[發(fā)明專利]一種模擬粘土礦物吸附硼過程同位素分餾的方法及其應(yīng)用

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• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113310970A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳之群;孫愛德;閆麗;賈興輝;莊新研
• 申請（專利權(quán)）人: 臨沂大學(xué)
• 主分類號: G01N21/73
• 分類號: G01N21/73;G01N27/62;G01N27/626
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明屬于土壤養(yǎng)分流失防治領(lǐng)域，具體涉及一種模擬粘土礦物吸附硼過程同位素分餾的方法及其應(yīng)用。所述方法具體為：(1)將粘土礦物填裝進(jìn)柱體中；(2)將含硼的溶液注入填充有粘土礦物的柱體中；(3)承接流出液，用于硼含量和硼的同位素組成測定。該方法以土壤中具體的粘土礦物作為硼吸附的研究對象，能夠獲得真實(shí)反映某一種粘土礦物對于硼的吸附性數(shù)據(jù)，同時能夠有針對性地獲知硼在該粘土礦物中的同位素分餾情況，排除土壤中其他物質(zhì)對于硼吸附過程和同位素檢測過程的影響，從而能夠更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)人們更有針對性地進(jìn)行土壤中硼養(yǎng)分流失情況的分析和預(yù)防，同時也能夠指導(dǎo)硼肥的有效施加。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤養(yǎng)分流失防治領(lǐng)域，具體涉及一種模擬粘土礦物吸附硼過程同位素分餾的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

所有微量元素中,中國缺硼最普遍。植物吸收的硼主要來自土壤,土壤的含硼量對植物至關(guān)重要。土壤含硼量多少與成土母質(zhì)、土壤類型及氣候條件等有密切的關(guān)系。土壤中的硼可簡單分為全量硼和有效硼。土壤全量硼是指土壤中所存在的硼的總和,包括植物可利用的硼和不能利用的硼兩部分。土壤有效硼是指植物可從土壤中吸收利用的硼。因此,土壤缺硼與否完全取決于土壤有效硼含量。

根據(jù)全國第二次土壤普查數(shù)據(jù),全國耕種土壤缺硼面積多達(dá)0.33億hm2。貴州、四川、湖北、湖南、安徽、江蘇、江西、云南、河南、陜西、廣東、福建、廣西、吉林、河北、山東、山西等耕地缺硼比例均大于60％。作為油菜、棉花、花生、果樹、蔬菜等高需硼經(jīng)濟(jì)作物的主要生產(chǎn)地,缺硼嚴(yán)重地限制各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,缺硼已成為妨害作物產(chǎn)量及品質(zhì)提高的主要限制因子。

土壤中硼易溶解于土壤水，而不易被土壤吸附，因此極易被淋溶，土壤中的硼易隨水土流失的遷移，不僅降低土壤中含硼量，同時引起土壤質(zhì)量退化，這是土壤缺硼的一個重要原因。硼養(yǎng)分隨土壤水的流失是一個非常復(fù)雜的物理化學(xué)過程，土壤中硼的遷移受粘土礦物、碳酸鹽、金屬氧化物和有機(jī)質(zhì)等影響，硼淋溶流失的量決定于土壤質(zhì)地、pH值、有機(jī)質(zhì)、氣候的控制，同時也控制著硼的同位素分餾。現(xiàn)有技術(shù)中，同位素?cái)y帶的源地信息和過程指示的“指紋特征”，成為一種研究土壤中硼化學(xué)行為的有效手段，但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，以土壤為研究對象時，成分復(fù)雜的土壤基質(zhì)導(dǎo)致對土壤中硼的化學(xué)行為的探究只能獲得一種綜合性數(shù)據(jù)，缺少特定因素細(xì)致分析，難以獲得準(zhǔn)確結(jié)果。因此，鑒于上述研究背景，有必要通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M手段，提供一種研究土壤中特定因素下吸附硼過程的同位素分餾的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種模擬粘土礦物吸附硼過程同位素分餾的方法及其應(yīng)用，該方法以土壤中具體的粘土礦物作為硼吸附的研究對象，能夠獲得真實(shí)反映某一種粘土礦物對于硼的吸附性數(shù)據(jù)，同時能夠有針對性地獲知硼在該粘土礦物中的同位素分餾情況，排除土壤中其他物質(zhì)對于硼吸附過程和同位素檢測過程的影響，從而能夠更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)人們更有針對性地進(jìn)行土壤中硼養(yǎng)分流失情況的分析和預(yù)防，同時也能夠指導(dǎo)硼肥的有效施加。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種模擬粘土礦物吸附硼過程同位素分餾的方法，具體為：

(1)將粘土礦物填裝進(jìn)柱體中；

(2)將含硼的溶液注入填充有粘土礦物的柱體中；

(3)承接流出液，用于硼含量和硼的同位素組成測定。

本發(fā)明第二方面提供一種上述模擬粘土礦物吸附硼過程同位素分餾的方法在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用；

所述應(yīng)用包括但不限于：

(1)土壤中硼含量的評估；

(2)施硼肥過程的調(diào)控；

(3)土壤養(yǎng)分流失的防控。