平面光極技術(shù)案例分享

本次文章分享一篇由丹麥奧胡斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)在《Atmospheric Environment: X》上發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)論文Tracing N₂O from dairy processing sludge amended soil with visualizing microscale heterogeneity of NH₃ and pH (Short Communication)。本文研究了奶制品加工污泥（Dairy Processing Sludge, DPS）施用于土壤后，對土壤中一氧化二氮（N₂O）排放的影響，并探討了土壤改良劑施用后土壤過程的研究方法。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過在配備光度計(jì)的靜態(tài)室中孵育DPS改良的土壤，并監(jiān)測土壤微環(huán)境的異質(zhì)性，可以更好地理解N₂O排放過程。為了提高平面光極技術(shù)在田間研究前對不同土壤改良劑的預(yù)篩選適用性，需要通過建立NH3平面光極的濕度校準(zhǔn)、改進(jìn)土壤相和平面光極之間的接觸方法以及改進(jìn)封閉室氣體測量方法來改進(jìn)平面光極技術(shù)。

在本文中，平面光極技術(shù)被應(yīng)用于以下幾個方面：

可視化土壤化學(xué)特性：使用平面光度計(jì)成像技術(shù)可視化土壤中氨（NH₃）和pH值的時空變化，提供了對土壤微環(huán)境異質(zhì)性的直觀理解。

監(jiān)測土壤處理后的排放過程：在施用奶制品加工污泥（DPS）后的土壤中，通過平面光度計(jì)監(jiān)測N₂O排放過程中土壤pH和NH₃濃度的變化。

非破壞性測量：平面光度計(jì)提供了一種非破壞性測量方法，允許在不干擾土壤結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行連續(xù)的土壤化學(xué)特性測量。

土壤溫室氣體排放研究：結(jié)合靜態(tài)室和平面光極技術(shù)，同時測量土壤NH₃和pH的時空變化以及N₂O排放，以研究土壤處理后溫室氣體排放的動態(tài)。

土壤改良劑施用后的影響評估：評估施用DPS作為土壤改良劑后對土壤化學(xué)特性和N₂O排放的影響，以優(yōu)化土壤管理實(shí)踐并減少溫室氣體排放。

技術(shù)改進(jìn)和未來應(yīng)用：討論了為提高平面光極技術(shù)在土壤研究中的適用性，需要克服的技術(shù)挑戰(zhàn)，如NH₃光極的濕度敏感性和氣室的密封性問題。提出未來研究中應(yīng)包括其他類型的光極，如用于測量O₂或CO₂的光極，以更全面地理解土壤中的生物地球化學(xué)過程。

通過這些應(yīng)用，研究者能夠更好地理解土壤處理措施對溫室氣體排放的影響，并為發(fā)展減少農(nóng)業(yè)土壤中N₂O排放的策略提供了科學(xué)依據(jù)。

原文鏈接：

DIO：10.1016/j.aeaoa.2024.100283

智感環(huán)境團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地推出了便攜式平面光極分析儀和封閉式平面光極分析儀，適用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬研究和野外現(xiàn)場研究。設(shè)備結(jié)合了光化學(xué)傳感膜與熒光成像技術(shù)，能夠獲取水體、沉積物、土壤、以及植物根際DO、pH與CO2等環(huán)境參數(shù)的二維分布及動態(tài)變化過程，為環(huán)境檢測提供了更便捷的操作途徑。