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砷污染土壤试验设计

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浏览:- 发布日期:2020-03-25 16:59:33【

培养试验共设置4个不同来源DOM处理,各处理设置4个不同TOC浓度(40、80、160mg·L-1和320mg·L-1)水平,试验以添加等体积超纯水作为对照(CK),每个TOC浓度设置4个重复。试验过程如下:称取30g过2mm筛的供试水稻土转移到50mL聚乙烯离心管中,每个离心管中加入30mL不同TOC浓度的DOM溶液,实验过程中保持淹水液面高于土壤表面2cm。将离心管在(25±1)℃下恒温培养40d,每隔5d用称质量的方法补充水分。培养结束后,测定各处理土壤pH及EC值,然后将水土混合液振荡均匀,在常温下以4600r·min-1离心20min,将上清液转移到50mL离心管中,放置于-20℃冰箱保存,用于砷形态的测定;将离心后的土壤装入2mL离心管中,保存于-80℃冰箱,用于qPCR分子试验。

样品分析与测定

上清液砷形态分析:采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLC-ICP-MS,PerkinElmerNex?ION300X)进行土壤上清液砷形态分析[25]。将土壤上清液从-20℃冰箱中取出在常温下融化,过0.22μm滤膜后进行砷形态测定。因为As(Ⅲ)与TMAsO在阴离子色谱柱中出峰时间一致,故测定时按待测液与H2O2体积比9∶1混合以氧化样品中As(Ⅲ)为As(Ⅴ)[26]。砷形态分析过程中标准曲线R2值大于0.99。为了进行质量控制,每间隔10个样品检测一次As(Ⅲ)单标溶液(GBW08666,中国计量科学研究院)或DMAs单标溶液(GBW08669,中国计量科学研究院)。各砷形态单标溶液中砷的回收率为91%~102%。

表2 供试可溶性有机质(DOM)原液的基本理化性质

土壤arsM和16SrRNA拷贝数分析:通过Bio-RadCFX96定量PCR仪(美国BIO-RAD)对土壤中提取的DNA进行qPCR扩增。arsM基因的扩增引物为arsMF(5′-TCYCTCGGCTGCGGCAAYCCVAC-3′)和arsMR(5′-CGWCCGCCWGGCTTWAGYACCCG-3′)[27];16SrRNA的扩增引物为BACT1369F(5′-CGGT?GAATACGTTCYCGG-3′)和PROK1492R(5′-ACG?GCTACCTTGTTACGACTT-3′)[28]。arsM基因qPCR反应体系为20μL(试剂来自Takara):7.2μLddH2O、10μLSYBR、0.4μLarsMF和0.4μLarsMR,以及0.2μLDNA样品(10倍稀释)。16SrRNAqPCR反应体系为20μL(试剂来自Takara):7.2μLddH2O、10μLSYBR、0.4μLBACT1369F和0.4μLPROK1492R,以及0.2μLDNA样品(1000倍稀释)。qPCR的反应程序:首先94℃变性1min;然后变性30s,退火30s(ar?sM:67℃;16SrRNA:56℃),72℃延伸1min,共40个循环;最后72℃末端延伸1min,熔融曲线(MeltCurve)55℃30s。土壤pH和EC值测定:土壤pH值用pH计(Ther?moOrion4Star,Beverly,USA)测定,土水比为1∶2.5。土壤EC值用FiveEasyFE30K型电导仪测定,土水比为1∶5

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