研究發現：肥料中的磷酸鹽并不能完全被植物吸收，未被吸收的磷酸鹽可能在土壤中富集，繼而轉入水域當中，造成嚴重污染。本文介紹了兩項有關磷酸鹽侵害的實驗，在研究中氧化還原電位以及pH值起到了重要的作用。
種植種類單一的土壤（如印尼棕櫚種植園或新西蘭云杉木種植園），必須定期施肥，以滿足植物對特殊營養物質的需求，保證其最佳的生長條件。在德國許多種植區都被大量地施肥，而肥料中的磷酸鹽并不能被植物完全吸收，未被吸收的部分則在土壤中富集，致使土壤被侵蝕，繼而造成水域中磷酸鹽的侵害。土壤侵蝕通常并非總以如此巨大的規模出現（如圖1所示）。藻類通過營養物質的過渡供應而瘋長，而導致水域的富營養化，磷酸鹽在此起到了至關重要的作用。因此，研究其對土壤及水域造成侵害的程度十分必要。
巴伐利亞州環保局（LfU）開展了以“磷酸鹽侵害”主題的碩士論文研究。LfU是巴伐利亞州環境保護、自然保護、地質和水經濟的官方中心機構,對巴伐利亞州環境相關數據進行收集與評價，并由此制定對環境的持續利用和環境安全的目標、戰略和計劃。LfU總部擁有1000多名科學家、工程師、技術員以及實驗室和管理人員。
LfU環保局實驗人員進行了兩項不同的實驗：其中一項是關于磷酸鹽侵害的長期性調查實驗，包括通過土壤侵蝕而進入水域中的磷酸鹽，以及從水域地基沉積而成的農田中溶解或釋放出的磷酸鹽；另一項則是關于從受侵蝕的土壤物質中向快速流動的水域中釋放出來的磷酸鹽的侵害短期實驗。
圖2. 長期性實驗結構圖。
監測磷酸鹽溶解過程
為使與土壤顆粒相結合的磷酸鹽再次溶解，需改變其周邊環境的介質條件。研究眾多富營養化的水域得知，當深水層中的氧氣通過生物降解而被消耗之后，沉積層中的磷酸鹽殘渣溶解的過程便就此開始。與此同時，氧化還原電位降低且pH值升高。實驗中除了對水中和土壤中的氧氣進行監測之外，還借助pH電極L8280和氧化還原電極Pt8280對pH值和氧化還原電位進行監測，實驗情況如圖2、3所示。
高精度的長期性實驗
對磷酸鹽侵害的長期性調查實驗延續了35天。實驗過程中，pH電極和氧化還原電極均固定于土壤中。實驗初期階段每天測量數次，從第8天起為每天1次。在實驗前采用pH7和 pH9的標準溶液進行校準；實驗結束后，借助標準溶液對電極的長期穩定性進行考察。令人欣慰的是，經過所有長期性實驗之后所進行的控制測量，相對于標準溶液的理論值僅有微小的偏差（偏差值均不超過0.05pH）。氧化還原電極的測量準確性分別于實驗開始前和結束后借助參考溶液進行，同樣未出現較大的偏差。
圖3. 污水中的短期性實驗圖。
污水中的短期性實驗
在由土壤顆粒物所產生強烈渾濁的污水中，實驗人員應用電極對氧化還原電位和pH值進行了為期一周的測量，該短期性實驗較此前的長期性實驗更為簡單。電極未被固定安裝，可以有規律地進行校準。實驗結果表明：在含氧水中進行的實驗條件下，水中磷酸鹽的含量有明顯增加。當然也有一小部分的磷酸鹽從受侵害土壤中轉入水中，還有待進一步的調查實驗，以便更好地了解其過程。
小結
水域中的磷酸鹽會造成嚴重污染，為研究磷酸鹽對土壤及水域造成的侵害，本文介紹了兩項相關研究實驗：高精度長期實驗和污水中短期實驗，氧化還原電位以及pH值在研究中起到了重要的作用。
磷酸鹽侵害的分析
經土壤侵蝕而誘發的水域中磷酸鹽侵害，導致了水域嚴重的富營養化。為研究磷酸鹽對土壤的侵蝕以及對水域的影響，必須對其進行分析。從眾多富營養化水域的檢測中得知，當深水層中的氧氣通過生物體的生物降解而被消耗之后，沉積層中的磷酸鹽殘渣溶解的過程便就此開始，與此同時，氧化還原電位降低且pH值升高。
除了對水中和土壤中的氧氣進行監測之外，還要分析氧化還原電位和pH值。根據實驗結構的不同，對于所用電極提出了特別的要求，如要求電極具有長期穩定性以及能夠在被土壤顆粒物強烈渾濁的水中進行測量。