[发明专利]一种原位监测土壤微量元素二维平面运移的方法

权利要求书

1.一种原位监测土壤微量元素二维平面运移的方法，其特征在于：方法步骤如下：

（1）自密封袋中取出监测装置，用超纯水冲洗装置表面的残余溶液，手持装置手柄，将设备垂直插入待测样中，待测土壤湿度应达到100%含水量或淹水环境，对于无根系试验土壤直接插入装置，若试验环境为根系区间或原生土壤环境，在使用前应先用装置预留出孔隙，在孔隙中再插入装置；

（2）24小时后取出监测装置，手持手柄处沿装置垂直方向适当前后移动，待土壤疏松后垂直抽取装置，用去离子水冲洗装置表面土壤，冲洗时应使用倾斜水流以避免监测装置的窗口表面进入装置内，再用吸水纸擦干表面多余水分；

（3）用陶瓷刀片沿装置窗口边框切割，用碳素纤维镊子移去表面的扩散膜后于-18℃条件下冷冻5min，至结合膜表面水分凝结后取出，用陶瓷刀片按所需尺寸切割，切割后的结合膜放置于10mL塑料试管中；

（4）洗脱监测装置的结合膜：加入8mL pH为2的 HNO₃洗脱20min，用斡旋仪混匀洗脱液后倒出洗脱液于AA/AFS/ICP-MS测定，当装置在有效态浓度较低或添加高效土壤调理剂的土壤中应用时，若洗脱液中待测元素检测量低于仪器检出限时，调整装置提取时间至2天，

所述原位监测土壤微量元素二维平面运移的方法中使用的监测装置，包括外套和内部核心组件，外套由支撑板和封胶盖片组成，内部核心组件由保护膜、扩散膜和结合膜组成，所述的封胶盖片覆盖在支撑板上，在封胶盖片上开设有窗口，所述的保护膜、扩散膜及结合膜封装在支撑板和封胶盖板中，由内向外依次封装有结合膜、扩散膜及保护膜，保护膜暴露在窗口外，

原位监测土壤微量元素二维平面运移的监测装置，制作方法如下：首先在凹槽内平铺一层保护膜，喷洒超纯水完全润湿保护膜，在保护膜上依次平铺结合膜和扩散膜，尺寸15×10cm，在最外层再铺上一层硝酸纤维素膜保护膜，尺寸16×11cm，覆盖凹槽四周的廊道，以防止渗土、渗水，在封胶沟槽中注满可固化无影胶，将设置有窗口封胶盖片对齐左右以及底部边框，盖上封胶盖片后，用紫外灯照射30秒以上，保证无影胶固化，将上述装置放入密封袋中，加入5-8ml0.1mol/L的硝酸钠溶液以保持DGT离子强度，

当目标元素为Fe²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺和Zn²⁺阳离子时，结合相材料为DTPA修饰Mg-Al-LDH；若目标元素为S^2-、PO₄^3-、SeO₄^2-或SeO₃^2- 阴离子，结合相材料为Mg-Al-LDH；若共同提取Fe²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、S^2-、PO₄^3-多元素时，结合相材料为质量比为1：1的Mg-Al-LDH和DTPA修饰Mg-Al-LDH混合材料，

支撑板外边框尺寸为20×13cm，底板厚度为2mm，距底边1.5cm处有抠嵌长15cm宽10cm的内嵌凹槽，凹槽深度为1.53mm用于铺垫扩散膜与结合膜，凹槽5mm外另开2mm深度为0.5mm的封胶槽，用于填充胶水与封胶盖片粘连，所述封胶盖片的厚度为1mm，其外尺寸为18cm×13cm，内尺寸为14cm×9cm。

2.根据权利要求1所述的一种原位监测土壤微量元素二维平面运移的方法，其特征在于：所述支撑板为环氧树脂玻璃纤维板，即FR-4，或亚克力中的一种硬质透光材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种原位监测土壤微量元素二维平面运移的方法，其特征在于：所述封胶盖片为回字透光硬质环氧树脂玻璃纤维板或亚克力板。

4.根据权利要求1所述的一种原位监测土壤微量元素二维平面运移的方法，其特征在于：所述保护膜为孔径为0.45μm硝酸纤维素膜、亲水PVDF膜、聚砜膜或排阻分子量＜7000的透析膜中的一种。