[发明专利]一种土壤硝态氮含量测量方法及装置

权利要求书

1.一种土壤硝态氮含量测量方法，其特征在于，包括：

S1，将预设份量的土壤样本与纯净水按比例混合，配置土壤溶液；

S2，将制备的阴离子交换膜与所述土壤溶液混合预设时间后，对所述阴离子交换膜依次进行纯净水清洗和干燥处理；

S3，对干燥处理后的所述阴离子交换膜上富集的硝态氮进行光谱检测，基于光谱检测得到的特征光谱强度信息，获取所述土壤样本中硝态氮的含量。

2.根据权利要求1所述的土壤硝态氮含量测量方法，其特征在于，S2中所述将制备的阴离子交换膜与所述土壤溶液混合，进一步包括：将所述阴离子交换膜置于所述土壤溶液中，采用振荡器或搅拌器辅助所述阴离子交换膜与所述土壤溶液的充分接触混合。

3.根据权利要求1所述的土壤硝态氮含量测量方法，其特征在于，S3中所述对干燥处理后的所述阴离子交换膜上富集的硝态氮进行光谱检测，进一步包括：

S31，将预设波长的激光入射至所述阴离子交换膜的表面，获取经过所述阴离子交换膜上硝态氮散射的散射光；

S32，通过Raman光谱检测模块对所述散射光进行光谱检测，获取所述散射光在不同光谱位移处的Raman光谱强度；

S33，对所述不同光谱位移处的Raman光谱强度进行预处理，获取硝态氮在Raman光谱特征位置的光谱强度。

4.根据权利要求3所述的土壤硝态氮含量测量方法，其特征在于，S3中所述基于光谱检测得到的特征光谱强度信息，获取所述土壤样本中硝态氮的含量，进一步包括：将所述特征光谱强度信息与预先建立的定标模型相结合，以获取所述土壤样本中硝态氮的含量；

其中，所述定标模型是预先基于与所述土壤样本相应的标准土壤样本而建立的定标曲线，所述定标曲线表征所述标准土壤样本的硝态氮含量与硝态氮在Raman光谱特征位置的光谱强度的相关关系。

5.根据权利要求1所述的土壤硝态氮含量测量方法，其特征在于，S1还包括对所述土壤样本的获取操作：

在预设位置的预设深度挖取原位土壤，剔除所述原位土壤中的大颗粒物与杂草，对所述原位土壤进行干燥处理，将干燥处理后的原位土壤作为所述土壤样本。

6.根据权利要求1至5任一所述的土壤硝态氮含量测量方法，其特征在于，所述阴离子交换膜的交换基团包括OH^-或Cl^-。

7.一种如权利要求1至6任一所述的土壤硝态氮含量测量方法的测量装置，其特征在于，包括：

土壤样品混合组件，用于盛装由土壤样品配置而成的土壤溶液；

阴离子交换膜，用于与所述土壤溶液中的硝态氮进行离子交换；

散射光采集装置，用于对所述阴离子交换膜上富集的硝态氮进行激光激发，以输出散射光；

光谱检测模块，用于获取所述散射光的特征光谱强度信息；

处理模块，用于基于所述特征光谱强度信息计算所述土壤样本中硝态氮的含量。

8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述土壤样品混合组件包括容器，所述容器配置有搅拌装置或振荡器，其中，所述搅拌装置的搅拌端伸入至所述容器内，所述振荡器上用于放置所述容器。

9.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述阴离子交换膜配置有膜固定架，所述膜固定架包括第一压片与第二压片，所述第一压片与所述第二压片上开设有相对应的窗口，所述阴离子交换膜夹装于所述第一压片与所述第二压片之间。

10.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述散射光采集装置包括：

激光发生器，所述激光发生器用于输出预设波长的激光；

分光镜，所述分光镜的涂镀面用于接收来自所述激光发生器输出的激光，并用于将所述激光反射至所述阴离子交换膜的表面，相应地，经过所述阴离子交换膜上硝态氮散射的散射光还通过所述分光镜输送至所述光谱检测模块。