被生物利用，饱和期间解吸的速率和程度可作为非点源磷污染风险的指标。本方法旨在量化磷向孔隙水（PW）的解吸以及向表层淹水水体（FW）的迁移，这是具有变源区水文特征区域（如淹水的农田、湿地、排水沟及河岸带/近溪流区域）的典型状况。该方法最初用于表征美国纽约州北部季节性淹水土壤中磷的释放潜力，近期已应用于量化美国佛蒙特州西北部尚普兰湖流域河岸带土壤中磷的解吸潜力6在此，我们提供了一种实验室微宇宙法的实验方案，并重点介绍最近发表的一项研究结果，以展示该方法在量化磷解吸潜力方面的能力。我们还展示了磷释放潜力与常规土壤测试（活性可提取磷、pH）在不同地点预测磷释放能力之间的关系。
实施该方法需要进入具备适当气候控制、通风、供水和规范酸性废液处理系统的分析实验室。该方法假定可获取常规化学试剂和实验室设备（如水槽、通风橱、玻璃器皿等）。除常规实验室需求外，还需配备膜过滤系统（≤ 0.45 µm）和用于测定磷（P）的紫外分光光度计。建议配备pH计或多参数水质检测探针，但非必需。实验室温度是一个重要因素，除非温度本身作为实验变量进行研究，否则应保持恒定（建议为20 °C）。能够无障碍地使用配备适当设备的合格分析实验室，是正确实施该方法并获得有意义结果的前提条件。

<table><tbody><tr><td>1.25 cm 塑料接头</td><td>若干</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>用于磷测定的化学试剂</td><td>若干</td><td>NA</td><td>假设具备磷分析能力；具体方法详见引用文献</td></tr><tr><td>配备 1.25 cm 钻头的手电钻或电钻</td><td>若干</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>带刻度的塑料烧杯（1L）</td><td>若干</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>配备通风橱、温度控制和酸性废液处理系统的实验室</td><td>NA</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>尼龙网滤筛（100 μm）</td><td>若干</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>硅胶</td><td>若干</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>紫外分光光度计</td><td>若干</td><td>NA</td><td></td></tr></tbody></table>

测量实验室微宇宙系统中的磷释放以评估水质

Measuring Phosphorus Release in Laboratory Microcosms for Water Quality Assessment

磷（P）是农业生态系统中一种关键的限制性养分，需谨慎管理以降低其向水生环境迁移的风险。常规的实验室磷生物有效性测定依赖于在氧化条件下对干燥样品进行化学提取。尽管此类方法具有实用性，但在表征长期淹水条件下磷的释放方面存在局限。在还原环境中，与氧化铁及其他金属结合的活性正磷酸盐可迅速解吸进入溶液，从而增加磷向地表径流和地下水迁移的风险。为更准确地量化在持续饱和条件下磷的解吸潜力与移动性，已开发出一种基于随时间重复采集孔隙水及上覆淹水水样的实验室微宇宙方法。该方法适用于量化理化性质各异的土壤和沉积物中磷的释放潜力，通过更精确地表征水文活跃区域的磷释放风险，有助于提升针对特定地点的磷减排措施效果。该方法的优势在于能够模拟 原位 动力学、简洁性、低成本和灵活性。

最近一项关于河岸带磷释放潜力的研究结果被重点介绍，以展示该方法表征站点尺度磷释放动态的能力6尽管部分土壤中的速效磷（SRP）随时间变化较小，但其他土壤中水溶性磷（PW-SRP）和铁铝氧化物结合态磷（FW-SRP）的浓度则显著升高（图1）。展示了两个呈现相反趋势的位点 图1. 土壤7号样点为河岸带样地，土壤pH较低，且以几乎连续的可溶性反应性磷（SRP）为特征 吸附 来自 PW (图1A）。土壤14采自相邻的玉米种植田，其土壤中活性无机磷（Pi）含量较高（土壤14），在淹水后的第一个月内，其PW-SRP几乎增加了7倍（图1B).
与PW-SRP浓度相反，FW-SRP随时间推移呈下降趋势（图1）。同时测定孔隙水中的亚铁（Fe<...

准确量化饱和土壤和沉积物中磷（P）的解吸潜力对于磷的建模及迁移控制工作具有重要意义。为更准确地考虑 原位 基于对实验室微宇宙系统进行重复取样，建立了一种简单方法，用于研究长期饱和条件下土壤-水氧化还原动态及磷的活化过程。

磷（P）是农业生态系统中一种关键的限制性养分，需要进行精细管理，以降低其向水生环境迁移的风险。常规……

本方法有助于回答在长期饱和条件下，特定土壤或沉积物释放可溶性磷的可能性有多大这一问题。量化不同饱和环境中的磷释放潜力，对于评估磷向溪流迁移的风险以及设计相应的减缓措施具有重要意义。该方法的主要优势在于能够模拟在野外条件下影响可溶性磷在迁移过程中释放的重要生物地球化学过程。初次尝试该方法的科研人员不应遇到困难，因为其操作简便性是主要优势之一。首先，从目标地点采集约四升土壤样品。采样区域应限制在约10平方米范围内，以减少样品所代表的空间变异性。先用20毫米的粗筛过筛样品，再用2毫米的细筛过筛。过筛后将样品充分手工混合。称取100克田间湿土，于105摄氏度烘箱中烘干24小时。称取干燥土壤，计算重力水分含量百分比。然后，使用一个空烧杯量取500毫升的子样品，留作化学分析用。将剩余的过筛土壤用于微宇宙研究，或储存于聚丙烯袋中，在5°C条件下保存以备后续使用。使用1升带刻度的聚丙烯或其他惰性塑料烧杯作为独立的实验微宇宙单元。用10%盐酸清洗烧杯，并用蒸馏水冲洗三次。从底部向上量取2厘米，并在靠近烧杯刻度处做一标记。在标记处钻一个直径为1.25厘米的孔，用于排水口。在软管接头内侧边缘涂抹少量硅胶。小心地将排水口插入孔中。继续操作前，室温晾干24小时。将软管接头的外缘轮廓描画到尼龙网滤膜上，用剪刀剪下，在滤膜外缘均匀涂上一圈薄薄的硅胶，然后轻轻按压至软管入口处。使用前至少等待24小时干燥时间。接着，将一段短乳胶管套在软管接头上，并用3.3厘米宽的纸质装订夹夹紧。用约500毫升蒸馏水装满烧杯，以检测可能存在的泄漏。将500毫升样品加入两个平行的微宇宙系统中，并沿烧杯壁缓慢加入蒸馏水，直至淹水深度达到1升刻度线。在预定的初始采样时间点，移除石蜡膜，以促使孔隙水通过排水口流出。将洁净的20毫升烧杯直接置于孔隙水排水口下方，收集样品。让数毫升孔隙水排出，弃去，取后续的10毫升作为代表性样品体积。将孔隙水样品通过0.45微米膜滤器过滤，并立即使用分光光度计测定其中的可溶性活性磷。记录吸光度值及测量时间。通过将10毫升球型吸液管插入水柱中约一半深度，并以旋转动作吸取，采集初始的洪水样本。将样本注入烧杯，经0.45微米膜滤器过滤后，立即测定可溶性活性磷。用蒸馏水将烧杯补液至1升刻度，以确保所有微宇宙系统中淹水土壤与水柱的总体积恒定为1升。在预定的时间点重复进行可溶性活性磷的分析。在本方案中，一个土壤 pH 值较低的河岸带采样点显示出孔隙水中可溶性活性磷几乎持续被吸附的现象。而来自相邻玉米种植田（其土壤中活性无机磷含量较高）的样品则在淹水后的第一个月内，孔隙水中的可溶性活性磷浓度增加了近七倍。孔隙水中亚铁浓度作为氧化还原状态的代用指标，在约三周后显著升高，表明环境已转为还原状态。相比之下，淹水层中可溶性活性磷浓度则随时间呈下降趋势。与将相同土壤在田间湿润状态下进行淹水相比，对干燥土壤进行淹水会显著增加无机磷向孔隙水的解吸及其向表层水的后续迁移。 评估了土壤磷测试预测平均可溶性活性磷浓度的可靠性。蒸馏水提取法和改良摩根法提取的磷是预测平均孔隙水和淹水条件下可溶性活性磷浓度的最佳指标之一。通过电感耦合等离子体光谱法测定的改良摩根法提取磷的预测效果，不如通过钼酸盐比色法测定的改良摩根法提取磷或蒸馏水提取磷。孔隙水中可溶性活性磷与淹水层中可溶性活性磷的比值随土壤pH值呈线性增加。此外，还可开展其他表征磷动态过程的实验，例如，湿地土壤对磷的去除能力是一个重要过程，可通过向淹水层中添加磷并测定其随时间消失的速率来模拟该过程。测定磷所用的分析方法涉及盐酸的使用。因此，必须配备适当的安全设备和实验室设施。

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环境

测量实验室微量微生物中的磷释放,用于水质评估

本方案描述了一种利用微孔板读数仪测量并分类土壤磷的高通量酶解法，可将土壤磷分为单酯磷、二酯磷和无机磷。在标准实验室中，可同时测定多达96个样品。...

环境样品中有机磷的高通量测定与分类

来源：Pokhrel, A., et al. 细菌中无机多聚磷酸盐的检测。 J. Vis. Exp.

一种用于定量细菌中无机多聚磷酸盐的检测方法

湖泊富营养化是全球范围内的水质问题，因此识别和控制营养源至关重要。通过实验室测定沉积物柱芯中磷的释放速率，是评估内源性磷负荷作用并指导管理决策的有效方法。...

湖泊沉积物中实验室测定的磷通量作为内源性磷负荷的度量

本文介绍了用于测量沉积物-水界面气体和溶质交换的小型核心培养方法。该方法可提供可靠的沉积物-水交换数据，用于评估沉积物在影响水生生态系统中生物及生物地球化学过程中的作用。...

底栖层交换的O2，N2 利用小型岩心培养法测定溶解性营养物质

磷脂脂肪酸可提供有关土壤微生物群落结构的信息。本文介绍了从土壤样品中提取磷脂的单相氯仿混合物提取方法、利用固相萃取柱对提取的脂质进行分离纯化的方法，以及通过甲醇解反应生成脂肪酸甲酯，随后采用毛细管气相色谱法对脂肪酸甲酯进行分析。...

土壤中微生物磷脂脂肪酸的提取与分析

以颗粒形式存在的养分在农业排水水中可能对总负荷产生显著贡献。本研究描述了一种新方法，可在整个排水事件期间采集来自农田渠道排水的流量加权水样及悬浮颗粒物。...

在排水事件期间采集农业沟渠中流量加权的水样及悬浮颗粒物

本文介绍了一种简便且高可靠性的方法，用于研究膦酸盐在含铁过滤材料（特别是颗粒状氢氧化铁）上的吸附过程。在缓冲溶液中，利用旋转仪使膦酸盐与吸附剂接触，随后采用微型化磷测定方法进行分析。...

使用微型化磷测定法优化测定膦酸盐在颗粒状氢氧化铁上吸附的实验步骤

我们介绍一种简单的方法，用于快速定量多种细菌中的无机多聚磷酸盐，包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌以及分枝杆菌。...

检测细菌中的无机多聚磷酸盐

在微量滴定板中培养放射性标记的细菌，可实现高通量取样，从而对核苷酸池含量（包括(p)ppGpp）进行多次技术重复和生物学重复检测。可监测由生理应激源引发的生长转换及其从应激中恢复过程中的效应。...

使用微量滴定板放射性标记法结合薄层色谱进行体内多重复测定大肠杆菌（Escherichia coli）的(p)ppGpp水平

本文介绍了一种用于实验室估算多氯联苯（PCB）同系物从猎物向食鱼性鱼类净营养级传递效率的技术。为了最大限度地将实验室结果外推至野外实际情况，应使用该食鱼性鱼类在自然环境中通常摄食的鱼类作为饵料进行喂养。...

实验室估算多氯联苯同系物从猎物向湖鳟（Salvelinus namaycush）的净营养级传递效率

了解实验室微宇宙模拟法评估饱和土壤与沉积物中磷释放潜力。该方法模拟生物地球化学过程，帮助研究人员量化磷迁移风险并设计缓解措施。

测量实验室微宇宙系统中的磷释放以评估水质

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