土壤检测范文1
关键词：土壤盐量检测；检测方法；应用
前言
在农业种植过程中，合理测量土壤中盐的含量，对正确施肥和作物选择具有十分重要作用。从目前掌握的土壤全盐量检测来看，主要有电导法和重量法两种，这两个检测方法在实际中都得到了重要应用。结合土壤全盐量的检测需要，以及必要性，正确分析土壤全盐量检测方法的特点及应用趋势，有利于进一步提高土壤全盐量检测的准确性，实现土壤检测的目标。为此，应不断优化和提升土壤全盐量检测的方法，为土壤全盐量检测提供有力支持。下面，作者将对电导法和重量法进行深入探讨。
1 土壤全盐量检测中重量法的特点及具体应用
在土壤全盐量检测过程中，应用最广泛的检测方法就是重量法。结合土壤全盐量检测实际情况，重量法的检测方法较为简单。基于对重量法的了解，以及重量法在土壤全盐量检测中发挥的重要作用，笔者将会对重量检测法的原理、所使用的仪器、操作步骤以及相关的注意事项进行分析。
1.1 应用原理
首先，将土壤样品与水按一定的水土比例混合，经过一定时间振荡后，将土壤中的可溶性盐分提取到溶液中，然后将水土混合液进行过滤，滤液可作为土壤可溶性盐分测定的待测液。
1.2 仪器
电动振荡机，真空泵（抽气用），大口塑料瓶（1000mL），巴士滤管和平板瓷漏斗，抽气瓶（1000mL）。
1.3 操作步骤
（1）通过18号筛（1mm筛孔）称取风干土壤样品100g（精确到0.1g），放入1000mL大口塑料瓶中，之后再加入500mL二氧化碳蒸馏水。（2）将塑料瓶用橡皮塞塞紧后，在振荡机上振荡约8min。（3）振荡后立即抽气过滤，如土壤样品不太粘重或碱化度不高，可用平板瓷漏斗过滤，直到滤清为止。但如果土质粘重且碱化度高，可用巴士滤管抽气过滤，清液存于500mL三角瓶中，用橡皮塞塞紧备用。如检测过程中暂不测定钾、钠离子的溶液，应将溶液分装于50mL左右的小塑料瓶中保存。
1.4 注意事项
（1）水土比例问题：水土比例大小直接影响土壤可溶性盐分的提取，因此提取的水土比例不要随便更改，否则分析结果无法对比。一般来说，检测过程中通常采用的水土比例为5：1。为了深入研究盐分动态，并使其更切合实际，部分人员往往采用田间湿土在土壤压榨机上压榨提取溶液，然后按同样方法进行分析。（2）土壤可溶性盐分浸提（振荡）时间问题：经试验证明，水土作用2min，即可使土壤中可溶性的氯化物、碳酸盐与硫酸盐等全部溶入水中，如果延长作用时间，将有中溶性盐和难溶性盐（硫酸钙和碳酸钙等）进入溶液。因此，建议采用振荡3min立即过滤的方法，振荡和放置时间越长，对可溶性盐分的分析结果误差越大。（3）过滤时尽可能快速，对质地粘重或碱化度高的土壤，用巴氏滤管抽气过滤。有时粘土会堵塞巴氏滤管的孔隙，致使过滤速度减慢，这时，可取下巴氏滤管，用打气球向管内打气加压，使吸附在管壁上的粘土呈壳状脱落下来，然后继续抽气过滤，可加快过滤速度。（4）空气中的二氧化碳分压大小以及蒸馏水中溶解的二氧化碳，都会影响碳酸钙、碳酸镁和硫酸钙的溶解度，相应地影响着水浸出液的盐分数量，因此，必须使用无二氧化碳的蒸馏水采提取样品。
2 土壤全盐量检测中电导法的特点及应用意义
与重量检测法相比，电导法出现较晚，是一种新型的检测方法。电导法的应用原理如下：土样选择之后，对土壤的浸出液用DDS-11A型电导仪测定，并将电导率设定为25摄氏度。电导率单位一律采用Sm/cm，浸出液的比例为5：1，其中浸出液由多种离子组成，土壤全盐量为多种离子重量之和。之后，便可根据离子组成的测定结果划分盐土类型。与重量法相比，电导法对土壤中的盐量测定相对准确，并且测量难度不高，易于操作。结合电导法实际及其具体应用，笔者舰队电导法的应用意义进行阐述。
2.1 电导法解决了土壤全盐量检测中的检测准确性问题
在土壤全盐量检测过程中，检测准确性是关系到整个检测效果的关键。只有提高检测的准确性，才能为土壤研究提供有力支持。从当前电导法的应用来看，电导法由于使用了先进的检测方式，实现了对土壤浸出溶液的有效标定，不但降低了土壤中盐量检测的难度，同时也提高了检测的准确性，在检测后的数据中，通过电导率可以直接判断出土壤中盐的含量，对土壤检测具有重要意义。因此，电导法解决了土壤全盐量检测中的检测准确性问题。
2.2 电导法满足了土壤全盐量检测中的检测速度需要
在土壤检测过程中，检测结果与检测速度有着密切的联系。由于可以通过电导仪器等方式进行检测，电导法检测的准确性较高，检测速度也较快。这是电导法与其他方法的主要区别所在。因此，电导法对检测土壤中全盐量具有有力的支持，其检测速度也能够满足实际需要，是土壤全盐量检测中不可或缺的手段之一。
2.3 电导法提升了土壤全盐量检测的整体效果
从电导法的应用来看，利用电导法测定土壤中的盐量，可以得到准确数据，进而得出含盐量的结论。这一优势使电导法能够通过测定电导率就获得土壤盐量数据，对提高土壤盐量测定的准确性意义重大，也充分满足了土壤盐量测定的实际需要。因此，电导法对土壤全盐量的检测具有重要的推动作用，对其检测效果的提高也有重要帮助。由此可见，电导法是一种成熟的检测方法，对土壤中全盐量的检测有着重要帮助，对土壤全盐量检测效果的提高也有直接作用。
由此可以看出，电导检测法不但能够提高检测的整体效果，同时也能提高检测速度，对提升检测结果的准确性有重要帮助。基于这一优势以及土壤全盐量检测的现实需求，电导法在土壤全盐量检测中得到了重要应用，成为了与重量法相同的重要检测方法，对提高土壤全盐量检测准确性有着重要作用。因此，我们在土壤检测过程中，应重视电导法的应用，并将电导法作为一种重要的检测方法。
3 结束语
电导法和重量法的应用使我们对土壤中全盐量的检测有了更深入的了解。同时，这两种检测方法也各有利弊。未来，相关工作人员应该加强研究，在现有检测方法的基础上，结合土壤全盐量检测的需要和土壤的特点，优化和创新检测方法，以努力提高检测结果的准确性。这对于我国农作物的生产意义重大。从某种程度上，也促进了我国农业的顺利发展。
参考文献
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[4]司锡明，苏文才，全石琳.开封地区高矿化污染潜水及其灌溉的土壤积盐反应[J].河南大学学报（自然科学版），2014，1.
土壤检测范文2
【关键词】 苯并[a]芘 朝阳市 土壤
1 引言
土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源。然而随着工农业的迅速发展，土壤污染问题越来越突出。土壤是持久性有机污染物的重要归宿[1]。
多环芳烃（PAHs）是一类具有难降解性、致癌性、环境累积性及非挥发性的有害化学物质。它的广泛性和长效性，可对环境造成长期影响，对人类健康构成极大危害。其中苯并[a]芘（BaP）是美国环保总署（EPA）公布的优先检测的16种多环芳烃中危害最大的一种[2]，具有代表性的强致癌物质。因此，苯并[a]芘在环境介质中的存在形式，尤其是土壤环境中的含量的确定一直受到各国环境工作者的重视。
朝阳市位于辽宁省西部，是我国的重要农业基地，本研究在朝阳所属的三个县市区采集了15个土壤样品，测定了苯并（a）芘的弄浓度，以了解朝阳农田土壤中苯并（a）芘的分布状况，为有针对性地开展农业环境保护和土壤污染治理提供数据资料。
2 实验部分
2.1 主要仪器与试剂
仪器：GC-MS（安捷伦），凝胶浓缩色谱仪（北京京科瑞达），加速溶剂萃取仪（戴安）。
试剂：丙酮、正已烷（色谱纯），海砂，无水硫酸钠，玻璃棉，苯并（a）芘标准物。
2.2 样品的采集
实验样品由朝阳市环境监测站于2013年5月份进行了采集，共采集土壤样品15个，其中建平县5个，喀左县5个，北票市5个。
2.3 前处理方法
取20g土壤样品，与海砂充分混合，研磨后装入加速溶剂萃取仪的萃取池中后用加速溶剂萃取仪进行萃取，收集萃取液，萃取液先用无水硫酸钠除水，后经凝胶色谱浓缩仪浓缩，溶剂换为正已烷，定容至1mL，进行气相色谱仪（电子捕获检测器）检测。
2.4 气相色谱质谱联用仪器条件
色谱柱为DB-5石英毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；载气是氦气；流速为1.2 mL/min；不分流进样；进样量2μL；进样口温度：280℃ ；检测器温度：280℃；离子源温度200℃。色谱柱升温程序：80℃保留2min，以20℃/min升至100℃，再以10.0℃/min升至200℃，再以20℃/min升至280℃，保留21min。
3 结果与讨论
3.1 质量保证与质量控制
为了控制提取及分离过程中可能带来的污染，进行了全程空白实验，并以信噪比的3倍作为方法检出限。实验过程中还进行了实验室空白实验，空白加标实验。方法的回收率测定采用基质加标方法确定，回收率为82.5%，平行样品的相似度为0.1%～21.3%，并且结果均能达到质量保证和质量控制的要求。
3.2 土壤中苯并（a）芘的浓度水平
实验中检测了北票市、建平县、喀左县中苯并（a）芘的浓度，结果均未检出。
土壤环境质量标准是评价环境质量优劣的尺度和依据。目前，我国《土壤环境质量标准》（GB15618-2008）中列出苯并（a）芘的指标，根据保护目标，划分三级标准值，土壤环境质量第一级标准值苯并（a）芘
据此，朝阳地区苯并（a）芘的污染程度是未受到污染，土壤质量状况良好。
4 结语
本文首次对朝阳市土壤中的苯并（a）芘进行了检测，从实验结果中我们发现，朝阳市土壤中的苯并（a）芘的均未检出，说明朝阳市土壤质量状况良好。
参考文献：
土壤检测范文3
关键词：土壤含水率；氮含量；近红外光谱；预测精度
引言
氮含量是土壤养分检测中的一项重要指标，相较于传统检测方法操作过程繁琐、耗时长且实时性差[1]，近红外光谱技术具有快速、无破坏、无污染、不需预处理及实时检测等优点，目前已广泛用于土壤氮含量的检测。由于土壤水分在近红外波段的吸收系数较高，对土壤含氮量的检测产生很大的干扰，因此研究土壤水分对近红外光谱检测土壤养分的影响非常必要。宋海燕等对含水率为20%、15%和10%的土壤进行研究，确定了水分对土壤近红外光谱检测影响的敏感波段和敏感程度[2]。安晓飞等研究了土壤水分对土壤含氮量的影响，得出随着土壤水分的增加，土壤光谱反射率逐渐降低，吸光度逐渐升高[3]；Baumgardner等的研究中，发现1.4和1.9微米这两个波段是土壤中水对光谱影响主要体现的位置[4]。由上述研究可知，土壤水分的含量与光谱反射率之间存在显著的相关性，其必对光谱预测模型造成影响。本课题以检测土壤氮含量为例，基于近红外光谱技术，采用偏最小二乘法（PLS，partial least squares）分别建立不同含水率土壤的光谱预测模型，分析土壤含水率差异对于近红外光谱检测土壤氮含量的影响。
1 材料与方法
1.1 土样制备
实验以有效态成分分析标准物质GBW07412a（辽宁棕壤）为基础土样，取110g此标准土样，将其按质量均等分为22份，通过计算称量给每份土样添加不同质量的尿素（CO（NH2）2）粉末，同时加入去离子水使其达到饱和，待充分混合后静置12小时再完全烘干，配制成土壤氮含量分别为0.08%、0.10%、…、0.50%的22份土壤样品。将每份配制好的土壤样品适度研磨，分别用刻度喷雾式喷壶对土壤进行喷水作业使其质量含水率分别达到0%、5%、10%、15%、20%、25%从而得到每种含氮量各6种不同含水率的土壤，共132个待测土样。
1.2 近红外光谱预处理方法
1.2.1 基线校正法
不管是用透射法测得的红外光谱，还是用红外附件测得的光谱，其吸光度的基线不可能处在0基线上，或透射率光谱的基线不可能处在100%基线上。同时由于仪器、样品背景、噪声等其它因素影响，近红外光谱分析中经常出现谱图的偏移或漂移现象，如不加以处理，同样会影响校正模型建立的质量和未知样品预测结果的准确性[5-7]。基线校正的运用，可有效地消除上述影响。其中，解决基线的偏移可采用一阶微分，解决基线的漂移可采用二阶微分。本实验采用一阶微分进行数据处理。
1.2.2 归一化处理法
光谱的归一化处理是将光谱的纵坐标进行归一化，是解决测量光程变化比较理想的方法之一，主要用于消除光程变化或样品浓度等变化对光谱产生的影响。常用光谱归一化方法主要有：矢量归一化、最大/最小归一化、回零校正。
2 结果与分析
2.1 不同含水率土壤样品的光谱特征
实验采用美国Perkin Elmer公司的Frontier近红外光谱仪，利用积分球附件采集土壤漫反射光谱数据。仪器扫描范围设为10000-4000cm-1，分辨率为4cm-1。
土壤氮含量为0.08%时，不同含水率的样品采集的光谱数据曲线自下向上分别表示含水率为0%、5%、10%、15%、20%、25%的土样测得的光谱数据。从中可以看出，相同氮含量，不同含水率的土壤吸光度存在明显差异，吸光度随土壤含水率的增加而增加。
2.2 土壤氮含量预测模型的建立
为研究不同含水率土壤光谱特征与土壤氮含量预测的相关性，以同一含水率、不同氮含量土样为样品建立预测模型，并比较预测精度。在PLS分析中，主因子数（Factor）的选取直接关系到模型预测能力的好坏，文章采用归一化、基线校正处理后的全波段光谱数据建模，用最小交叉验证均方根误差RMSECV确定最佳主因子数。实验中将132份土壤样品，按含水率不同分为6组，每组都具有氮含量各不相同的22个待测样品，其中任选14个样品为校正集，8个样品为验证集，进行建模分析。实验结果如表1所示，其中RMSEP为预测均方根误差，R2为决定系数，RMSEP越小，R2越大表明模型的预测精度越高。
通过表1可以看出，相同系列氮含量的土壤样品，在含水率不同条件下的建模结果有明显差异。总体上，土壤含水率低的R2较大，RMSEP较小，显示含水率越低，预测模型优度越好。
3 实验结果分析
根据6种不同含水率土样的建模结果，得到不同水分含量下土壤氮含量预测值和实际值的相关性曲线。
随着土壤含水率的上升，土壤氮含量的预测值和真实值之间的相关性明显成减弱趋势，含水率在5%以下其预测结果误差较小，当含水率大于5%时其预测误差明显增大。
4 结论
文章利用PLS法分别建立不同含水率土壤氮含量检测的预测模型，实验结果显示：在不同含水率下所建立的土壤氮含量预测模型有明显差异，呈现随含水率增大而预测误差变大的趋势；通过含氮量预测值与实际值相关性的比较，可以看出含水率低于5%的土壤预测能力明显优于含水率高于5%的土样，证明了土壤含水率不同对于建模预测有显著影响，为后期研究消除水分影响的校正方法提供了依据。
参考文献
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1548.
土壤检测范文4
关键词：环境问题；土壤污染；检测手段
中图分类号：X53文献标识码：A
植物生长在陆地表面的疏松表层就是土壤，也是地球生命积极活动的前提条件。从生态学角度分析，土壤是分解物质的重要场所，是物质循环的重要部分。从环境污染角度分析，土壤不但是污染场所，也是减缓污染的场所，因此对于土壤污染积极治理具有战略性意义。
一、土壤污染概念及危害
（一）土壤污染概念。土壤不仅为植物的生长提供了支撑能力，还将水、肥、气等肥力要素提供给植物促使其生长发育。近些年来，由于人口增长速度惊人，工作发展迅猛，土壤表面不断被堆放与倾倒固体废物，有害废水迅速渗透到土壤中，汽车废气、大气有害气体和飘尘利用雨水在土壤中降落。逐渐提高的农业化学水平，在环境中散落了大量的化学肥料与农药，造成土壤越来越多的受到非点源污染，在水土流失与风蚀的共同作用下，迅速扩大了污染面积。因此，只要是对污染正常功能进行了妨碍，减少了农作物的产量与质量，利用粮食、蔬菜等对人体健康间接造成影响的物质都可以称为土壤污染物质。
当土壤中存在较多的有害物质，已经超越了土壤自净能力，造成土壤发生了结构与功能的变化，抑制了微生物活动，在土壤中有害物质及其分解产物不断累积，利用一定的方式被人体间接吸收，对人体健康造成危害，即是土壤污染。
（二）土壤污染危害。1土壤受到病原体污染之后能够传播多种传染病，这些传染病的病原体通过人与带菌者的粪便以及洗涤他们衣物用品的污水对土壤造成污染。经过雨水的渗透，病原体又会进入地下水中，进一步产生暴发流行这些疾病的水型。2土壤受到有机废气物污染之后，出现了大量繁殖传染病的媒介蚊蝇与鼠类。有机废气物对土壤造成污染之后，具有很大的危险性。3有毒化学物质污染土壤之后，间接对人们造成影响，具体是利用农作物、地面水或者地下水对人体造成影响。在磷酸钙生产工厂附近，土壤迅速增加了砷与氟的含量。在土壤任意堆放的有毒废渣，经过雨水冲刷都会对水源造成污染，引起人、畜中毒。4土壤被放射性物质进行污染以后，利用发射性衰变形成射线。这些射线对人体组织进行穿透，导致机体出现组织细胞死亡。这些射线不但致使机体形成外照射损伤，还利用呼吸或者饮食进入人体，形成内照射损伤，使人头晕、乏力、增加或减少白细胞等。
二、土壤污染的特点
（一）隐蔽性与潜伏性。在土壤中污染物长时间积累的过程便是土壤污染，其后果主要是通过人体或者动物长时间摄入土壤污染生产的植物之后的健康情况体现出来。因此，土壤污染凸显出了隐蔽性与潜伏性，人们没有办法轻易感觉到。日本的痛痛病便是一个典型的例子，60年代在神通川流域出现这一疾病，直到70年代才找到原因，是当地居民食用了铬废水所污染的土壤生产的硌米，这一过程大概20年。
（二）不可逆性与长期性。当土壤环境中出现污染物之后，其会自行发生迁移与转化，同时还会结合土壤形成物质产生相关的吸附、置换作用，这一过程大部分不可逆，最终污染物在土壤中产生难溶化合物。很多有机化学污染物的降解时间很长，因此，一旦污染了土壤，恢复工作十分困难。例如在沈阳发生的灌溉区污染，通过大概十年的努力，利用了很多方法，才实现了部分生产力的恢复。
（三）难治理性。假如大气与水体受到了污染，将污染源切断之后利用稀释与自净化也会造成污染问题持续逆转，难降解污染物在污染土壤中不断积累将很难利用稀释与自净化有效消除。一旦出现土壤污染，只是借助切断污染源的手段极难进行恢复，有时还需要采用换土、淋洗土壤才能对问题积极解决，其他治理技术收效很慢。因此，对污染土壤进行治理通常需要极高成本，治理时间很长。
三、土壤污染检测手段
（一）气相色谱法。气象色谱法是一种采用冲洗法的色谱分离技术，还可以称为气象层析法，它对于分离化工成品十分适合，工作主要原理是在色谱中气相和固定液之间不同的成分拥有不同的分配系数，当成分被气化之后会在整个色谱柱中运行，经过气化处理的组分会被反复多次进行分配，由于各个组分溶解程度不同，我们可以科学分析它们在色谱柱中的不同运行速度。所以该技术可以对各种农药残留物进行采集与扫描，在检测农残物中发挥了关键作用。
（二）高效液相色谱法。在典型液相色谱的基础上发展形成的高效液相色谱创新分离技术，高效液相色谱法在检测环境中逐渐已经成为一种普遍的监测方法，具体是对大气、水体、土壤污染进行分析，可以对有害种类进行监测，包含了残留农药，杀虫剂和除草剂等。
（三）原子荧光光谱法。原子荧光光谱法的技术优势综合了原子吸收与原子发射光谱的特点，是一种优秀的痕量分析技术。其优点是构造简单的仪器、较高的灵敏性、检出限低、对气相干扰很少以及可以快速分析多元素等，当前广泛应用在环境检测中。
（四）其他方法。在对土地生态系统积极处理的过程中，不同环境中的氧化还原也会影响各种污染物的存在情况、转化原理，进一步对处理效率带来直接影响、对氧化还原环境积极了解并且科学调控，能够有效提高去除污染物尤其是N及有机物的效率。热重分析法是通过热天平控制程序温度，对物质质量和温度关系有效测量的一种热分析技术，优点是操作简单、准确度高、迅速灵敏以及仅需微量样品等。研究环境关系到改善生态环境，在可持续发展中发挥了重要意义。TG-MS联用技术利用在线监测化学转换，可以积极对形成污染性气体的原理进行分析，进一步为它们避免与可控转化提供宝贵经验。
结语
目前国内外已经高度重视环境污染问题，本文希望通过分析环境中土壤污染情况和检测手段，为我国环境检测提供重要参考，从检测开始，认真做好保护环境工作。
参考文献
[1]房豪杰.我国环境中的土壤污染及检测手段的研究进展[J].上海电气技术，2010，（2）.
土壤检测范文5
[关键词]gyrB基因 PCR扩增 土壤 典型病原菌
中图分类号：TH113.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0082-01
引言
近年来较多研究报道[1]均指出乳化PCR扩增技术可以弥补多重PCR技术的不足，特别是易生成引物二聚体这一不足。利用乳化PCR扩增技术的这一优势，将其与基因芯片的检测技术联用，应用于Y染色体的检测[2]。
1 材料与方法
1.1 土壤样品的采集及预处理
研磨过筛（20目筛），-80°C保存备用。
1.2 供试病原菌菌株
大肠杆菌：ATCC 25922;沙门氏菌：副伤寒沙门氏菌50073、肠炎沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌ATCC50071;金黄色葡萄球菌：A号ATCC、MHATCC 25923;福氏志贺菌51302。
1.3 主要试剂及试剂盒
主要试剂及试剂盒：span80，tween80，tritonX-100，mineral oil，无水乙醚，Taq DNA聚合酶、dNTP、引物、50bp DNA Ladder、100 bp DNA Ladder（上海生工生物工程技术服务有限公司），琼脂糖（中国惠兴生化试剂有限公司），FastDNA？ SPIN Kit for Soil 试剂盒（MP Biomedicals，Solon，OH，USA）。
1.4 主要仪器
主要仪器：PTC-100 PCR仪（MJ Research，Waltham，MA，USA），高速离心机（上海安亭科学仪器厂），DYY-8B型电泳仪（北京市六一仪器厂），凝胶成像系统（Bio-Rad Laboratories，Segrate，Italy），FastPrepTM FP120核酸提取仪（Bio 101，Carlsbad，CA，USA），Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪（Biospec products，USA）。
1.5 病原菌污染的土壤DNA提取
利用FastDNA？ SPIN Kit for Soil 试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取土壤DNA。主要过程参见FastDNA？ SPIN Kit for Soil 试剂盒。
1.6 引物合成
根据致病菌的功能基因phoA、ttrBCA、vicK、virA，合成4对特异性引物（5'to3'）：致病性大肠杆菌序列phoA正向TACAGGTGACTGCGGGCTTATC、phoA反向CTTACCGGGCAATACACTCACTA，622bp;金黄色葡萄球菌vicK1CTAATACTGAAAGTGAGAAACGTA、vicK2TCCTGCACAATCGTACTAAA，289bp;志贺氏菌virA-FCTGCATTCTGG
CAATCTCTTCACA、virA-RTGATGAGCTAACTTCGTAAGCCCTCC，215bp;沙门氏菌ttrC-13ACT GCC GAT AAATGC ACG TT、ttrB-1CTT TTT TCCGCC
AGT GAA GA，418bp。
1.7 产物电泳检测
电泳检测条件：5μl破乳后的PCR扩增产物混合l 6×上样缓冲液1μ，打入琼脂糖凝胶（2%（w/v））的加样孔中，0.5×TBE缓冲液，200V恒压，电泳时间25-35 min，紫外凝胶成像系统观察结果并进行分析。
2 结果与分析
2.1 优化乳化PCR扩增条件
破乳时改变条件如下：加入40μlNX Buffer，孵化2min（室温），涡旋振荡20秒，12000转离心5min;加入体积比为1：1的乙醚与超纯水混合溶液（现用现配，混合时间为30s），8000转离心2min，去掉油相。电泳结果（图1）：1-8泳道的产物条带是乳化PCR扩增方法，9泳道产物条带是用的常规多重PCR 扩增法，可以看出常规多重PCR扩增产物条带比乳化PCR的要更明亮和清晰，但乳化PCR扩增没有弥散现象，而多重PCR扩增有。
2.2 乳化PCR扩增应用
土壤样品：志贺氏菌和沙门氏菌污染的土壤样品。用乳化PCR扩增检测结果见图2：1-4（乳化PCR）泳道和6-7（多重PCR）泳道均在215bp、418bp处有志贺氏菌、沙门氏菌的目的产物条带。泳道6-7多重PCR扩增产物条带相对更明亮清晰。但随着引物数量的增多，乳化PCR扩增技术的优势越发明显，能有效的弥补多重PCR扩增极其容易产生非特异性扩增、引物二聚体等不足。
3 结论
乳化PCR扩增检测土壤中典型病原菌的反应条件经优化后为：100μl油相，0.1%tween80，0.05%tritonX-100，mineral oil;水相，4μlMg2+2.5mM10×PCR Buffer， 0.25mM dNTP2.5μl，上下游引物各0.5μl，DNA模板1μl，5U taq DNA聚合酶，1.25μl的5%（v/v）DMSO，14.75μl的5μg/μl BSA。将以上水相一滴滴加入100μl的油相中，涡旋振荡（20s），分装至4个PCR管中，放入PCR扩增仪。反应参数为95℃，2min（94℃，10s;50℃，10s;72℃，15s）40cycles;72℃，15s。
破乳方法：向扩增产物中加入NX Buffer40μl，室温孵化2min，涡旋振荡20s，12000rpm离心5min;加入体积比为1：1的无水乙醚与超纯水混合溶液（现用现配），混合30S，8000rpm离心2min，去除残留油相。
有报道在乳化过程中加入磁力搅拌器，可以提高乳化效率，可以应用在未来的研究中[2]。
参考文献
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土壤检测范文6
【摘要】 建立了固相萃取高效液相色谱荧光(HPLCFLD)检测土壤中4种喹诺酮类抗生素的分析方法。样品采用50% Mg(NO3)210% NH3·H2O（96∶4，V/V）超声提取，过HLB柱富集净化，再用乙腈0.067 mol/L H3PO4溶液洗脱。采用高效液相色谱荧光检测器，以乙腈0.067 mol/L H3PO4(用三乙胺调节至pH 2.5)为流动相，于激发波长280 nm、发射波长450 nm处进行检测。土壤样品中4种喹诺酮类抗生素的加标回收率在60.4%～99.3%之间，检出限为0.58～1.0 μg/kg。对蔬菜基地土壤样品分析结果表明，本方法能够满足实际样品的分析要求，4种喹诺酮类抗生素均被检出，土壤中抗生素污染问题值得关注。
【关键词】 土壤， 喹诺酮类抗生素， 固相萃取， 高效液相色谱， 荧光检测
1 引言
喹诺酮类抗生素(QNs)大量用于人类和动物医疗，还添加于饲料中以提高饲料利用率和促进动物生长[1，2]。抗生素摄入后大部分（>85%）以原药和代谢产物的形式随粪尿排出体外[1]，成为新的环境污染物，并以多种途径进入土壤。其中人用抗生素在城市污水中的浓度高达10－5 g/L[3]，在污水处理过程中其去除率通常较低[4]，导致大量抗生素进入地表水，造成河流抗生素污染[5]，并通过灌溉水进入农业土壤[6]。规模化养殖场畜禽废物（粪尿）中抗生素的浓度高达0.01～0.1 g/kg水平[7]，并作为有机肥广泛用于农业生产，每年由此输入土壤中抗生素的数量甚至不亚于农药，从而导致土壤抗生素污染，并引发水体污染，产生耐药性，危及生态安全和人体健康[8，9]。
近年来，喹诺酮类抗生素在水体、土壤和畜禽废物中被普遍检出[9，10]，但在环境中主要以痕量存在，在水体中含量通常为10－8g/L水平[11]，在养殖场附近底泥中含量可达10－4g/kg水平[12]。目前，主要采用液相色谱质谱联用(HPLCMS)分析环境中喹诺酮类抗生素[9，10，13]。因仪器昂贵而难以普及，且主要是针对水体进行分析。虽然肉奶蛋等动物性食品中抗生素残留的高效液相色谱分析方法已成熟且有相关标准，但由于土壤与动物性食品间的性质差异很大，且土壤中杂质更为复杂。因此，不能直接采用食品中的提取净化方法来分析土壤中的抗生素。目前，利用高效液相色谱仪分析土壤中喹诺酮类抗生素的报道很少，检测的化合物种类少[14]，或是以灵敏度欠佳的紫外光来进行检测[15]。为此，本研究建立了有效价廉的高效液相色谱荧光同时测定土壤中4种喹诺酮类抗生素的分析方法。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
高效液相色谱仪（日本岛津公司）；SHZ82恒温震荡器；KQ250E超声波清洗器；24管固相萃取装置；HLB固相萃取柱(3 mL， 60 mg），Supelco公司)；C18固相萃取柱(3 mL， 500 mg），Supelco公司)；雷磁PHS3C精密pH计；氮吹仪。
4种喹诺酮类抗生素：诺氟沙星(NOR)、环丙沙星(CIP)、洛美沙星(LOM)和恩诺沙星(ENR)，（纯度＞98.0%，德国Dr. Ehrenstorfer公司）。甲醇和乙腈（色谱纯，Sigma公司）；其余试剂均为分析纯；实验用水为高纯水。
标准品母液：准确称取4种喹诺酮类抗生素标准品各0.0100 g， 溶入0.05 mol/L NaOH溶液，并用高纯水稀释定容至100 mL，配制成浓度为100 mg/L的工作母液，在4 ℃下避光保存。50% Mg(NO3)2溶液：称取50g Mg(NO3)2·6H2O溶于100 mL高纯水，室温保存。10% NH3·H2O将25％的氨水用水稀释10部，现配现用。0.067 mol/L H3PO4/三乙胺溶液(pH 2.5)：取5 mL H3PO4，加高纯水稀释至1000 mL，滴加三乙胺调pH至2.5。
2.2 样品预处理
称取1.00 g粉碎后风干过0.30 mm孔径筛的土壤样品于10 mL离心管中，加入50%Mg(NO3)210% NH3·H2O（96∶4， V/V） 5 mL，振荡5 min，超声提取15 min，离心（4500 r/min）5 min，收集上清液。残渣再用上述方法反复提取2次。合并提取液，过HLB固相萃取小柱（小柱先后用6 mL甲醇、6 mL水进行预处理）萃取富集。用6 mL高纯水清洗小柱，真空干燥10 min，再用3 mL乙腈H3PO4溶液(5∶1， V/V)洗脱小柱。洗脱液在40 ℃水浴下用氮气吹至近干，用流动相定容至1 mL，溶液过0.22 μm膜，收集滤液于样品瓶中待测。
2.3 色谱条件
Waters色谱柱(250 mm×4.6 mm， 5 μm)；激发波长280 nm，发射波长450 nm；柱温25 ℃；进样量 20 μL；流动相：乙腈0.067 mol/L H3PO4溶液(15∶85，V/V)； 流速：1.0 mL/min。
3 结果与讨论
3.1 色谱条件的确定
喹诺酮类抗生素能够产生荧光，可采用荧光检测器进行定量分析。结合其最大吸收波长，实验确定了激发波长为280 nm，发射波长为450 nm。喹诺酮类抗生素结构中游离羧基及碱性氮原子的解离会造成色谱峰拖尾严重和保留值不稳定等问题[16]。因此，采用H3PO4溶液作为离子抑制剂，加入三乙胺（调节pH 2.5）以消除出峰脱尾现象。实验确定了乙腈0.067 mol/L H3PO4(15∶85， V/V) 溶液为流动相，可获得4种喹诺酮类抗生素标准溶液理想的色谱分离图标样（0.5 mol/L）、土壤和加标土壤中4种喹诺酮类抗生素的色谱分离图见图1，且出峰时间较短(图2b)。
图1 4种喹诺酮类抗生素的HPLC分离图（略）
Fig.1 Chromatograms for the separation of four quinolone antibiotics（QNs）
a. 0.5 mg/L标样（Standards solution）； b. 土壤（Soil sample）; c. 加标土壤（Spiked soil sample，0.5 mg/L)。1. 诺氟沙星(Norfloxacin， NOR)； 2. 环丙沙星(Ciprofloxacin， CIP)； 3. 洛美沙星(Lomefloxacin， LOM)； 4. 恩诺沙星(Enrofloxacin， ENR).
3.2 提取条件的优化
3.2.1 提取液的筛选 喹诺酮类抗生素的极性结构决定了其可溶于有机溶剂和碱性水溶液，且弱碱性时能与Mg2+形成稳定的螯合物[17]。因此，选取两种极性有机溶剂的碱性溶液10%乙腈NH3·H2O和10%丙酮NH3·H2O，以及50% Mg(NO3)2溶液和50% Mg(NO3)22% NH3·H2O(96∶4， V/V)4种提取液各5 mL，分别对1.00 g加标（0.5 μg/g）土壤样品中4种喹诺酮类抗生素进行超声提取（30 min），获得4种喹诺酮类抗生素的回收率见图3。可以看出，50% Mg(NO3)22% NH3·H2O（96∶4，V/V）对土壤中4种喹诺酮类抗生素的提取效果均较理想（58.7%～79.1%）。实验进一步考察该提取液添加不同浓度NH3·H2O对提取效果的影响（图4），可以看出，NH3·H2O浓度为10%时4种喹诺酮类抗生素的回收率达69.2%～82.0%。因此，选择50% Mg(NO3)210% NH3·H2O（96∶4，V/V）作为提取液。
3.2.2 提取液用量的确定 提取液用量会影响喹诺酮类抗生素的提取效果。用量太少造成提取不完全；太多则会提取更多杂质。当提取液用量为4 mL时，4种喹诺酮类抗生素的回收率均在70%以上（70.2%～85.0%），高于2 mL（62.6%～77.9%）， 3 mL（61.8%～67.8%）和5 mL（69.4%～80.1%）的回收率。因此，选择1 g土壤样品用4 mL提取液进行提取。
图2 流动相中H3PO4溶液不同配比对喹诺酮类抗生素出峰的影响（略）
Fig.2 Effect of mobile phase with different volume of phosphoric acid on separation of quinolone antibiotics
a. 乙腈(Acetonitrile)H3PO4溶液(Solution)=17∶83， V/V； b. 乙腈(Acetonitrile)H3PO4溶液(Solution)=15∶85， V/V； c. 乙腈(Acetonitrile)H3PO4溶液(Solution)=13∶87， V/V。 1. 诺氟沙星(Norfloxacin)； 2. 环丙沙星(Ciprofloxacin)； 3. 洛美沙星(Lomefloxacin)； 4. 恩诺沙星(Enrofloxacin)。
图3 不同提取液对喹诺酮类抗生素的回收率（略）
Fig.3 Recovery of quinolone antibiotics in soil with various extractions
10%乙腈(Acetonitrile)NH3·H2O； 10%丙酮(Acetone)NH3·H2O； 50% Mg(NO3)2； 50% Mg(NO3)22% NH3·H2O(96∶4， V/V)
图4 提取液中添加不同浓度NH3·H2O对回收率的影响（略）
Fig.4 Effect of various concentrations of ammonia added to extraction on recovery of quinolone antibiotics
3.2.3 超声提取时间的选择 不同超声提取时间对喹诺酮类抗生素的回收率也有较大影响。
图5 超声提取时间对喹诺酮类抗生素回收率的影响（略）
Fig.5 Effect of ultrasonicextraction time on recovery of quinolones
图5是不同超声提取时间对土壤中4种喹诺酮类抗生素的提取效果。超声提取时间为15 min时，4种喹诺酮类抗生素的回收率均最高。
3.3 不同萃取方式对回收率的影响
比较了液液萃取（LLE）和固相萃取（SPE）对喹诺酮类抗生素的富集效果。LLE采用三氯甲烷为萃取液，SPE选用两种固相萃取小柱HLB和C18，其回收率见表1。三氯甲烷液相萃取和C18固相萃取对4种喹诺酮类抗生素的回收率均不佳。HLB柱固相萃取对4种QNs的回收率较高，且操作过程简便，能够避免萃取过程中出现干涸。因此，选择HLB固相萃取小柱对土壤样品进行预处理。
3.4 不同洗脱液及其用量的选择
实验比较了甲醇、乙腈以及乙腈0.067 mol/L H3PO4作为洗脱液的回收率。结果表明，不同洗脱液的回收率依次为： 乙腈0.067 mol/L H3PO4（5∶1， V/V）>甲醇>乙腈。分5次洗脱，每次1 mL，分段收集洗脱剂测定回收率，乙腈H3PO4体系的淋洗曲线如图6。由图6可见，第3次洗脱回收率已基本稳定，因此选择洗脱液用量为3 mL。
图6 洗脱液不同用量对回收率的影响（略）
Fig.6 Recovery of QNs using different dosage of elution solution
表1 不同萃取方式对喹诺酮类抗生素的回收率（略）
Table 1 Recovery of quinolones treated with different extraction method
3.5 线性范围、检出限、回收率和精密度
将标准品母液用高纯水稀释成0.002，0.005，0.01，0.02，0.05，0.10，0.20和0.50 mg/L的混合标准工作液。在上述色谱条件下进样，得到4种喹诺酮类抗生素浓度（y）与峰面积（x）的线性关系，相关系数r>0.99。以10倍信噪比求得4种喹诺酮类抗生素的仪器检出限和土壤样品定量限（表2），比文献[14，16]报道的低1～2个数量级。
在土壤样品中添加不同浓度的喹诺酮类抗生素混合标准溶液，进行加标回收实验，获得回收率及相对标准偏差，结果见表3。为进一步确认方法的可靠性，在1.00 g土壤中添加喹诺酮类抗生素（0.5 mg/L）进行不同批次各3个重复的预处理与分析，批间平均回收率在67.7%～92.3%之间； 批内标准偏差低于3%； 批间标准偏差低于5%（表4），表明本方法的准确度和精密度均符合样品分析要求。
表2 四种喹诺酮的线性关系、相关系数和检出限（略）
Table 2 Regression analysis of calibration curves and quantification limits for 4 quinolone antibiotics
表3 土壤中4种喹诺酮的加标回收率(%)及相对标准偏差（略）
Table 3 Recovery and RSD（%）of 4 quinolone antibiotics in soil(n=3)
表4 不同批次分析加标(0.5 μg/g)土壤中回收率(%)及相对标准偏差（略）
Table 4 Recovery and RSD（%）of 4 quinolone antibiotics in soil of three batches(n=3)
3.6 土壤样品的测定
利用上述所建立的分析方法，对广州市某蔬菜基地6个土壤样品中4种喹诺酮类抗生素进行了分析。结果表明，土壤样品中均检出4种喹诺酮类抗生素，总含量在27.8～129.3 μg/kg之间。其中诺氟沙星为14.9～64.4 μg/kg， 环丙沙星为54.67～31.5 μg/kg， 恩诺沙星为5.13～40.2 μg/kg， 洛美沙星为0.87～6.84 μg/kg。环丙沙星的含量明显低于直接用畜禽排泄物施肥或用污水灌溉的土壤[16，17]。
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