以磷酸根中氧同位素示踪土壤中各形态磷来源和转化

以中国西南典型的黄壤和石灰土为研究对象，应用化学连续提取法同高温转化元素分析仪-同位素质谱仪（TC/EA-MS）分析技术相结合的方法，对土壤中与磷结合的氧同位素及其在各赋存形态磷中的分布和分配规律进行研究，并据此对土壤中各形态磷的来源及相互转化规律进行探讨。本研究拟建立对不同赋存形态磷酸盐中的氧同位素（δ18OPO4）进行分析的方法，揭示磷在土壤中的分配及转化规律，为进一步研究生态系统中磷的循环，为δ18OPO4在环境地球化学领域的更广泛应用提供理论依据。

本项目立项的初衷是尝试将土壤各形态磷分析技术和与磷结合的氧同位素分析技术相结合，从而对土壤中磷的来源、分布及转化等生物地球化学行为进行分析。拟选取的研究对象是中国西南典型的黄壤和石灰土。项目执行过程中，获得了典型的中国西南的黄壤和石灰土。对黄壤和石灰土进行连续化学提取后，尝试了对提取液中与磷结合的氧同位素进行分析。实验结果表明，黄壤和石灰土中磷含量非常低，且存在高含量的有机物干扰。低的磷含量和高的有机物干扰使得与磷结合的氧同位素分析技术无法应用到黄壤和石灰土磷循环的研究中。在项目的资助下，与南密西西比大学以及福罗里达州立大学合作，对密西西比河沉积物中的磷循环进行了研究。对河流沉积物进行了化学连续提取，成功的排除了高有机物的干扰，将各提取液中的磷进行了分离纯化，并对分离纯化后的磷酸盐中的氧同位素进行了分析。从而成功的将各形态磷分析技术和与磷结合的氧同位素分析技术相结合。本分析方法的建立，可以为土壤以及湖泊、河流、海洋沉积物中磷循环研究提供一种有力的工具。由于分析方法建立过程中遇到了未预想到的技术难题，使得本项目中对样品的分析工作未能全部完成，此部分工作会在后续工作中开展。