多通道微電極分析系統(tǒng)是通過結(jié)合微電極、升降臺(tái)和自動(dòng)分析系統(tǒng)，來獲取水體、沉積物、土壤以及植物根際中DO、pH、Eh以及H2S等物理化學(xué)參數(shù)的垂直分布及動(dòng)態(tài)的高分辨率變化，適用于實(shí)驗(yàn)室模擬研究。在測(cè)定時(shí)，需要將電極置于水體/沉積物/土壤/植物根際附近，利用自動(dòng)升降系統(tǒng)將電極帶動(dòng)測(cè)定設(shè)置的梯度，電極再將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳輸?shù)诫娔X終端，通過軟件式使被測(cè)物在縱向移動(dòng)時(shí)所測(cè)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。
研究背景
苔蘚植物是一種生長(zhǎng)在濕地、森林、沼澤等環(huán)境中的非種子植物，具有特殊的生態(tài)適應(yīng)性和生態(tài)價(jià)值。苔蘚到處可見，可以作為一種監(jiān)測(cè)空氣污染程度的指示植物。我們可以通過專業(yè)的設(shè)備去檢測(cè)苔蘚的一些指標(biāo)，由此來確定苔蘚生長(zhǎng)的狀態(tài)以及其所處地域的環(huán)境質(zhì)量。底泥是水生生物棲息的重要生境，同時(shí)也是各種環(huán)境因子的重要調(diào)節(jié)者。底泥中的DO、Eh和pH是反映底泥環(huán)境狀態(tài)的重要參數(shù)，對(duì)底泥中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)有著重要影響。苔蘚植物茂盛的根部可以使得水中溶解氧進(jìn)一步的往底泥中滲透，改善底泥的厭氧環(huán)境。
測(cè)定DO、Eh、pH目的
本文旨在研究苔蘚的生長(zhǎng)對(duì)底泥中DO、Eh和pH等多種參數(shù)的影響，這些影響對(duì)于維護(hù)濕地、森林、沼澤等自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要意義，同時(shí)也對(duì)工業(yè)應(yīng)用中土壤污染治理等方面具有一定的參考價(jià)值。以期為環(huán)境保護(hù)和工業(yè)應(yīng)用提供參考。
本研究表明，苔蘚的生長(zhǎng)對(duì)底泥中的Eh、pH和DO含量均具有顯著影響。通過促進(jìn)底泥中有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，苔蘚的生長(zhǎng)使得底泥中的氧化還原狀態(tài)得到調(diào)節(jié)，同時(shí)改變了底泥的酸堿性和溶解氧含量。
※ 苔蘚生長(zhǎng)對(duì)底泥中的Eh具有顯著影響。在有苔蘚生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)組中，底泥中的Eh值均高于無苔蘚生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)組。這可能是因?yàn)樘μ\的生長(zhǎng)促進(jìn)了底泥中的有機(jī)物質(zhì)分解，從而使得底泥中的還原性物質(zhì)減少，氧化性物質(zhì)增加，導(dǎo)致Eh值升高。
※ 底泥中的pH呈現(xiàn)一個(gè)降低的趨勢(shì)，這可能與苔蘚通過呼吸作用產(chǎn)生微量CO2，從而促進(jìn)了pH的降低。
※ 苔蘚生長(zhǎng)對(duì)底泥中的DO有較大的影響。 苔蘚過多會(huì)遮擋陽光，妨礙了浮游植物進(jìn)行光合造氧活動(dòng)，魚塘底部就會(huì)缺氧，底質(zhì)上堆積的物質(zhì)就會(huì)分解不透徹，引起底泥惡化。
微電極應(yīng)用
本研究選取了實(shí)驗(yàn)室自行培養(yǎng)的苔蘚來測(cè)定其生長(zhǎng)對(duì)底泥中參數(shù)的影響。將電極設(shè)置參數(shù)：500 μm 步進(jìn)間隔、1s步進(jìn)時(shí)間、1s測(cè)定時(shí)間、20000μm測(cè)試距離、5000μm零點(diǎn)上偏移，以獲取沉積物剖面中pH、DO及Eh數(shù)據(jù)的垂向變化規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)底泥中的pH、DO及Eh的含量進(jìn)行定期的測(cè)定和分析。
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