[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

说明书

本发明公开了一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，用沸石或氨氮专性吸附树脂做成的固定膜来提取水体、土壤或沉积物中的氨氮，吸附了氨氮的固定膜与显色剂显色后，结合薄膜扩散梯度（DGT）技术和电脑密度成像（CID）技术定量分析氨氮含量。采用的DGT技术和CID技术对氨氮含量的定量分析结果更加准确可靠，能快速获取水体、土壤或沉积物氨氮的含量，不需要对水体样品进行絮凝沉淀、过滤等前处理，或对土壤和沉积物样品进行冻干、研磨过筛、溶液提取等一系列繁琐的前处理步骤，节约了大量时间，本方法只需增加扫描仪即可实现，对仪器设备要求低，利于推广应用。

技术领域：

本发明涉及环境化学领域，尤其涉及一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法。

背景技术：

氨氮是指水中以游离氨（NH₃）和铵离子（NH₄⁺）形式存在的氮。当水体和沉积物中有机物矿化后，产生的无机氮主要以氨氮形式存在。氨氮是水体中的营养素，也是水生植物生长优先利用的氮源。大量氨氮进入水体后，由于氨氮的高耗氧量，会造成水体水质下降；同时藻类还会利用氨氮快速生长，进而可能导致水体富营养化现象产生。另外，过高的氨氮含量还会对鱼类及某些水生生物产生毒害作用。沉积物是污染物最为关键的蓄积库，在外源污染得到初步控制的情况下，由于沉积物内源的释放，湖泊富营养化仍不见缓解。因此，有必要监测水体、土壤和沉积物中的氨氮含量，以评估水体的生态状况和内源释放风险。

现有的氨氮含量测定方法需要将样品采集到实验室后，水样经过絮凝沉淀和过滤，土壤和沉积物样品经过冻干、研磨过筛、提取过滤、显色测定等一系列的处理步骤，才可以定量监测环境介质中的氨氮，而无法实现氨氮的原位测定。在专利CN201010524008.X和CN201510012427.8中发明了一种水体氨氮的原位测定方法，其技术采用制备氨氮检测试纸，将试纸放置于待测水体，根据试纸颜色与标准比色卡比较来获得水体氨氮含量；但该方法只能应用于水体中，而无法实现土壤、沉积物氨氮的检测，且采用的目测法主观性强，定量误差大。

发明内容:

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，用沸石或氨氮专性吸附树脂做成的固定膜来提取水体、土壤或沉积物中的氨氮，吸附了氨氮的固定膜与显色剂显色后，结合薄膜扩散梯度（DGT）技术和电脑密度成像（CID）技术定量分析氨氮含量；使氨氮含量的定量分析结果更加准确可靠，解决上述问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案进行实施；

一种针对水体、土壤或沉积物中氨氮含量的二维测定方法，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滤膜依次叠加放在圆形或长方形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24h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；