Meting van de fosfor afgifte in laboratorium Microcosms voor de beoordeling van de water kwaliteit

Onze methode helpt bij het beantwoorden van de vraag hoe waarschijnlijk een bepaalde bodem of sediment is om oplosbaar fosfor vrij te geven onder langdurige verzadiging. Het kwantificeren van fosforafgiftepotentieel in variabele verzadigde omgevingen is belangrijk voor het bepalen van transportrisico's voor stromen en het ontwerpen van mitigatiepraktijken. Het belangrijkste voordeel van de methode is het vermogen om belangrijke biogeochemische processen te simuleren die oplosbare fosfor vrijkomen in mobiliteit onder veldomstandigheden.

Een wetenschapper probeert deze methode voor de eerste keer moet niet worstelen, omdat de eenvoud is een van de belangrijkste voordelen. Om te beginnen, verzamel ongeveer vier liter grond van de gewenste sites. Beperk verzamelgebieden tot ongeveer 10 vierkante meter om de hoeveelheid ruimtelijke variabiliteit die door het monster wordt weergegeven, te verminderen.

Zeef monsters door een grof 20 millimeter scherm, gevolgd door een twee millimeter scherm. Meng de monsters grondig met de hand na het zeven. Weeg 100 gram van de veld-vochtige grond, droog in een oven op 105 graden Celsius voor 24 uur.

Weeg de droge grond af en bereken het gravimetrische watergehalte van percentage. Meet vervolgens een subsampple van 500 milliliter met behulp van een leeg bekerglas en reserve voor chemische analyse. Gebruik de resterende gezeefde grond voor microkosmosstudies of bewaar in polypropyleenzakken bij vijf graden Celsius voor later gebruik.

Gebruik een liter afgestudeerd polypropyleen of andere niet-actieve plastic bekers als individuele experimentele microkosmos eenheden. Was bekers in 10% zoutzuur en drievoudige spoeling met gedestilleerd water. Meet twee centimeter omhoog van de bodem en plaats een merk naast bekerdiploma's.

Boor een gat met een diameter van 1,25 centimeter bij de markering voor drainagepoorten. Plaats een kleine kraal van siliconen rond de binnenrand van slang weerhaak. Steek de afwateringspoort voorzichtig in het gat.

Laat het drogen in de lucht 24 uur voordat u verdergaat. Traceer de buitenomtrek van slanghaken op nylon mesh filter scherm. Knip uit met een schaar, breng een dunne kraal siliconen aan rond de buitenrand van het filterscherm en druk voorzichtig op de slanginlaat.

Laat ten minste 24 uur droogtijd voor gebruik. Vervolgens past u een kort stukje latexslang op slanghaken en klem met 3,3 centimeter brede papierbinderclips. Vul bekers met ongeveer 500 milliliter gedestilleerd water, om te testen op mogelijke lekken.

Laad 500 milliliter monster in dubbele microkosmen en breng voorzichtig gedestilleerd water langs bekerwanden tot het overstromingswater het merk van één liter bereikt. Verwijder de paraffinefolie om de poriewaterstroom door de afvoerpoort te laten stromen op het gewenste momentpunt van de eerste bemonstering. Verzamel monsters door het plaatsen van schone 20 milliliter bekers direct onder poriewater drainage havens.

Laat enkele milliliter poriewater uitlekken, weggooien en gebruik de volgende 10 milliliter als representatief monstervolume. Filter poriewatermonsters door 0,45 micron membraanfilters en analyseer onmiddellijk op oplosbare reactieve fosfor op een spectrofotometer. Recordabsorptiewaarden en het tijdstip van metingen.

Neem de eerste overstromingswater monster door het invoegen van een 10 milliliter bol spuit pipet halverwege de waterkolom, en trek een monster met behulp van een cirkelvormige beweging. Doe af in bekers, filter door 0,45 micron membraanfilters en analyseer onmiddellijk op oplosbare reactieve fosfor. Vul bekers aan de een liter niveau met gedestilleerd water om consequent te handhaven een totaal volume van overstroomde bodem en waterkolom op een liter in alle microkosmen.

Herhaal de analyse van oplosbare reactieve fosfor op de gewenste tijdstippen. In dit protocol, een oevergebied met lage bodem pH had bijna continue oplosbare reactieve fosfor sorptie van poriewater. Grond die werd bemonsterd uit een aangrenzend maïsproductieveld met verhoogde labiele anorganische fosfor, vertoonde bijna een zevenvoudige toename van in poriewater oplosbare reactieve fosfor in de eerste maand van overstroming.

De concentratie van ferro-ijzer van poriewater, als proxy voor de redoxstatus, is na ongeveer drie weken aanzienlijk toegenomen, wat wijst op het verminderen van de omstandigheden. In tegenstelling, overstromingswater oplosbare reactieve fosfor de neiging om te verminderen na verloop van tijd. Overstromingen droge bodem aanzienlijk toegenomen anorganische fosfor desorptie aan poriewater en daaropvolgende mobilisatie om bovenliggend water in vergelijking met overstromingen dezelfde bodem in een veld-vochtige toestand.

De betrouwbaarheid van de bodemfosforenstesten om de gemiddelde oplosbare reactieve fosforconcentraties te voorspellen, werd geëvalueerd. Gedestilleerd water en gemodificeerde Morgan winbare fosfor behoorden tot de beste voorspellers van gemiddelde poriewater en in hoogwater oplosbare reactieve fosforconcentraties. Gemodificeerde Morgan winbare fosfor gemeten door inductief gekoppeld plasma optische emissie spectroscopie was niet zo goed van een voorspeller in vergelijking met gemodificeerde Morgan winbare fosfor of gedestilleerd water gemeten door molybdate colorimetrie.

De verhouding van in poriewater oplosbare reactieve fosfor over in overstromingswater oplosbaar reactief fosfor nam lineair toe in functie van de pH van de bodem. Andere experimenten die de fosfordynamiek kenmerken, zijn ook mogelijk, bijvoorbeeld, fosforverwijderingscapaciteit van wetlandbodems is een belangrijk proces en kan worden gesimuleerd door overstromingswater met fosfor te spiking en de snelheid van verdwijning in de tijd te meten. De analytische procedure voor het meten van fosfor omvat het gebruik van zoutzuur.

Daarom zijn goede veiligheidsuitrusting en laboratoriumfaciliteiten vereist.