Medição da liberação de fósforo em microcosmos laboratoriais para avaliação da qualidade da água

Nosso método ajuda a responder à questão de quão provável é que um determinado solo ou sedimento seja para liberar fósforo solúvel sob saturação prolongada. Quantificar o potencial de liberação de fósforo em ambientes variavelmente saturados é importante para determinar o risco de transporte para os córregos e projetar práticas de mitigação. A principal vantagem do método é sua capacidade de simular importantes processos biogeoquímicos que afetam a liberação de fósforo solúvel na mobilidade em condições de campo.

Um cientista que tenta esse método pela primeira vez não deve lutar, pois sua simplicidade é uma de suas principais vantagens. Para começar, colete aproximadamente quatro litros de solo dos locais desejados. Limitar áreas de coleta a aproximadamente 10 metros quadrados para reduzir a quantidade de variabilidade espacial representada pela amostra.

Peneira amostras através de uma tela grosseira de 20 milímetros, seguida por uma tela de dois milímetros. Misture cuidadosamente as amostras após a peneira. Pesar 100 gramas do solo úmido, seque em um forno a 105 graus Celsius por 24 horas.

Pesar o solo seco e calcular por cento de teor de água gravimétrica. Em seguida, meça uma subsample de 500 mililitros usando um béquer vazio e reserve para análise química. Use o solo peneirado restante para estudos de microcosmo ou armazene em sacos de polipropileno a cinco graus Celsius para uso posterior.

Use um litro de polipropileno graduado ou outros béquers plásticos não reativos como unidades de microcosmo experimentais individuais. Lave os béquers em ácido 10% clorídrico e enxágue triplamente com água destilada. Meça dois centímetros de baixo e coloque uma marca ao lado das formaturas de béquer.

Faça um furo de 1,25 centímetro de diâmetro na marca para portas de drenagem. Coloque uma pequena porção de silicone ao redor da borda interna da farpa da mangueira. Insira cuidadosamente a porta de drenagem no orifício.

Deixe a secagem de ar por 24 horas antes de prosseguir. Trace a circunferência externa das farpas da mangueira na tela do filtro de malha de nylon. Corte com uma tesoura, aplique uma fina gota de silicone ao redor da borda externa da tela do filtro e pressione suavemente na entrada da mangueira.

Deixe pelo menos 24 horas de secagem antes de usar. Em seguida, coloque um pequeno pedaço de mangueira de látex em farpas de mangueira e aperte com clipes de aglutinante de papel de 3,3 centímetros de largura. Encha béquers com aproximadamente 500 mililitros de água destilada, para testar possíveis vazamentos.

Carregue 500 mililitros de amostra em microcosmos duplicados e aplique suavemente água destilada ao longo das paredes de béquer até que a água das inundações atinja a marca de um litro. Remova o filme de parafina para induzir o fluxo de água de poros através da porta de drenagem no ponto de tempo de amostragem inicial desejado. Colete amostras colocando 20 béquers de 20 mililitros diretamente sob as portas de drenagem de águas de porewater.

Permita que vários mililitros de água de pore drenar, descartem e usem os próximos 10 mililitros como um volume de amostra representativo. Filtrar amostras de água de poros através de filtros de membrana de 0,45 mícrons e analisar imediatamente para fósforo reativo solúvel em um espectrofotômetro. Registos de absorção e tempo de medições.

Pegue a amostra inicial de água alagada inserindo uma pipeta de seringa de 10 mililitros no meio da coluna de água e retire uma amostra usando um movimento circular. Distribua em béquers, filtre através de filtros de membrana de 0,45 mícrons e analise imediatamente para fósforo reativo solúvel. Refil os béquers ao nível de um litro com água destilada para manter consistentemente um volume total de solo inundado e coluna de água em um litro em todos os microcosmos.

Repita a análise do fósforo reativo solúvel nos pontos de tempo desejados. Neste protocolo, um sítio ribeirinho com pH de solo baixo tinha sorção reativa solúvel quase contínua da água do porewater. O solo que foi amostrado de um campo adjacente de produção de milho com fósforo inorgânico labile elevado demonstrou quase sete vezes um aumento de sete vezes no fósforo reativo solúvel porewater durante o primeiro mês de inundação.

A concentração de ferroso de porewater, como proxy para o status de redox, aumentou substancialmente após aproximadamente três semanas, indicando condições de redução. Em contraste, o fósforo reativo solúvel em águas alagadas tende a diminuir com o tempo. Inundações de solo seco aumentaram substancialmente a desorção de fósforo inorgânico para a água de porewater e posterior mobilização para a água sobrelada em comparação com inundações do mesmo solo em um estado úmido de campo.

Foi avaliada a confiabilidade dos testes de fósforo do solo para prever concentrações médias de fósforo reativo solúvel. Água destilada e fósforo extraído morgan modificado estavam entre os melhores preditores de águas porosas médias e concentrações reativas reativas solúveis em águas alagadas. O fósforo extraível de Morgan modificado medido pela espectroscopia de emissão óptica plasmática indutivamente acoplada não era tão bom de um preditor em comparação com o fósforo extraído morgan modificado ou água destilada medida pela colorimetria de molybdate.

A razão de fósforo reativo solúvel de porewater sobre o fósforo reativo solúvel da água aumentou linearmente em função do pH do solo. Outros experimentos que caracterizam a dinâmica do fósforo também são possíveis, por exemplo, a capacidade de remoção de fósforo de solos pantanosos é um processo importante e pode ser simulado por espiar águas alagadas com fósforo e medir sua taxa de desaparecimento ao longo do tempo. O procedimento analítico utilizado para medir o fósforo envolve o uso de ácido clorídrico.

Por isso, são necessários equipamentos de segurança adequados e instalações laboratoriais.