Medição da liberação de fósforo em microcosmos laboratoriais para avaliação da qualidade da água

O fósforo (P) é um nutriente limitante crítico para a produtividade da cultura e da biomassa aquática. A hidrologia da água de superfície é o principal condutor do destino e do transporte de P, pois controla o transporte físico de sedimentos e P, enquanto também afeta o potencial de remobilização durante os eventos de escoamento e inundação/pontamento. Vários métodos de extração baseados em laboratório são tipicamente usados para estimar a liberação de P na escala de campo condições oxidantes. Embora diferentes mecanismos possam contribuir para a liberação de p, a dissolução redutiva de fosfatos de ferro é um mecanismo de reação bem estabelecido que pode levar a grandes fluxos de p-ortofosfato-para a água^1,2,3, a ⁴. Em uma revisão dos mecanismos que controlam a biogeoquímica de P nas zonas húmidas, o status redox foi supor para ser a variável principal controlando a liberação de P aos solos e às águas subterrâneas rasas⁵. Como tal, os testes tradicionais de P podem não ser preditores confiáveis de liberação de P saturação prolongada.

Dada a importância do tempo de permanência na água e do status redox sobre o destino e o transporte de P, as abordagens laboratoriais destinadas a simular melhor as condições in situ podem levar a melhores índices de risco de transporte p para ecossistemas agrícolas e alagados sujeitos a Saturação variável. Uma vez que o ortofosfato é imediatamente biodisponível, a taxa e a extensão da dessorção durante a saturação podem ser usadas como um índice de risco de poluição da fonte P não pontual. Nosso método foi projetado para quantificar a dessorção de P para a porágua (PW) e mobilização para a água de inundação sobrejacente (FW), uma condição típica em áreas com hidrologia de área de fonte variável (por exemplo, campos agrícolas alagados, zonas húmidas, valas de drenagem e Riparian/ zonas de fluxo próximo). O método foi originalmente desenvolvido para caracterizar o potencial de liberação de P em solos sazonalmente inundados do norte de Nova York (EUA) e aplicado recentemente para quantificar o potencial de dessorção de P de solos ribeirinos do noroeste da bacia do lago Champlain de Vermont⁶ . Aqui, nós fornecemos um protocolo para o método do microcosmo do laboratório e destacamos resultados de um estudo recentemente publicado que demonstra sua habilidade de quantificar o potencial do dessorption de P. Também demonstramos a relação entre o potencial de liberação de p e a confiabilidade dos testes de rotina do solo (p extraível lábil, pH) para prever a liberação em todos os sítios.

A realização do método requer acesso a um laboratório analítico com controle climático adequado, ventilação, água e um sistema adequado de descarte de resíduos ácidos. O método pressupõe o acesso a reagentes químicos de rotina e equipamentos laboratoriais (pias, capas, copos, etc.). Além das necessidades rotineiras do laboratório, um sistema da filtração da membrana (≤ 0,45 μm) é exigido e um espectrofotômetro UV para medir P. Um medidor de pH ou sonda de qualidade de água multiparâmetro também são recomendados, mas não é necessário. A temperatura do laboratório é um fator importante e deve ser mantida constante, a menos que a temperatura em si esteja sendo investigada como um fator experimental (recomenda-se 20 ° c). O acesso sem impedimentos a um laboratório analítico adequado com equipamento adequado é um pré-requisito para executar o método corretamente e gerar resultados significativos.