[發明專利]一種沉積物營養物的PO-DGT聯用檢測裝置及采集檢測方法

有效

• 申請號: 202010024298.5
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111060511B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 丁士明;任明漪;王燕
• 申請（專利權）人: 南京國興環保產業研究院有限公司;南京智感環境科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N1/28;G01N1/40;G01N30/00
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本發明公開了一種沉積物營養物的PO?DGT聯用檢測裝置及采集檢測方法，該裝置包括用于盛裝沉積物樣品的透明盒、PO?DGT復合傳感器、用于補光的補強光源和相機，所述PO?DGT復合傳感器包括依次疊合的PVDF濾膜、固定吸附膜和平面光極膜，所述PO?DGT復合傳感器貼附在透明盒的內壁，且使平面光極膜朝外，PVDF濾膜接觸沉積物；所述相機的攝像頭正對平面光極膜，所述補強光源設在平面光極膜附近；所述PO?DGT復合傳感器中的固定吸附膜以瓊脂糖為基，負載NO₃?N吸附材料和NH₄?N吸附材料，并摻雜有Zr?oxide粉末，能對水體沉積物中N?P分布信息同步采集檢測和分析。

技術領域

本發明屬于環境介質中營養元素的富集和采集分析技術領域，尤其涉及水體沉積物中氮、磷元素的采集。

背景技術

目前，對水體沉積物中活性磷、氮的測定通常采用主動方式，即將沉積物從水體中取出后，送回實驗室進行分析。由于沉積物在水體的自然條件下處于還原環境，取出后極易發生變化，造成分析誤差。目前發展出的被動采樣分析方式薄膜擴散梯度技術DGT，可以將能吸收磷、氮、硫、重金屬等元素的固定凝膠薄膜置于原位沉積物中進行富集后，取出后進行分析，從而間接獲取沉積物中活性氮、磷、硫、重金屬等元素的信息。但目前現有的固定凝膠薄膜僅能對單一元素選擇吸附，造成分析測定效率低下，且無法實現原位同步富集檢測。另外，由于自然環境中氮元素主要存在NO₃-N和NH₄-N兩種狀態，現有的直接吸附凝膠的吸附率一致性較差，吸附率不夠。

發明內容

發明目的：針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供了一種沉積物營養物的PO-DGT聯用檢測裝置及采集檢測方法，能對水體沉積物中N-P分布信息同步采集檢測和分析。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種沉積物營養物PO-DGT聯用檢測裝置，包括用于盛裝沉積物樣品的透明盒、PO-DGT復合傳感器、用于補光的補強光源和相機，所述PO-DGT復合傳感器包括依次疊合的PVDF濾膜、固定吸附膜和平面光極膜，所述PO-DGT復合傳感器貼附在所述透明盒的內壁，且使平面光極膜朝外，所述PVDF濾膜接觸沉積物；所述相機的攝像頭正對平面光極膜，所述補強光源設在平面光極膜附近；

所述PO-DGT復合傳感器中的固定吸附膜以瓊脂糖為基，負載有磺酸基團的NH₄-N吸附材料，負載有季胺基團的NO₃-N吸附材料，并摻雜有Zr-oxide粉末。

進一步的，所述固定吸附膜通過以下方法制備：

(1)所述NH₄-N吸附材料的制備：大孔結構基質物經過研磨過篩后，按照1:(1.2-2.5)的質量比將大孔結構基質物與4-乙烯基苯磺酸進行高速分散混合，并在30～60℃下烘干12-24h，備用；所述NO₃-N吸附材料的制備：坡縷石研磨過篩后，按1:(1.2-2.5)的質量比將坡縷石與聚甲丙烯酸銨酯進行高速分散混合，并在30～60℃下烘干12-24h，備用；

(2)將NH₄-N吸附材料和NO₃-N吸附材料分別浸泡在氯化鈉溶液至少24h后，用去離子水反復浸泡沖洗；浸泡沖洗后的NH₄-N吸附材料和NO₃-N吸附材料在30～60℃下烘至半干；

(3)將NO₃-N吸附材料通過研缽研磨至70±5μm的粒徑范圍；將NH₄-N吸附材料通過球磨機研磨至5±1μm的粒徑范圍；