[发明专利]一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法

权利要求书

1.一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、氨氮固定膜制备：称取1.5 g琼脂糖于100 mL蒸馏水中，加热溶解后，加入20 g预处理过的吸附材料，搅拌10分钟；将混合液趁热注入到两块预热玻璃板空隙中，室温下静置冷却，得到氨氮固定膜；

步骤2、将1.5 g琼脂糖加入到100 mL蒸馏水中，加热溶解后，琼脂糖溶液趁热注入两片预热的玻璃板空隙中，室温下静置冷却，得到琼脂糖扩散膜；

步骤3、将氨氮固定膜、琼脂糖扩散膜以及PVDF滤膜依次叠加放在DGT装置中，将DGT装置中的盖板和底座紧密扣合；将DGT装置在待测水体、土壤或沉积物中放置24小时后取出，洗净DGT装置表面；

步骤4、显色剂的配置：将纳氏试剂稀释25倍，将4 g酒石酸钾钠溶解于200 mL纳氏试剂稀释液中，制得氨氮显色剂；

步骤5、扫描成像：将固定膜从DGT装置中取出后，根据DGT装置的不同放置于20或200mL氨氮显色剂中，显色30 min，取出后将固定膜用扫描仪扫描得到图像；

步骤6、计算氨氮含量：使用ImageJ软件将扫描所得图像转化为灰度值，灰度值代入事先建立的氨氮在固定膜表面单位面积膜累积量与灰度值的标准曲线，转化为单位面积膜累积量，进而利用Fick定律将单位面积膜累积量换算成氨氮含量（C_DGT，mg/L）：

C_DGT = MΔg/(Dt)

上式中，M为单位面积膜累积量，单位为μg/cm²；Δg为扩散膜厚度，单位为cm；D为氨氮在扩散膜中的扩散系数，单位为cm²/s；t为DGT装置放置时间，单位为s。

2.根据权利要求1所述的一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，其特征在于：所述步骤1吸附材料为沸石或氨氮专性吸附树脂，所述沸石用于针对清洁水体或土壤中氨氮含量的测定，所述氨氮专性吸附树脂用于针对废水或沉积物中氨氮含量的测定。

3.根据权利要求2所述的一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，其特征在于：所述步骤1中沸石或氨氮专性吸附树脂的预处理方法，具体如下：将沸石或氨氮专性吸附树脂用蒸馏水浸泡24 h，去掉水后，先后用1mol/L的HCl和1 mol/L的NaOH溶液浸泡24 h，将表面酸碱用蒸馏水冲洗干净，室温下风干，沸石研磨过300目筛，氨氮专性吸附树脂研磨过200目筛。

4.根据权利要求1所述的一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中玻璃板的预热温度为85°C，冷却温度为30°C及以下，步骤1中玻璃板空隙为0.4 mm，步骤2中玻璃板空隙为0.8 mm。

5.根据权利要求1所述的一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，其特征在于：所述步骤3中的PVDF膜的孔径为0.45 μm。

6.根据权利要求1所述的一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，其特征在于：所述步骤3DGT装置分为圆形DGT装置和长方形DGT装置，其中，圆形DGT装置应用于水体或土壤，长方形DGT装置应用于沉积物。

7.根据权利要求6所述的一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，其特征在于：所述步骤5圆形DGT的显色剂体积为20 mL，长方形DGT的显色剂体积为200 mL。