颗粒磷形态四大分析方法

研究颗粒物或沉积物中磷的形态的一个非常重要的目的之一是定量生物颗粒可利用磷，不少研究结果[1-4]指出，悬浮物或沉积物中非磷灰石无机磷为潜在的生物可利用形态，这部分磷在总磷中的含量低者约为10%,高者可达80%.

颗粒态磷的形态多种多样，包括不稳定或弱结合态P、水合铁氧化结合P、Ca结合P、有机P等。分离和定量颗粒物和沉积物中各种P结合项最理想的方法是化学试剂提取法，X-射线衍射要求样品中P含量〉1%wt,而化学试剂提取法可测至0.005%wtP，且精密度可达到4%.试剂提取法又分为选择性化学试剂提取法和连续提取法。在研究中多为连续提取法。

Chang and Jackson在1957年，Hieltjes-Lijklema在1980年, Psnner在1984年, Daessle LW在1995年, Ruttenberg在1992年, Jensen在1993年和1998年, 分别提出了不同的分析颗粒态磷的方法,其中很多是在前人基础上对细节的改进。归纳总结一下大体可以分为Hieltjes-Lijklema（1980）方法，Ruttenberg（1992）方法或称SEDEX方法、Golterman（1996）方法或称EDTA方法和SMT方法（1998）四大类，并总结了四种方法的优缺点。

一、Hieltjes-Lijklema（1980）方法：4步

曾经被广泛应用的四步连续提取法：对50mg颗粒物进行提取,以25ml 2M NH4Cl对50mg颗粒物进行提取，提取出弱结合态磷（PH=7），以25mL0.1N NaOH 提取，提取出铁及铝结合磷；以25 mL 0.5MHCl提取出钙、镁结合态磷；以K2S2O8/H2SO4对上述提取后的残渣进行硝化，提取出了残余态有机磷；酸及碱提取液中会含有部分的有机磷，此部分有机磷可通过硝化成为无机磷的方法进行测量，优点：方法对于钙质沉积物中磷的形态是一个有效的技术，缺点：然而前两步的提取解释必须注意，但测量结果重现性很差。

二、Ruttenberg（1992）5步方法[5]:

对0.5g颗粒物进行提取50mL1MMgCL2（pH=8）提取弱结合态磷；柠檬酸钠+1M碳酸氢钠+0.5625g连二亚硫酸钠（CDB），提取出铁结合态磷（PH=7.6）；醋酸钠缓冲液（pH=4），提取出自生磷灰石、生源磷灰石、碳酸钙结合态磷；1MHCL，碎屑磷及其它无机磷；550℃下灼烧16个小时后以1MHCL提取，提取出有机磷。

优点：首次将海源的自生钙氟磷灰石和非海源火成或变质碎屑磷灰石分开；成功地将软体动物壳表面水合Fe氧化物膜结合P与壳的矿物相P或壳的有机介质结合P分开。

缺点：前几步部分有机磷被提取出来；使用该法时要注意颗粒粒径大小、固液比、振荡等条件。

三、为了使磷的形态分析有一个统一的标准，使各地区各实验室的分析结果能够相互比较

标准测量及测试组织（欧洲局）发起了统一磷形态分析方法和生产磷形态分析标样的计划。经过讨论并在欧洲20个实验室的实验，这个改进后的Williams方法[6]被推荐为磷形态分析的方法。

颗粒物以1MNaOH提取16小时后，提取液经4.5MHCL中和后测量——非磷灰石结合态无机磷酸盐，残渣经1MHCL提取16小时后对提取液测量——磷灰石结合态磷；颗粒物经1MHCL提取16小时后，对提取液进行测量——无机磷，残渣450℃下灼烧1小时后以1MHCL提取16小时，对提取液进行测量——有机磷；颗粒物在450℃下灼烧1小时后以3.5MHCL提取16小时，对提取液进行测量——总磷。

四、EDTA法：

缺点：NaOH对磷的提取不具有专一性，由于有机磷的水解其浓度及提取时间均影响到了提取液中磷的浓度。NaOH提取液中的非活性磷主要为肌醇六磷酸及腐殖质中的磷酸盐。没有把铁结合态磷和弱吸附态磷分开[7]。

参考文献

[1]Hegemann D A ,Determination of algal-available phosphorus on soil and sediment: A Review and analysis, J. Environ, Qual.,1983,12(1):12～17.

[2].Dorich R A ,Nelson D W, Sommers L E.Estimating algal availability of phosphorus in suspended sedment by chemical extraction .J Environ.Qual.,1985,14(3)：400～404..

[3] Wiltshire K H. Potential bioavailable phosphorus in sediments of the River Elbe in North Germany,Arch. Hydrobiol.,1990,75(2):281～297.

[4] Krogstad T and Lovstad O ,Available soil phosphorus for planktonic blue-green algal in eutrophiic lake water samples. Arch,Hydrobiol.,1991,122:117～128.

[5] Ruttenberg KC, Development of a sequential extraction method for different forms of phosphorus in marine sediments, Limbol. Oceanogr. 37(7),1460-1482.

[6] Pardo P et al. Shortened screening method for phosphorus fractionation in sediments A complementary approach to the standards, measurements and testing harmonized protocol, Analytica Chimica Acta 508(2004) 201-206.

[7] Kassila J et al. Sequential extractions of inorganic and org-Phosphate from fish pond sediments (Deroua station, Beni Mellal, Morocco) by different fractionation methods, Hydrobiologia 431：51-58，2000.