一、前言
环境样品中，水体与泥土悬浮液含有多种颗粒与微生物组分，若要进行化学分析或微生物检测，必须先通过预处理与分离流程去除干扰物质，并富集目标组分。台式离心机以其操作简便、速度可调、兼容多种转子与管材等优势，成为环境样品前处理环节中的核心仪器。本文结合实验室常用工艺，从样品采集、预处理、分离参数设定、操作步骤到注意事项，系统阐述水样与泥土悬浮液的台式离心法工作流程，供科研与监测部门参考。

二、样品采集及前期准备

1. 采样器具与容器：水样采用聚丙烯（PP）或高密度聚乙烯（HDPE）采样瓶，容量500 mL~1 L；泥土悬浮液可先将干土用无菌水调制成10%（w/v）悬浮液，置于50 mL离心管中。

2. 采样方法：水样应在水体中部与底部不同深度分层取样；泥土悬浮液需摇匀后及时分装，避免沉降。全程保持4 ℃或冰浴运输，并尽快送达实验室。

3. 样品标识：采样时间、地点、样品类型、稀释倍数等信息须明确记录，对应标签布置在管体侧壁。

三、水样预处理流程

1. 预过滤：先用5 µm或1 µm微孔滤膜去除大颗粒杂质，以免离心管堵塞或转子刮碰。预过滤膜可装入真空过滤装置，流速控制在50 mL/min以内。

2. 初级离心：将预过滤后水样分装于50 mL锥形管，每管不超过最大刻度线的2/3，平衡配对后置于台式离心机。

3. 离心参数：常规速度设定为3000 × g、10 min、4 ℃，可沉降大多数颗粒。运行完成后，小心取出上清，弃去上清中的悬浮颗粒或保存用于溶解性分析。

4. 二次离心（可选）：若需富集更细小颗粒或微生物，回收初级离心上清，设定8000 × g、15 min、4 ℃，进一步沉降次级颗粒群。

四、泥土悬浮液预处理流程

1. 悬浮液制备：将采集的现场土样风干、研磨后，取2 g土样置于50 mL锥管，加入20 mL无菌PBS缓冲液，振荡30 min，使颗粒分散。

2. 粗颗粒去除：通过100 µm细胞筛或滤网过滤，去除大块颗粒与根茎残骸，收集滤液。

3. 初级离心富集：将滤液分装于15 mL离心管，设定2000 × g、5 min、室温，以沉降大颗粒与沉淀物，上清中含丰富微生物与胶体颗粒。

4. 上清离心：将初级离心所得上清汇总，置于50 mL管，设定6000 × g、10 min、4 ℃，得到微米级泥粒与微生物富集的沉淀。

五、转子与管材选择

1. 固定角转子（Fixed-Angle Rotor）：适合快速沉降，常用转速可达15,000 rpm；管材选用15 mL或50 mL锥形管。

2. 摆动臂转子（Swing-Bucket Rotor）：适合分层离心与密度梯度分离；推荐使用10 mL离心管或离心瓶。

3. 微量离心转子（Microcentrifuge Rotor）：处理体积≤2 mL的微量样品，用于最后阶段微粒或生物分子富集。

六、密度梯度分离（可选）

1. 梯度介质：常用蔗糖或Percoll等介质，在离心管中按密度由高到低建立连续或分层梯度。

2. 样品加载：将样品缓慢铺在梯度顶部，避免扰动。

3. 梯度离心：摆动转子，设定30005000 × g、2030 min、4 ℃；不同密度组分将在各层间分布。

4. 分层回收：使用1 mL移液枪取出各层分馏，分别进行后续分析或洗涤。

七、操作注意事项

1. 平衡配对：任何离心操作必须严格配对平衡，重量差不超过0.01 g，否则易引起离心机振动或损坏。

2. 温控设置：对热敏物质或微生物分析应启用4 ℃冷却，减少热变性与生物失活。

3. 速度单位转换：rpm与×g转换公式：RCF = 1.118 × 10⁻⁵ × r(cm) × (rpm)²，确保实验重复性。

4. 管壁残留：沉淀物往往附着管壁，使用无菌棉签或移液管缓冲液洗涤完全回收。

5. 污染防控：离心后上清与沉淀分装应在生物安全柜或无尘台进行，防止二次污染。

八、上清与沉淀的后续处理

1. 上清分析：对化学溶解性物质或溶解有机物，可利用固相萃取（SPE）或直接送样进行色谱、质谱检测。

2. 沉淀分析：对颗粒矿物组成或微生物群落，可进行扫描电镜（SEM）、能谱（EDX）或16S rRNA测序等。

3. 洗涤步骤：若梯度介质残留，可用PBS或去离子水反复洗涤沉淀3次，离心3000 × g、5 min，除去梯度试剂。

九、流程优化与质量控制

1. 批内一致性：同一批次多个样品应统一操作参数与试剂配比，减少系统误差。

2. 过程记录：详细记录每步离心参数、样品体积、温度与时间，建立实验日志。

3. 空白对照：实验中设置空白管或标准微粒，以评估离心效率与交叉污染程度。

4. 重复验证：关键步骤如梯度分离，可结合荧光标记或电导率测定验证分层效果。

十、结语
通过系统化的预处理与分离流程，台式离心机能够高效去除环境样品中干扰组分，富集目标颗粒与生物组分，为后续定量分析与显微观察提供可靠样品。本文所述方法具有通用性，可根据具体样品类型与研究目的适当调整离心转速、时间与梯度介质，以实现最佳分离效果。实验室可在此基础上，结合自身仪器条件与样品特性，优化升级相应流程，持续提升检测灵敏度与数据可靠性。