[发明专利]一种快速定量检测土壤中有机磷的方法

说明书

本发明涉及一种快速定量检测土壤中有机磷的方法，将土壤样品加入到0.25M NaOH和0.05M Na₂EDTA的混合溶液中，避光振荡提取后离心，收集上清液并过滤，收集上清冷冻得到冻干粉；取50mg冻干粉，溶于2mL顺磁离子溶液中，涡旋后静置，得到液体³¹P NMR样品，使用Bruker 600MHz液体核磁共振波谱仪进行检测，通过图谱中³¹P信号的化学位移值，可确定该信号对应的有机磷形态，根据信号峰强度的相对比例，可确定对应某种或某类有机磷的相对丰度，从而计算其含量。与常用液体³¹P NMR方法相比，本发明缩短了NMR实验检测时间，提高了土壤有机磷定量分析的效率。

技术领域

本发明涉及一种快速定量检测土壤中有机磷的方法，属于化学检测技术领域。

背景技术

土壤中含有无机磷和有机磷，其中有机磷占土壤总磷的35-65％，了解土壤有机磷的变化动态对深入理解土壤磷的生物地球化学循环过程，以及建立高效的可持续农业管理措施具有重要意义。

土壤中的无机磷主要以正磷酸盐为主，其含量可以通过分光光度法和ICP-OES法进行测定，土壤中有机磷的含量可通过酸提取的无机磷与消解后提取的总磷含量进行差减估算，同时，也可针对特定土壤有机磷形态进行提取，采用色谱法进行分析，例如使用氯仿、甲醇和水或二氯甲烷和甲醇提磷脂，随后进行色谱分离和含量测定，但是，这种方法不能确定有机磷形态，只能确定某种特定形态有机磷的含量。土壤中有机磷分子形态种类繁多，在分子水平上分析土壤有机磷的形态及其组成，需要建立先进的分析方法。

液体³¹P核磁共振(NMR)光谱法是定量检测土壤有机磷形态的首选方法。

由于液体NMR谱图中³¹P的各向同性核磁信号具有很好的分辨度，并且能够反映特定有机磷化合物的结构信息，因此土壤中有机磷通常经过溶液提取后采用一维液体³¹P NMR进行分析，鉴定有机磷的种类并对其进行定量比较。尽管³¹P NMR在土壤科学方面取得了巨大的成功，但某些因素阻碍了其在该领域更广泛的应用。由于土壤中磷含量相对较低，³¹PNMR测试通常需要较长的扫描时间(一个样品约16～20h)，针对土壤有机磷提取液的液体³¹PNMR定量分析通常需要数千次脉冲扫描(即重复的³¹P激发-驰豫循环)，来获得足够的信号以产生高质量的图谱，这使得测定土壤有机磷的³¹P NMR实验机时紧张，并且费用过高。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种快速定量检测土壤中有机磷的方法，该方法能有效缩短检测时间，提高了土壤中有机磷定量分析的效率。

技术方案

针对土壤有机磷提取液的液体³¹P NMR定量分析通常需要数千次脉冲扫描，来获得足够的信号以产生高质量的图谱，并且脉冲循环间的间隔时间需要设置得足够长使得所有的³¹P核从激发状态完全恢复到平衡状态，否则核磁共振信号强度将不能定量地反映所有有机磷形态的信息。因此脉冲间隔时间从很大程度上也决定了液体³¹P NMR测量的实验时长。溶液中被激发的³¹P核恢复至平衡状态的过程主要受其自旋晶格弛豫(T₁)的控制，不同种类磷化合物的T₁时间也存在着显著差异。因此本发明人通过缩短脉冲间隔，来缩短检测时间，进而提高土壤有机磷定量分析的效率。具体方案如下：

一种快速定量检测土壤中有机磷的方法，包括如下步骤：