一種土壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種土壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)的裝置，由輸液瓶、流速控制閥門、土體柱、濾紙、第一集液瓶、開(kāi)關(guān)、第一過(guò)濾器、第二過(guò)濾器、第三過(guò)濾器、抽氣泵、第二集液瓶、支撐架組成，輸液瓶、土體柱、第一集液瓶、第一過(guò)濾器、第二過(guò)濾器、第三過(guò)濾器、第二集液瓶從上到下依次排列，由支撐架固定。采用本實(shí)用新型裝置，利用控制濾紙及過(guò)濾器中濾膜孔徑，將濾液中物質(zhì)孔徑大小分為1.0-3.0、0.45-1.0、0.22-0.45、0.01-0.22微米四級(jí)，可實(shí)現(xiàn)分級(jí)測(cè)定有機(jī)氮含量及組成。
【專利說(shuō)明】
-種±壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于植物營(yíng)養(yǎng)和±壤科學(xué)研究領(lǐng)域，設(shè)及一種±壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí) 的裝置及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近Ξ十年W來(lái)，隨著同位素質(zhì)譜儀、核磁共振儀、氣相色譜與同位素質(zhì)譜聯(lián)用儀的 廣泛應(yīng)用，諸多研究在無(wú)菌條件下及自然環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)了±壤中有機(jī)氮可W作為植物生長(zhǎng) 的重要氮源，且對(duì)植物品質(zhì)具有重要的影響?！廊烙袡C(jī)氮主要包括難分解、周轉(zhuǎn)速度慢的大 分子物質(zhì)如腐殖質(zhì)，易分解的、周轉(zhuǎn)速度快的蛋白質(zhì)、核酸及游離氨基酸等。研究±壤滲濾 液有機(jī)氮組成有利于深入了解±壤有機(jī)氮的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、避免有機(jī)養(yǎng) 分流失、防止環(huán)境污染具有重要的意義。
[0003] 然而，滲濾液中有機(jī)氮的分級(jí)測(cè)定方法尚不完善?，F(xiàn)在的分類方法均為將有機(jī)氮 分為蛋白質(zhì)、氨基糖、氨基酸等，根據(jù)不同組分化學(xué)性質(zhì)差異而檢測(cè)含量。然而，有機(jī)氮成分 復(fù)雜，分子量變異很大，目前為止尚缺乏將不同大小有機(jī)氮分離開(kāi)后再進(jìn)行成分檢測(cè)的方 法。本實(shí)用新型旨在通過(guò)多級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)，將滲濾液中有機(jī)氮首先通過(guò)分子量大小分為1.〇- 3.0、0.45-1.0、0.22-0.45、<0.22微米四級(jí)，再通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)研究不同分級(jí)中有機(jī)氮 的組成，為滲濾液中有及氮素形態(tài)及含量提供了深入且細(xì)致的分析方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種±壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)裝 置，本實(shí)用新型提供的裝置由輸液瓶、流速控制閥口、±體柱、濾紙、第一集液瓶、開(kāi)關(guān)、第一 過(guò)濾器、第二過(guò)濾器、第Ξ過(guò)濾器、抽氣累、第二集液瓶、支撐架組成，輸液瓶、±體柱、第一 集液瓶、第一過(guò)濾器、第二過(guò)濾器、第Ξ過(guò)濾器、第二集液瓶從上到下依次排列，由支撐架固 定，抽氣累與第二集液瓶連接，第一集液瓶下方設(shè)置開(kāi)關(guān)。第一過(guò)濾器中放置孔徑為1.0微 米的醋酸纖維濾膜，第二過(guò)濾器中放置孔徑為0.45微米的醋酸纖維濾膜，第Ξ過(guò)濾器中放 置孔徑為0.22微米的醋酸纖維濾膜。
[0005] 本實(shí)用新型提供的裝置操作簡(jiǎn)單，分級(jí)范圍準(zhǔn)確且可調(diào)控，利用本實(shí)用新型裝置 擬合±壤滲濾過(guò)程，通過(guò)濾紙及不同孔徑醋酸纖維濾膜的過(guò)濾及截留作用，將滲濾液中有 機(jī)氮首先通過(guò)分子量大小分為1.0-3.0、0.45-1.0、0.22-0.45、0.01-0.22微米四級(jí)，再通過(guò) 相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)研究不同分級(jí)中有機(jī)氮的組成，為滲濾液中有及氮素形態(tài)及含量提供了深 入且細(xì)致的分析方法。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本實(shí)用新型結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[000引實(shí)施例1
[0009] 參見(jiàn)圖1，±壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)裝置由輸液瓶1、流速控制閥口 2、±體柱3、濾紙 4、第一集液瓶5、開(kāi)關(guān)6、第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾器9、抽氣累10、第二集液瓶 11、支撐架12組成，輸液瓶1、±體柱3、第一集液瓶5、第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾 器9、第二集液瓶11從上到下依次排列，由支撐架12固定，抽氣累10與第二集液瓶11連接。第 一集液瓶5下方設(shè)置開(kāi)關(guān)6。
[0010] 使用裝置進(jìn)行±壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)方法：
[0011] (1)裝置準(zhǔn)備:在輸液瓶1中放置純凈水，調(diào)節(jié)抑=7.0，其出水速率通過(guò)流速控制 閥口 2進(jìn)行調(diào)節(jié)，±體柱3底部放置孔徑為3微米的濾紙4，在±體柱3中添加過(guò)2mm篩的粉碎 ±壤樣品，第一集液瓶5下方設(shè)置開(kāi)關(guān)6,第一過(guò)濾器7中放置孔徑為1.0微米的醋酸纖維濾 膜，第二過(guò)濾器8中放置孔徑為0.45微米的醋酸纖維濾膜，第Ξ過(guò)濾器9中放置孔徑為0.22 微米的醋酸纖維濾膜；
[0012 ] (2)準(zhǔn)確稱量第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾器9中濾膜的質(zhì)量，之后將裝置 各部分按順序連接起來(lái)，取待測(cè)±壤樣品風(fēng)干磨碎后過(guò)2mm篩，稱取適量已粉碎±壤放入± 體柱3中，向±體柱3中加入適量純凈水，W濕潤(rùn)±壤，但不能超過(guò)±體的最大含水量，將此 ±壤靜置24h;
[OOU] (3化壤靜置24h后，關(guān)閉開(kāi)關(guān)6,通過(guò)調(diào)節(jié)流速控制閥Π 2控制輸液瓶1中純凈水的 流出速度為0.05-0.5ml/min，流出速度根據(jù)±體中滲出液的流出速度而定，向第一集液瓶5 中添加1ml 1M鹽酸，避免微生物分解滲出液中的有機(jī)氮；
[0014] (4)待第一集液瓶5中液體達(dá)到20-100ml后，關(guān)閉流速控制閥口 2,打開(kāi)開(kāi)關(guān)6、抽氣 累10,緩慢抽氣，待第一集液瓶5中液體抽干后，再抽5min，關(guān)閉開(kāi)關(guān)6、抽氣累10;
[0015] (5)將第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾器9拆下，保留于第一過(guò)濾器7中濾膜 上的物質(zhì)的孔徑介于1.0-3.0微米之間，保留于第二過(guò)濾器8中濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于 0.45-1.0微米之間，保留于第Ξ過(guò)濾器9中濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于0.22-0.45微米之間， 而留存于第二集液瓶11中的物質(zhì)則0.01-0.22微米，采用烘干濾膜及第二集液瓶11中液體， 可W測(cè)定濾液中不同大小物質(zhì)的含量，測(cè)定濾膜上氮素含量就可W計(jì)算有機(jī)氮的含量，通 過(guò)質(zhì)譜、氨基酸分析儀、核磁共振儀等儀器就可W準(zhǔn)確得知不同質(zhì)量有機(jī)氮的組成及含量。
[0016] 實(shí)施例2
[0017] (1)裝置準(zhǔn)備:在輸液瓶1中放置純凈水，調(diào)節(jié)抑=7.0，其出水速率通過(guò)流速控制 閥口 2進(jìn)行調(diào)節(jié)，±體柱3底部放置孔徑為3微米的濾紙4，在±體柱3中添加過(guò)2mm篩的粉碎 ±壤樣品，第一集液瓶5下方設(shè)置開(kāi)關(guān)6,第一過(guò)濾器7中放置孔徑為1.0微米的醋酸纖維濾 膜，第二過(guò)濾器8中放置孔徑為0.45微米的醋酸纖維濾膜，第Ξ過(guò)濾器9中放置孔徑為0.22 微米的醋酸纖維濾膜；
[0018] (2)準(zhǔn)確稱量第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾器9中濾膜的質(zhì)量，之后將裝置 各部分按順序連接起來(lái)，取浙江大學(xué)紫金港校區(qū)西區(qū)濕地±壤樣品風(fēng)干磨碎后過(guò)2mm篩，稱 取200g已粉碎±壤放入±體柱3中，向±體柱中加入140ml純凈水，W濕潤(rùn)±壤，但不超過(guò)± 體的最大含水量，將此±壤靜置24h;
[0019] (3化壤靜置24h后，關(guān)閉開(kāi)關(guān)6,通過(guò)調(diào)節(jié)流速控制閥Π 2控制輸液瓶1中純凈水的 流出速度為ο. 10ml /min，流出速度根據(jù)±體中滲出液的流出速度而定，向第一集液瓶5中添 加1ml 1M鹽酸，避免微生物分解滲出液中的有機(jī)氮；
[0020] (4)待第一集液瓶5中液體達(dá)到100ml后，關(guān)閉流速控制閥口2,打開(kāi)開(kāi)關(guān)6、抽氣累 10，緩慢抽氣，待第一集液瓶5中液體抽干后，再抽5min，關(guān)閉開(kāi)關(guān)6、抽氣累10;
[0021] (5)將第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾器9拆下，取出其中濾膜，采用冷凍干 燥的方法將濾膜干燥，保留于第一過(guò)濾器7中濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于1.0-3.0微米之間， 保留于第二過(guò)濾器8中濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于0.45-1.0微米之間，保留于第Ξ過(guò)濾器9中 濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于0.22-0.45微米之間，而留存于第二集液瓶11中的物質(zhì)則0.01- 0.22微米，采用烘干濾膜及第二集液瓶11中液體，可W測(cè)定濾液中不同大小物質(zhì)的含量，測(cè) 定濾膜上氮素含量就可W計(jì)算有機(jī)氮的含量，通過(guò)比色法、氨基酸分析儀、等儀器和方法就 可W準(zhǔn)確得知不同質(zhì)量有機(jī)氮的組成及含量，參見(jiàn)表1。
[0022] 表1紫金港濕地±壤滲濾液中有機(jī)氮組成及含量
[0023]
[0024] 從表1可W看出，該裝置能夠有效地將不同粒徑的有機(jī)物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。在1.0-3.0 微米粒徑之間，W蛋白質(zhì)及未知態(tài)氮占主要部分，未知態(tài)氮主要是腐殖質(zhì)等復(fù)雜的大分子 有機(jī)物質(zhì)。而隨著粒徑的逐漸減小，蛋白質(zhì)含量逐漸降低，而小分子有機(jī)氮逐漸增加，如氨 基酸的含量在<0.22微米孔徑下顯著高于其他粒徑下提取的總量。綜合來(lái)看，隨著濾膜孔徑 的減小，大分子物質(zhì)含量逐漸降低，而小分子物質(zhì)逐漸增加，通過(guò)此方法能夠?qū)⒉煌肿恿?大小物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，為后續(xù)的深入分析提供支撐。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] (1)裝置準(zhǔn)備:在輸液瓶1中放置純凈水，調(diào)節(jié)抑=7.0，其出水速率通過(guò)流速控制 閥口 2進(jìn)行調(diào)節(jié)，±體柱3底部放置孔徑為3微米的濾紙4，在±體柱3中添加過(guò)2mm篩的粉碎 ±壤樣品，第一集液瓶5下方設(shè)置開(kāi)關(guān)6,第一過(guò)濾器7中放置孔徑為1.0微米的醋酸纖維濾 膜，第二過(guò)濾器8中放置孔徑為0.45微米的醋酸纖維濾膜，第Ξ過(guò)濾器9中放置孔徑為0.22 微米的醋酸纖維濾膜；
[0027] (2)準(zhǔn)確稱量第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾器9中濾膜的質(zhì)量，之后將裝置 各部分按順序連接起來(lái)，取仙居高山上壤樣品風(fēng)干磨碎后過(guò)2mm篩，稱取200g已粉碎±壤放 入±體柱3中，向±體柱中加入160ml純凈水，W濕潤(rùn)±壤，但不超過(guò)±體的最大含水量，將 此上壤靜置24h;
[0028] (3)±壤靜置2地后，關(guān)閉開(kāi)關(guān)6,通過(guò)調(diào)節(jié)流速控制閥口 2控制輸液瓶1中純凈水的 流出速度為〇.20ml/min，流出速度根據(jù)±體中滲出液的流出速度而定，因仙居高山±壤質(zhì) 地較松軟，滲出速度快，加快了純凈水的流出速度，向第一集液瓶5中添加1ml 1M鹽酸，避免 微生物分解滲出液中的有機(jī)氮；
[0029] (4)待第一集液瓶5中液體達(dá)到200ml后，關(guān)閉流速控制閥口2,打開(kāi)開(kāi)關(guān)6、抽氣累 10，緩慢抽氣，待第一集液瓶5中液體抽干后，再抽5min，關(guān)閉開(kāi)關(guān)6、抽氣累10;
[0030] (5)將第一過(guò)濾器7、第二過(guò)濾器8、第Ξ過(guò)濾器9拆下，取出其中濾膜，采用冷凍干 燥的方法將濾膜干燥，保留于第一過(guò)濾器7中濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于1.0-3.0微米之間， 保留于第二過(guò)濾器8中濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于0.45-1.0微米之間，保留于第Ξ過(guò)濾器9中 濾膜上的物質(zhì)的孔徑介于0.22-0.45微米之間，而留存于第二集液瓶11中的物質(zhì)則0.01- 0.22微米，采用烘干濾膜及第二集液瓶11中液體，可W測(cè)定濾液中不同大小物質(zhì)的含量，測(cè) 定濾膜上氮素含量就可W計(jì)算有機(jī)氮的含量，通過(guò)比色法、氨基酸分析儀、等儀器和方法就 可W準(zhǔn)確得知不同質(zhì)量有機(jī)氮的組成及含量，參見(jiàn)表2。
[0031] 表2仙居高山±壤滲濾液中有機(jī)氮組成及含量
[0032]
[0033] 從表2可W看出，仙居高山±壤滲濾液中有機(jī)氮含量較之紫金港濕地±壤中略低， 但其表現(xiàn)出與紫金港濕地±壤相似的規(guī)律。在1.0-3.0微米粒徑之間，蛋白質(zhì)和未知態(tài)氮占 主要部分，未知態(tài)氮應(yīng)該是腐殖質(zhì)等復(fù)雜的大分子有機(jī)物質(zhì)。隨著粒徑的逐漸減小，蛋白質(zhì) 含量逐漸降低，而小分子有機(jī)氮逐漸增加，如氨基酸的含量在<0.22微米孔徑下顯著高于其 他粒徑下提取的總量。綜合來(lái)看，隨著濾膜孔徑的減小，大分子物質(zhì)含量逐漸降低，而小分 子物質(zhì)逐漸增加。該方法操作簡(jiǎn)單，通過(guò)擬合±壤滲濾過(guò)程，采用濾紙及不同孔徑醋酸纖維 濾膜的過(guò)濾及截留作用，將滲濾液中有機(jī)氮首先通過(guò)分子量大小分為1.0-3.0、0.45-1.0、 0.22-0.45、<0.22微米四級(jí)，再通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)研究不同分級(jí)中有機(jī)氮的組成，為滲濾 液中有及氮素形態(tài)及含量提供了深入且細(xì)致的分析方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種土壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)裝置，其特征在于，由輸液瓶（1)、流速控制閥門（2)、土 體柱(3)、濾紙(4)、第一集液瓶(5)、開(kāi)關(guān)(6)、第一過(guò)濾器(7)、第二過(guò)濾器(8)、第三過(guò)濾器 (9)、抽氣栗（10)、第二集液瓶（11)、支撐架（12)組成;輸液瓶（1)、土體柱(3)、第一集液瓶 (5)、第一過(guò)濾器(7)、第二過(guò)濾器(8)、第三過(guò)濾器(9)、第二集液瓶（11)從上到下依次連接， 并由支撐架(12)固定，抽氣栗(10)與第二集液瓶(11)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)裝置，其特征在于，第一集液瓶 (5)下方設(shè)置開(kāi)關(guān)(6)，濾紙(4)放置土體柱(3)底部。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲濾液有機(jī)氮分級(jí)裝置，其特征在于，第一過(guò)濾器 (7)中放置孔徑為1.0微米的醋酸纖維濾膜，第二過(guò)濾器(8)中放置孔徑為0.45微米的醋酸 纖維濾膜，第三過(guò)濾器(9)中放置孔徑為0.22微米的醋酸纖維濾膜。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK205449612SQ201620135335
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日
【發(fā)明人】馬慶旭, 吳良?xì)g
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)