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多通道微电极分析仪器的多种应用场景案例分享

更新时间:2023-09-28   点击次数:360次


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多通道微电极分析系统是通过结合微电极、升降台和自动分析系统,来获取水体、沉积物、土壤以及植物根际中DO、pH、Eh以及H2S等物理化学参数的垂直分布及动态的高分辨率变化,适用于实验室模拟研究。在测定时,需要将电极置于水体/沉积物/土壤/植物根际附近,利用自动升降系统将电极带动测定设置的梯度,电极再将化学信号转换为电信号,传输到电脑终端,通过软件式使被测物在纵向移动时所测指标的动态变化进行可视化呈现。



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多通道微电极分析系统 (上) 

主机 (下)

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升降台、滑台

多种指标电极






多通道微电极分析系统可应用于多种实用场景中,下面我们简单列举几个案例,例如:




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探讨水稻生长过程中pH、DO和H2S的垂向变化规律

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研究背景

水稻是粮食作物之一,为全球超过三分之一的人口提供了主食。了解水稻生长过程中的环境因素变化,对于提高水稻产量和优化生长条件具有重要意义。水稻土的主要特点是在一年之中有季节性的淹水和落干,而各种水稻土的干湿程度和时间都有不同,因而影响土壤性质发生复杂的变化。

测定DO、pH、H2S目的

本文将探讨水稻生长过程中pH、DO和H2S垂向上的变化,根据实际情况采取相应的管理措施,合理调整这些环境因素,以促进水稻的优质高产。

※ 土壤pH是影响水稻生长的重要因素之一。适宜的土壤pH范围为6.0-7.5,有利于水稻对营养元素的吸收和利用。在酸性土壤中,水稻易遭受铝毒和缺磷等危害;而在碱性土壤中,水稻易出现缺锌和铁的问题。为调节土壤pH,可采取施用石灰或酸性和碱性肥料等措施。在实际生产中,根据土壤性质和水稻品种的不同,合理调整pH,有助于提高水稻的产量和品质。

※ 在水稻生长过程中,DO的变化也会对其生长发育产生影响。根际氧气供应充足有利于根系生长和吸收水分养分。若根际缺氧,则会导致根系发育不良、植株矮小、叶片黄化等问题。此外,DO还会影响水稻叶片的光合作用。在缺氧条件下,叶片光合作用受阻,会导致有机物合成减少,影响植株正常生长。因此,合理灌溉和改善土壤通气状况是调节水稻生长中DO含量的重要措施。

※ 尽管H2S在大多数情况下被视为是有害物质,但在水稻生长过程中,H2S的变化也对其生长发育产生着重要的影响。研究表明,低浓度的H2S可以作为信号分子参与水稻的防御反应,诱导水稻产生抗病性。此外,H2S还可以通过调节土壤微生物群落来影响土壤养分循环,从而影响水稻的营养吸收。然而,高浓度的H2S则会对水稻产生毒害作用,导致植株矮小、黄化等问题。因此,在生产实践中,要合理控制H2S的施用,既要保证其对水稻生长的有益作用,又要避免对植株产生毒害。




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微电极应用

本次实验使用微电极对生长期的水稻样品进行测试。将电极设置参数:500 μm 步进间隔、1s步进时间、3s测定时间、20000μm测试距离、5000μm零点上偏移,以获取沉积物剖面中pH、DO及H2S等数据的垂向变化规律。

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水稻生长过程中垂向上pH、DO和H2S的变化




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研究苔藓的生长对底泥中DO、Eh、pH等多种参数的影响

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研究背景

苔藓植物是一种生长在湿地、森林、沼泽等环境中的非种子植物,具有生态适应性和生态价值。苔藓到处可见,可以作为一种监测空气污染程度的指示植物。我们可以通过专业的设备去检测苔藓的一些指标,由此来确定苔藓生长的状态以及其所处地域的环境质量。底泥是水生生物栖息的重要生境,同时也是各种环境因子的重要调节者。底泥中的DO、Eh和pH是反映底泥环境状态的重要参数,对底泥中物质循环和能量流动有着重要影响。苔藓植物茂盛的根部可以使得水中溶解氧进一步的往底泥中渗透,改善底泥的厌氧环境。

测定DO、Eh、pH目的

本文旨在研究苔藓的生长对底泥中DO、Eh和pH等多种参数的影响,这些影响对于维护湿地、森林、沼泽等自然生态系统的平衡具有重要意义,同时也对工业应用中土壤污染治理等方面具有一定的参考价值。以期为环境保护和工业应用提供参考。


本研究表明,苔藓的生长对底泥中的Eh、pH和DO含量均具有显著影响。通过促进底泥中有机物质的分解和转化,苔藓的生长使得底泥中的氧化还原状态得到调节,同时改变了底泥的酸碱性和溶解氧含量

※ 苔藓生长对底泥中的Eh具有显著影响。在有苔藓生长的实验组中,底泥中的Eh值均高于无苔藓生长的实验组。这可能是因为苔藓的生长促进了底泥中的有机物质分解,从而使得底泥中的还原性物质减少,氧化性物质增加,导致Eh值升高。

 底泥中的pH呈现一个降低的趋势,这可能与苔藓通过呼吸作用产生微量CO2,从而促进了pH的降低。

 苔藓生长对底泥中的DO有较大的影响。 苔藓过多会遮挡阳光,妨碍了浮游植物进行光合造氧活动,鱼塘底部就会缺氧,底质上堆积的物质就会分解,引起底泥恶化。




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微电极应用

本研究选取了实验室自行培养的苔藓来测定其生长对底泥中参数的影响。将电极设置参数:500 μm 步进间隔、1s步进时间、1s测定时间、20000μm测试距离、5000μm零点上偏移,以获取沉积物剖面中pH、DO及Eh数据的垂向变化规律。在实验过程中,对底泥中的pH、DO及Eh的含量进行定期的测定和分析。

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