濕地沉積物中總有機(jī)碳的測(cè)定

濕地被稱為“地球之腎"，其不僅為人類提供大量食物、原料和水資源，而且在維持生態(tài)平衡、保持生物多樣性和珍惜物種資源以及涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱、降解污染、調(diào)節(jié)氣候、補(bǔ)充地下水、控制土壤侵蝕等方面均起到重要作用。濕地環(huán)境中的土壤微粒、地表植被、懸浮物、藻類等浮游生物、腐食動(dòng)物和微生物等物質(zhì)通過長時(shí)間的侵蝕、風(fēng)化、搬運(yùn)作用會(huì)逐漸沉降下來，最終形成沉積物。這些沉積物中含有豐富的有機(jī)碳、氮、磷等物質(zhì)，容易造成濕地富營養(yǎng)化，水質(zhì)惡化等現(xiàn)象，制約流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

因此，濕地沉積物的研究對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)具有重要意義。本次試驗(yàn)采用總有機(jī)碳分析儀對(duì)濕地沉積物中的總有機(jī)碳進(jìn)行了探究，試驗(yàn)是對(duì)濕地沉積物浸提液進(jìn)行分析測(cè)試，為濕地環(huán)境研究提供理論支持。

實(shí)驗(yàn)部分

1　儀器及試劑

1.1  TOC-5000型總有機(jī)碳分析儀（上海元析儀器有限公司）；

1.2  鄰苯二甲酸氫鉀：基準(zhǔn)試劑；

1.3  碳酸鈉：基準(zhǔn)試劑；

1.4  碳酸氫鈉：優(yōu)級(jí)純；

1.5  純水：電導(dǎo)率<5.0µS/cm，TOC 濃度不超過0.5 mg/L的水；

1.6  磷酸（H₃PO₄）：優(yōu)級(jí)純；

2  溶液配制

2.1 有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備液：ρ（有機(jī)碳，C）= 1000 mg/L

準(zhǔn)確稱取2.1254g鄰苯二甲酸氫鉀（預(yù)先在110 ℃～120 ℃下干燥至恒重），置于燒杯中，加純水溶解后，轉(zhuǎn)移此溶液于1000 mL容量瓶中，用純水稀釋至標(biāo)線，混勻。 

2.2 無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備液：ρ（無機(jī)碳，C）=1000 mg/L

準(zhǔn)確稱取無水碳酸鈉（預(yù)先在105 ℃下干燥至恒重）4.4085 g和碳酸氫鈉（預(yù)先在干燥器內(nèi)干燥）3.5000 g，置于燒杯中，加純水溶解后，轉(zhuǎn)移此溶液于1000 mL容量瓶中，用純水稀釋至標(biāo)線，混勻。

2.3 磷酸溶液：體積分?jǐn)?shù)為10%

準(zhǔn)確量取10m L優(yōu)級(jí)純H₃PO₄，用超純水稀釋至100m L（有效期一個(gè)月）。

3　實(shí)驗(yàn)過程

3.1?標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

按照標(biāo)準(zhǔn)配制成總碳濃度為0.0、4.0、10.0、20.0、40.0、80.0、200.0mg/L和無機(jī)碳濃度為0.0、2.0、5.0、10.0、20.0、40.0、100.0mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，均采用同體積不同濃度進(jìn)樣繪制標(biāo)準(zhǔn)線，以碳的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，以積分面積信號(hào)為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，結(jié)果如下圖所示。

圖1    TC擬合曲線

圖2    TIC擬合曲線

3.2　質(zhì)控樣測(cè)試

配制一總碳濃度為20.0mg/L，無機(jī)碳濃度為10.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行反測(cè)，測(cè)試結(jié)果如下：

表1  質(zhì)控樣測(cè)試結(jié)果

3.3　樣品測(cè)試

3.3.1  樣品描述

三個(gè)樣品均為澄清透明、無刺激性氣味、pH呈中性的液體。

圖3  樣品

3.3.2  樣品前處理

TOC-5000型總有機(jī)碳分析儀進(jìn)樣針孔徑為0.6mm，為了防止樣品堵塞進(jìn)樣針，且濕地沉積物成分較為復(fù)雜，故需對(duì)樣品進(jìn)行前處理后上機(jī)測(cè)試。取新鮮沉積物過2mm篩，稱取10.0g過篩后的沉積物于100mL離心管中，加入2mol/LKCl溶液作為浸提劑，在20℃下，以200r/min恒溫振蕩1h，靜置2h，用一次性注射器吸取上清液后過0.45μm水性濾頭，將濾液收集在25mL離心管中，待測(cè)。

3.3.3  樣品測(cè)試

將經(jīng)前處理后的三個(gè)濕地沉積物浸提液直接使用TOC-5000型總有機(jī)碳分析儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下表所示。

表2  樣品測(cè)試結(jié)果

4  總結(jié)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用TOC-5000總有機(jī)碳分析儀對(duì)于高含鹽量的樣品的測(cè)試穩(wěn)定度較好，此次測(cè)試三個(gè)濕地沉積物浸提液樣品數(shù)據(jù)良好，符合《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB17378.4-2007）海水分析的測(cè)試要求。此次應(yīng)用總有機(jī)碳分析儀檢測(cè)濕地沉積物浸提液實(shí)驗(yàn)為濕地沉積物探究提供理論基礎(chǔ)，為江河、湖泊、海洋、地表水等方面的監(jiān)測(cè)也提供了范本。