[发明专利]一种研究土壤氧化还原强度连续演替规律的装置及方法

权利要求书

1.一种研究土壤氧化还原强度连续演替规律的装置，其特征在于：包括容器、pH复合电极、惰性气体通入管、气体采样管、悬液采样管以及氧化还原复合电极，所述容器的上端面通过不透光的有机玻璃盖封堵，所述pH复合电极、惰性气体通入管、气体采样管、悬液采样管以及氧化还原复合电极分别穿过有机玻璃盖后伸入到容器内部，所述pH复合电极和氧化还原复合电极连接pH计，所述惰性气体通入管连接惰性气体钢瓶，所述气体采样管和悬液采样管的外露端通过二通阀封堵。

2.根据权利要求1所述的研究土壤氧化还原强度连续演替规律的装置，其特征在于：所述容器不透光，且内侧底部安装有磁力搅拌子。

3.根据权利要求1所述的研究土壤氧化还原强度连续演替规律的装置，其特征在于：所述容器的上部布置有连接法兰，所述有机玻璃盖通过螺丝穿过连接法兰后固定。

4.根据权利要求1所述的研究土壤氧化还原强度连续演替规律的装置，其特征在于：所述有机玻璃盖为黑色有机玻璃盖，有机玻璃盖的下表面粘接有橡胶垫。

5.一种研究土壤氧化还原强度连续演替规律的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)土壤预处理：将采集的土壤自然风干、研磨、过筛；

2)恒温静置培养：将步骤1)处理过的土壤加入到权利要求1～4中任意一项所述的装置中，加入去离子水或超纯水，再加入纯度为85％～95％的乳酸，恒温静置培养；

3)pH值、Eh值以及NO₂^-、Mn²⁺、Fe²⁺、SO₄^2-、CH₄含量测试：设置好测试时间间隔，每次测试先将装置中的土壤和水混合均匀，再通过装置上与pH复合电极和氧化还原复合电极连接的pH计读取pH值和Eh值；然后，从装置上的气体采样管采集气体样品，用气相色谱仪测定CH₄的含量；其次，从装置上的悬液采样管采集悬液样品，在惰性气体保护下离心、收集上清液，取一部分上清液用可见分光光度法测定NO₂^-、Mn²⁺和Fe²⁺的含量，再取一部分上清液暴露在空气中20～30小时后过滤，用离子色谱仪测定滤液中SO₄^2-的含量，测试完成后继续恒温静置培养直到下次测试；

4)结果分析：做出pH值、Eh值以及NO₂^-、Mn²⁺、Fe²⁺、SO₄^2-、CH₄含量随时间变化的曲线，得出土壤氧化还原强度连续演替规律。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤1)中过筛所用的筛网的孔径为0.8～1.0mm。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤2)中土壤与去离子水或超纯水的质量比为1：(7～15)。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤2)中乳酸的体积为去离子水或超纯水体积的0.04％～0.15％。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤2)和3)中的恒温静置培养在25±5℃下进行。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤3)所述的惰性气体为高纯氩气、高纯氦气中的一种。