[发明专利]一种原位同时测定培养基中四价、五价钒含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定培养基中四价、五价钒的方法，该方法实现了培养基中四价、五价钒的原位同时测定，用于定性定量测定微生物对钒的氧化还原作用。 

背景技术

钒作为一种环境重金属污染物正越来越受到人们的关注，与钒相关的报道不断出现，人们除了希望了解环境中钒含量的情况外，更多地开始对钒不同价态进行研究。自然界中钒存在着广泛的氧化还原反应，其中很重要的一部分是通过微生物完成的。因此判别哪些微生物可以进行钒的氧化还原作用及作用强度，对于钒污染环境修复、钒污染解毒、微生物钒耐受机理、钒矿微生物浸提、钒的地球生物转化等问题都具有重要意义。 

实际操作过程中，常将钒作为外援添加物添加到培养基中，在实验室条件下来研究微生物对钒的氧化还原作用。对于钒的测定方法很多，例如原子吸收和发射光谱、电化学方法、流动注射法、高效液相色谱法、比色法等。对于不同价态钒的测定通常选择分离测定，将四价和五价的钒用色谱柱分离，然后分别测定；或者分步测定，第一步直接测定样品中四价的钒含量，第二部把五价的钒全部还原，再测定四价钒的总量，然后减去第一步测定的四价钒含量，从而间接的表示出五价钒含量。这些方法前处理复杂耗时，不能及时的反映微生物对钒的氧化还原作用。对于不同价态钒的同时测定方法也有一些，但是在样品前处理中需要消煮。消煮过程中，培养基中的有机物大量被氧化，势必造成钒的化学还原反应发生，无法客观的反应出微生物的氧化还原贡献量。 

为了及时、准确的反应微生物对培养基中不同价态钒的氧化还原能力，一种原位同时测定培养基中四价、五价钒的方法就特别有意义，然而目前还没有这种方法。 

发明内容

为了解决上述技术难题，本发明的目的是提供一种原位同时测定培养基中四价、五价钒的方法。用于研究培养基中的微生物对钒的氧化还原作用及强度。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：培养基配方调整、以同浓度培养基为溶剂制作标准曲线、建立显色反应体系、用0.22 μm 滤膜过滤、定性结果分析及定量波长选择等方法。 

无特殊说明时，所有试剂均使用优级纯标准，试剂配制过程以超纯水进行稀释。方法的检测范围为4~16 mg·L^-1。 

本发明采用分光光度法测定培养基中的四价、五价钒，具有操作简便、条件易得，简单快速准确，可重复等优点，适合推广使用。 

附图说明

图1不同浓度四价、五价钒单独吸光度曲线参考线 

图中400~600 nm范围内较平缓的线（吸光度随波长的改变，变化不大）为只含四价钒显色后的吸光度曲线，浓度越大吸光度值越大；400 nm处吸光度较大，而在500~600 nm范围内基本没有吸收的曲线为只含五价钒显色后的吸光度曲线，浓度越大，400~450 nm范围内的吸光度越大；最下面的一条线为去离子水吸光度曲线。

图2五价钒被还原举例图(定性分析) 

在500~600 nm范围内从上到下四条线代表四种液体的吸光度曲线，这四种液体分别是：内含5 mg/L VOSO₄的新鲜培养基溶液、内含5 mg/L Na₃VO₄培养基接种后培养3天、内含5 mg/L Na₃VO₄的新鲜培养基、未加钒的新鲜培养基。从图中可以看出，在微生物存在的情况下培养数天，500~600 nm范围内的吸光度值升高（表示四价钒含量在增加），同时400~450 nm范围的吸光度值降低。

图3四价钒被氧化举例图（半定量） 

图中标有数字的线表示只含有四价钒的新鲜培养基的吸光曲线，数字表示四价钒的浓度，单位为mg/L。图中未标数字的线为钒发生了氧化反应的线（四价、五价钒同时存在），内含7 mg/L的四价钒的培养基，在微生物存在的情况下培养数天后，四价钒的含量降低到3~5 mg/L 。500~600 nm范围内的吸光度值降低，同时400~450 nm范围的吸光度值升高。

图4标准曲线（定量计算） 

配制内含4~16 mg/L 的四价、五价钒的培养基，在对应波长下测定吸光度值，绘制标准曲线。每条线最近处的方程是取截距为零的线性拟合方程，R²表示相关系数。

具体实施方式

主要试剂配置