用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，包括被動(dòng)式土壤溶液采集倉、內(nèi)置于采集倉中的PAHs根系模擬采集系統(tǒng)；被動(dòng)式土壤溶液采集倉包括采集倉主體玻璃柱管、套設(shè)在玻璃柱管底部的特氟龍護(hù)套、套設(shè)在玻璃柱管頂部的地面護(hù)套，玻璃柱管中下部設(shè)有側(cè)開孔的多孔進(jìn)水口；PAHs根系模擬采集系統(tǒng)包括置入玻璃柱管的SPE萃取柱管，SPE管上部填壓有玻璃中空支護(hù)管、支護(hù)管上部通過橡膠塞密封；多孔進(jìn)水口呈環(huán)狀內(nèi)凹設(shè)置，在內(nèi)凹處由內(nèi)向外依次設(shè)有玻璃纖維濾膜、聚四氟乙烯微孔過濾夾層、不銹鋼網(wǎng)支護(hù)層。本發(fā)明系統(tǒng)能適用于不同自然環(huán)境下滲濾液中PAHs的采集和擴(kuò)散通量測試，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、制作工藝簡單、成本低廉、操作方便、高效耐用。
【專利說明】
用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于土壤環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]持久性有機(jī)污染物(POPs)特別是多環(huán)芳烴(PAHs)引起的污染已嚴(yán)重威脅到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，深入開展其在農(nóng)田系統(tǒng)特別是農(nóng)產(chǎn)品中的累積及消解規(guī)律，以及在不同種植模式下土壤中污染物運(yùn)移轉(zhuǎn)化的影響，已成為擺在人們面前的一個(gè)緊迫任務(wù)，也是直接關(guān)系到人們的食品安全及生命安全的重大問題。常規(guī)的植物種植評估法雖然符合其自身根系吸收規(guī)律，但不同農(nóng)作物對相同土壤條件下有機(jī)污染物的吸附、解吸、蒸騰吸收、體內(nèi)降解甚至根際微生物降解均存在很大差異，實(shí)驗(yàn)結(jié)果極易受外界環(huán)境的影響，很難獲得農(nóng)田系統(tǒng)植物根系周圍環(huán)境介質(zhì)里土壤溶液中PAHs的真實(shí)濃度及向根系的傳輸通量，不利于大數(shù)據(jù)的比較，因此急需建立一套統(tǒng)一的適用于農(nóng)田系統(tǒng)中持久性有機(jī)污染物特別是PAHs提取及傳輸通量的研究方法。
[0003]關(guān)于土壤水分或溶液采集，現(xiàn)有技術(shù)中大多采用陶土頭、塑料管和負(fù)壓原理對不同土層深度的土壤溶液進(jìn)行收集，未充分考慮土壤溶液中溶質(zhì)特征對采集裝置的材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，避免材質(zhì)本身對溶質(zhì)的吸附截留和干擾，例如陶土頭對大多數(shù)土壤溶液中的離子均產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附效應(yīng)，嚴(yán)重影響對土壤溶液中實(shí)際濃度的測定;此外，現(xiàn)有技術(shù)一般采用負(fù)壓原理加速對土壤溶液或水分的收集時(shí)間，但同時(shí)也導(dǎo)致無法準(zhǔn)確反映土壤溶液中溶質(zhì)運(yùn)移及擴(kuò)散的真實(shí)狀況。
[0004]雖然近年研究人員提出了一系列各具特色的土壤溶液溶質(zhì)運(yùn)移模擬裝置及模擬根系吸收和根際研究裝置，中國專利文獻(xiàn)CN201010533307.X公開了一種實(shí)驗(yàn)室土壤溶質(zhì)運(yùn)移模擬裝置、中國專利文獻(xiàn)CN201110025558.1和CN200420118139.8公開了植物根系養(yǎng)分和營養(yǎng)元素吸收模擬裝置及其使用方法、中國專利文獻(xiàn)CN201510387286.8公開了實(shí)時(shí)監(jiān)測模擬根系吸收土壤重金屬的裝置及使用方法。上述裝置均可以模擬植物根系對土壤中養(yǎng)分的吸收及根系滲濾液的收集，但由于持久性有機(jī)污染物特別是PAHs的高度疏水性和親脂性， 其很容易在陶瓷、塑料等表面發(fā)生強(qiáng)吸附而影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致一般的采樣系統(tǒng)無法模擬PAHs在植物根系與環(huán)境介質(zhì)間的迀移轉(zhuǎn)化行為，鑒于當(dāng)前PAHs污染在農(nóng)田系統(tǒng)中的嚴(yán)重性和普遍性，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提供一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對常規(guī)的植物種植評估法中存在的試驗(yàn)周期長、重復(fù)性差、無法避免植物本身對POPs降解、易受環(huán)境影響等問題，本發(fā)明提供了一種高效、精確、省時(shí)、低成本的用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)可用于土壤學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、水文學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的持久性有機(jī)污染物提取，且可以反復(fù)使用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0007] 一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，包括被動(dòng)式土壤溶液采集倉、內(nèi)置于采集倉中的PAHs根系模擬采集系統(tǒng);所述被動(dòng)式土壤溶液采集倉包括采集倉主體玻璃柱管、套設(shè)在玻璃柱管底部的特氟龍護(hù)套、套設(shè)在玻璃柱管頂部的地面護(hù)套，所述玻璃柱管中下部設(shè)有側(cè)開孔的多孔進(jìn)水口；所述PAHs根系模擬采集系統(tǒng)包括置入玻璃柱管的SPE萃取柱管，SPE萃取柱管上部填壓有玻璃中空支護(hù)管、支護(hù)管上部通過橡膠塞密封玻璃柱管。
[0008]優(yōu)選的，所述SPE萃取柱管的中下部設(shè)有通過兩片特氟龍墊片固定的C18固相萃取填料。
[0009]進(jìn)一步的，底部特氟龍墊片距SPE萃取柱管底部2?6mm。[〇〇1〇]進(jìn)一步的，所述SPE萃取柱管采用聚丙烯材質(zhì)。[〇〇11] 優(yōu)選的，所述多孔進(jìn)水口設(shè)置于距玻璃柱管管底部1/6?1/4處，且多孔進(jìn)水口 11 處的玻璃柱管10呈環(huán)狀內(nèi)凹設(shè)置，構(gòu)成環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域;該環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域覆蓋有三層濾膜，且覆膜后的外徑較玻璃管的外徑小0.3?0.8_。
[0012]進(jìn)一步的，所述多孔進(jìn)水口設(shè)為多個(gè)外高內(nèi)低呈傾斜狀的圓形小孔。
[0013]進(jìn)一步的，所述環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域的三層濾膜以玻璃管外壁作為內(nèi)層由內(nèi)向外依次為玻璃纖維濾膜、聚四氟乙烯微孔過濾夾層、不銹鋼網(wǎng)支護(hù)層。
[0014]優(yōu)選的，所述橡膠塞與玻璃中空支護(hù)管之間有2?3_的空隙。[〇〇15]優(yōu)選的，所述SPE萃取柱管取出后連接至固相萃取洗脫裝置。
[0016]本發(fā)明還提供了上述根系模擬采集系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟:[〇〇17] S1、系統(tǒng)準(zhǔn)備:將制備好的SPE萃取柱管放入玻璃柱管后，順次壓入玻璃中空支護(hù)管，最后以橡膠塞密封采集倉玻璃柱管；其中，密封塞與玻璃支護(hù)管之間有2?3毫米的空隙，該空隙在SPE萃取柱管由于采集倉中土壤溶液產(chǎn)生的浮力上浮后消失；
[0018] S2、采集倉布設(shè):先用土鉆在采樣點(diǎn)鉆取深度與模擬采集系統(tǒng)地面護(hù)套以下長度相當(dāng)?shù)男°@孔，插入，并用圍土夯實(shí)；
[0019] S3、SPE固相萃取柱的回收:待對土壤溶液中的PAHs進(jìn)行原位富集后，旋下橡膠塞密封，用鑷子將玻璃中空支護(hù)管取出，SPE萃取柱管由于土壤溶液產(chǎn)生的浮力便會(huì)漂浮而上，將其取出后通過固相萃取洗脫裝置直接洗脫測定濃度；
[0020] S4、擴(kuò)散通量的計(jì)算:SPE萃取柱管從采集倉中取出后，采集倉中的土壤溶液通過聚四氟乙烯管連上注射器、轉(zhuǎn)移至量筒后，以量筒測試采集倉中的土壤溶液體積，記為V; SPE固相萃取柱中洗脫出來的PAHs所測試出來的濃度轉(zhuǎn)換為質(zhì)量后，記為M;則PAHs在土壤溶液中的擴(kuò)散通量為=M/(V*T)，其中，T為采樣周期。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:[〇〇22] 1)、本發(fā)明PAHs根系模擬采集系統(tǒng)所使用的材料均為對PAHs物質(zhì)吸附量很低的材料，如玻璃管材作為采集倉、聚丙烯材質(zhì)作為SPE萃取空柱管(其對PAHs的吸附非常微量，與玻璃材質(zhì)相似)，克服了傳統(tǒng)土壤溶液采集系統(tǒng)，特別是使用陶土頭、PVC塑料等作為土壤溶液收集倉時(shí)對PAHs的嚴(yán)重自吸附現(xiàn)象，適用于土壤溶液中PAHs類污染物的原位富集萃取及運(yùn)移轉(zhuǎn)化和擴(kuò)散通量的研究。[〇〇23] 2)、本發(fā)明采集倉中填充C18填料的SPE萃取柱管的內(nèi)置，可模擬植物根系對土壤溶液中的PAHs進(jìn)行原位富集，節(jié)省傳統(tǒng)采樣方法中的富集步驟，并可對富集樣品直接洗脫進(jìn)行測試；從而本發(fā)明可對不同類型農(nóng)田及盆栽試驗(yàn)土壤中PAHs的迀移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行研究。C18固相萃取填料由2片特氟龍墊片固定于SPE萃取柱管的中下部，底部特氟龍墊片距 SPE萃取柱管底部大約2?6mm，在墊片和SPE柱管底部之間形成一個(gè)2?6mm高度的空腔，該填充設(shè)計(jì)，既可避免填料的上下滑動(dòng)，也可增加土壤溶液向上滲透過程中的過流面積，提高填料對PAHs的富集效率。[〇〇24]3)、本發(fā)明多孔進(jìn)水口處三層濾膜結(jié)構(gòu)的設(shè)置具有不吸附PAHs的特性。在距玻璃管底部1/6?1/4管長處均勻設(shè)置若干圓孔，用玻璃纖維濾膜將進(jìn)水口包裹；中間夾層選用聚四氟乙烯微孔過濾夾層，其功能是過濾土壤中的細(xì)粒雜質(zhì)，防止土壤中固體細(xì)粒物質(zhì)引起進(jìn)水口的堵塞;最外一層則是不銹鋼網(wǎng)支護(hù)層，起到保護(hù)玻璃管及濾膜的作用。[〇〇25]4)、本發(fā)明中采集倉多孔進(jìn)水口區(qū)域的環(huán)狀內(nèi)凹設(shè)置，在覆蓋了三層濾膜后，其外徑大小略小于上下兩端玻璃管外徑，這種設(shè)計(jì)可在進(jìn)水口區(qū)域形成環(huán)狀微腔，有效保護(hù)濾膜并避免對進(jìn)水口區(qū)域的堵塞。
[0026]5)、綜上所述，本發(fā)明在同一時(shí)間內(nèi)可以對區(qū)域土壤滲濾液進(jìn)行不同水平、剖面以及序列的研究；同時(shí)該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制作使用簡便、維護(hù)方便、成本低廉、高效耐用，攜帶輕便等優(yōu)勢，適于推廣應(yīng)用。【附圖說明】[0〇27]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡不圖。
[0028]圖2為圖1中SPE固相萃取柱裝填方式示意圖。
[0029]圖3為圖1中多孔進(jìn)水口 A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4為本發(fā)明環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域三層濾膜的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖5為本發(fā)明固相萃取洗脫裝置的示意圖。[〇〇32]圖中標(biāo)注符號(hào)的含義如下:[〇〇33]1-被動(dòng)式土壤溶液采集倉 10-玻璃柱管11-多孔進(jìn)水口[〇〇34] 12-地面護(hù)套2-PAHs根系模擬采集系統(tǒng)20-SPE萃取柱管[〇〇35]21-玻璃中空支護(hù)管22-橡膠塞200-C18固相萃取填料[〇〇36]201-特氟龍墊片100-玻璃管外壁110-玻璃纖維濾膜[〇〇37]111-聚四氟乙烯微孔過濾夾層112-不銹鋼網(wǎng)支護(hù)層[〇〇38]3-固相萃取洗脫裝置30-梨形瓶【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0040]如圖1所示，為一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，包括被動(dòng)式土壤溶液采集倉1、內(nèi)置于采集倉中的PAHs根系模擬采集系統(tǒng)2;被動(dòng)式土壤溶液采集倉1 包括采集倉主體玻璃柱管1〇(選用玻璃管材，而不是試驗(yàn)中常用的PVC塑料管，目的是防止塑料管對土壤中微量PAHs的大量吸附，從而引起試驗(yàn)結(jié)果誤差，甚至可能得不到相應(yīng)數(shù)據(jù))、套設(shè)在玻璃柱管10底部的特氟龍護(hù)套、套設(shè)在玻璃柱管10頂部的地面護(hù)套12(防止在采樣過程中由于碰撞對管壁造成損壞)，玻璃柱管10中下部設(shè)有側(cè)開孔的多孔進(jìn)水口 11; PAHs根系模擬采集系統(tǒng)2包括置入玻璃柱管10的SPE萃取柱管20，SPE萃取柱管20上部填壓有玻璃中空支護(hù)管21、支護(hù)管上部通過橡膠塞22密封玻璃柱管10。[〇〇411如圖2所示，SPE萃取柱管20的中下部設(shè)有通過兩片特氟龍墊片201固定的C18固相萃取填料200。具體的，SPE萃取柱管20的制備方法為:首先將1片特氟龍墊片固定于SPE萃取柱管20的中下部，一般距柱管內(nèi)底部2mm，在墊片和SPE柱管底部之間形成一個(gè)2mm高度的空腔;然后在墊片上部填充1克100目C18顆粒物后，以另一片特氟龍墊片201壓實(shí)填充物。該種填充設(shè)計(jì)，既可避免填料的上下滑動(dòng)，也可增加土壤溶液向上滲流過程中的過流面積，提高填料的富集效率。圖1中所示的SPE萃取空柱管為聚丙烯材質(zhì)，容量為6ml，其對PAHs的吸附非常微量，與玻璃材質(zhì)相似。[〇〇42] 如圖3所示，多孔進(jìn)水口 11設(shè)置于距玻璃柱管10管底部1/6?1/4處，且多孔進(jìn)水口 11處的玻璃柱管10呈環(huán)狀內(nèi)凹設(shè)置構(gòu)成環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域;該環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域覆蓋有三層濾膜，且覆膜后的外徑較玻璃管的外徑小0.3?0.8mm，具體的，可選為0.5mm。這種設(shè)計(jì)可在進(jìn)水口區(qū)域形成環(huán)狀微腔，有效保護(hù)濾膜并避免對進(jìn)水口區(qū)域形成堵塞。[〇〇43]在玻璃柱管外壁100的多孔進(jìn)水口 11設(shè)為多個(gè)外高內(nèi)低呈傾斜狀的圓形小孔。從而降低壁效應(yīng)，以便于滲濾液的進(jìn)入;進(jìn)水口的高度也可根據(jù)采樣點(diǎn)土壤的具體情況可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
[0044]結(jié)合圖3、4所示，環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域的三層濾膜以內(nèi)凹的玻璃管外壁100作為內(nèi)層， 由內(nèi)向外依次設(shè)為玻璃纖維濾膜110、聚四氟乙烯微孔過濾夾層111和鋼絲網(wǎng)支護(hù)層112,該結(jié)構(gòu)的設(shè)置具有不吸附PAHs的特性。緊貼采集倉玻璃柱管10進(jìn)水口區(qū)域玻璃管外壁100的為玻璃纖維濾膜110,呈環(huán)狀將進(jìn)水口包裹；中間夾層選用聚四氟乙烯濾膜，其功能是過濾土壤中的細(xì)粒雜質(zhì)，防止土壤中固體細(xì)粒物質(zhì)引起進(jìn)水口的堵塞;最外一層則是不銹鋼網(wǎng)支護(hù)層112,起到保護(hù)玻璃管及濾膜的作用。[〇〇45] 橡膠塞22與玻璃中空支護(hù)管21之間有2?3mm的空隙，該空隙在SPE萃取柱管20由于采集倉中土壤溶液產(chǎn)生的浮力上浮后會(huì)消失。[〇〇46] SPE萃取柱管20取出后直接連接至固相萃取洗脫裝置3，如圖5所示，根據(jù)所萃取的 PAHs特征，選擇適當(dāng)?shù)南疵撊芤哼M(jìn)行洗脫，調(diào)節(jié)真空度，精確控制洗脫液的洗脫速度，以逐滴滴落為最佳。在檢測前需對洗脫液進(jìn)行預(yù)處理，將洗脫液移至梨形瓶30中，然后將梨形瓶 30裝在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，真空旋轉(zhuǎn)濃縮至約lml，轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶，并用正己燒定容至lml S卩可上機(jī)測定。[〇〇47]應(yīng)當(dāng)說明的是，本發(fā)明系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要，可通過多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)對土壤中PAHs進(jìn)行不同水平、剖面以及序列的研究。
[0048]下面結(jié)合附圖對本系統(tǒng)對PAHs通量的監(jiān)測過程作出如下的詳細(xì)說明。
[0049]上述根系模擬采集系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟:
[0050]S1、模擬系統(tǒng)準(zhǔn)備:將制備好的SPE萃取柱管20放入玻璃柱管10后，順次壓入玻璃中空支護(hù)管21，最后以橡膠塞22密封采集倉玻璃柱管10;其中，密封塞與玻璃支護(hù)管之間有 2?3毫米的空隙，該空隙在SPE萃取柱管20由于采集倉中土壤溶液產(chǎn)生的浮力上浮后消失； [〇〇511S2、采集倉布設(shè):先用土鉆(口徑比采集倉玻璃柱管外徑略小)在采樣點(diǎn)鉆取深度與模擬采集系統(tǒng)地面護(hù)套12以下長度相當(dāng)?shù)男°@孔(保證采集倉外壁與圍土密實(shí)接觸)，插入(若土壤含水量過高，如沼澤、濕地、水稻田等，可直接插入布設(shè))，并用圍土夯實(shí)；
[0052] S3、SPE固相萃取柱的回收:待對土壤溶液中的PAHs進(jìn)行原位富集后，旋下橡膠塞 22密封，用鑷子將玻璃中空支護(hù)管21取出，SPE萃取柱管20由于土壤溶液產(chǎn)生的浮力便會(huì)漂浮而上，將其取出后通過固相萃取洗脫裝置3直接洗脫測定濃度；[〇〇53]S4、擴(kuò)散通量的計(jì)算:SPE萃取柱管20從采集倉中取出后，采集倉中的土壤溶液以聚四氟乙烯管連上注射器，轉(zhuǎn)移至量筒后，以量筒測試采集倉中的土壤溶液體積，記為V; SPE萃取柱中洗脫出來的PAHs所測試出來的濃度轉(zhuǎn)換為質(zhì)量后，記為M;則PAHs在土壤溶液中的擴(kuò)散通量為M/(V*T)，其中，T為采樣周期。[〇〇54]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，其特征在于:包括被動(dòng)式 土壤溶液采集倉(1)、內(nèi)置于采集倉中的PAHs根系模擬采集系統(tǒng)(2);所述被動(dòng)式土壤溶液 采集倉(1)包括采集倉主體玻璃柱管(10)、套設(shè)在玻璃柱管(10)底部的特氟龍護(hù)套、套設(shè)在 玻璃柱管(10)頂部的地面護(hù)套(12)，所述玻璃柱管(10)中下部設(shè)有側(cè)開孔的多孔進(jìn)水口 (11);所述PAHs根系模擬采集系統(tǒng)(2)包括置入玻璃柱管(10)的SPE萃取柱管(20)，SPE萃取 柱管(20)上部填壓有玻璃中空支護(hù)管(21)、支護(hù)管上部通過橡膠塞(22)密封玻璃柱管 (10)〇2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，其 特征在于:所述SPE萃取柱管(20)的中下部設(shè)有通過兩片特氟龍墊片(201)固定的C18固相 萃取填料(200)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，其 特征在于:下側(cè)的特氟龍墊片(201)距SPE萃取柱管(20)底部2?6mm。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)， 其特征在于:所述SPE萃取柱管(20)采用聚丙烯材質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，其 特征在于:所述多孔進(jìn)水口(11)設(shè)置于距玻璃柱管(10)管底1/6?1/4管長處，且多孔進(jìn)水 口(11)處的玻璃柱管(10)呈環(huán)狀內(nèi)凹設(shè)置，構(gòu)成環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域;該環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域覆蓋 有三層濾膜，且覆膜后的外徑較玻璃管的外徑小〇.3?0.8mm。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，其 特征在于:所述多孔進(jìn)水口(11)設(shè)為多個(gè)外高內(nèi)低呈傾斜狀的圓形小孔。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)， 其特征在于:所述環(huán)狀進(jìn)水口區(qū)域的三層濾膜以玻璃柱管(10)的玻璃管外壁(100)作為內(nèi) 層由內(nèi)向外依次為玻璃纖維濾膜(110)、聚四氟乙烯微孔過濾夾層(111)、不銹鋼網(wǎng)支護(hù)層 (112)〇8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，其 特征在于:所述橡膠塞(22)與玻璃中空支護(hù)管(21)之間有2?3_的空隙。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)，其 特征在于:所述SPE萃取柱管(20)取出后連接至固相萃取洗脫裝置(3)。10.—種用于土壤中PAHs擴(kuò)散通量監(jiān)測的根系模擬采集系統(tǒng)的使用方法，其特征在于 包括如下步驟:S1、系統(tǒng)準(zhǔn)備:將制備好的SPE萃取柱管(20)放入玻璃柱管(10)后，順次壓入玻璃中空 支護(hù)管(21 )，最后以橡膠塞(22)密封采集倉玻璃柱管(10);其中，密封塞與玻璃支護(hù)管之間 有2?3毫米的空隙，該空隙在SPE萃取柱管(20)由于采集倉中土壤溶液產(chǎn)生的浮力上浮后 消失；S2、采集倉布設(shè):先用土鉆在采樣點(diǎn)鉆取深度與模擬采集系統(tǒng)地面護(hù)套(12)以下長度 相當(dāng)?shù)男°@孔，插入，并用圍土夯實(shí)；S3、SPE固相萃取柱的回收:待對土壤溶液中的PAHs進(jìn)行原位富集后，旋下橡膠塞(22)， 用鑷子將玻璃中空支護(hù)管(21)取出，SPE萃取柱管(20)由于土壤溶液產(chǎn)生的浮力便會(huì)漂浮 而上，將其取出后通過固相萃取洗脫裝置(3)直接洗脫測定濃度；S4、擴(kuò)散通量的計(jì)算:SPE萃取柱管(20)從采集倉中取出后，采集倉中的土壤溶液通過 聚四氟乙烯管連上注射器，轉(zhuǎn)移至量筒后，以量筒測試采集倉中的土壤溶液體積，記為V; SPE萃取柱中洗脫出來的PAHs所測試出來的濃度轉(zhuǎn)換為質(zhì)量后，記為M;則PAHs在土壤溶液 中的擴(kuò)散通量為=M/(V*T)，其中，T為采樣周期。
【文檔編號(hào)】G01N13/00GK106018182SQ201610322394
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】趙振華, 侯錦超, 張丹, 張蕓蕓
【申請人】河海大學(xué)