申请/专利权人：东北农业大学

申请日：2023-05-12

公开（公告）日：2023-11-21

公开（公告）号：CN116539844B

主分类号：G01N33/24

分类号：G01N33/24;G01N21/64;G01N30/02;G01N15/02;G01N27/48;G01N21/84;G01N1/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.11.21#授权;2023.08.22#实质审查的生效;2023.08.04#公开

摘要：一种探究在稻蟹共作稻田底泥中PAHs化学迁移和物理迁移规律的方法，它涉及一种揭示稻蟹共作稻田底泥PAHs化学迁移和物理迁移规律的方法。本发明的目的选择菲作为典型代表性PAHs，构建实验微宇宙系统，基于在蟹类扰动作用下，分别考察菲在稻田底泥‑根际土的化学迁移和物理迁移特征，探究在稻蟹共作稻田底泥中PAHs化学迁移和物理迁移规律。方法：一、构建实验微宇宙系统；二、化学迁移；三、物理迁移；四、数据分析与质量控制。优点：本发明首次建立起一套同时揭示稻蟹共作稻田底泥‑根际土PAHs化学和物理迁移规律的研究方法，将为污染物在农业水土环境中相关迁移方式和迁移过程的探究提供研究方法依据。

主权项：1.一种探究在稻蟹共作稻田底泥中PAHs化学迁移和物理迁移规律的方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、构建实验微宇宙系统：组建实验微宇宙系统，实验微宇宙系统设有A区和B区两个区域，A区和B区之间以隔网隔开，A区设置含有菲和荧光砂混合的稻田底泥，荧光砂用以模拟含有菲的污染物底泥颗粒；B区设置未受菲污染的稻田底泥，并种植水稻；实验共计设置2组，分别命名为蟹扰动组和无蟹扰动组，在蟹扰动组中A区放置蟹，而无蟹扰动组A区不放置蟹，实验总周期为60d；步骤一中组建实验微宇宙系统具体操作如下：选取长65cm，宽45cm，高35cm的塑料材质长方箱体作为微宇宙装置主体；再采用隔网分隔成两个区域，A区和B区；稻田底泥取自于土层深度为0～20cm的浅层土壤，采集后的土壤去除石块、木屑后混合均匀并在自然条件下风干过60目筛；含有菲和荧光砂混合的稻田底泥是采用人工染毒的方式对稻田底泥进行染毒，并老化30d，得到含菲稻田底泥，荧光砂先进行研磨并过20目筛，再将研磨后荧光砂与含菲稻田底泥混匀，得到含有菲和荧光砂混合的稻田底泥；所述含有菲和荧光砂混合的稻田底泥中菲的浓度为50mgkg；所述含有菲和荧光砂混合的稻田底泥中荧光砂含量为50mgkg；将含有菲和荧光砂混合的稻田底泥置于A区，正常的稻田底泥置于B区，且A区的含有菲和荧光砂混合的稻田底泥与B区正常稻田底泥质量相等，再添加有机肥料，其营养元素质量配比为N:P:K＝1:0.5:0.3；供试水稻采用具有优良性状的龙粳系列种子先期在人工气候室内进行培育，培育至分蘖拔节期时在B区按照间隔为3cm进行移栽，每穴6株，共计8穴，分列B区两排，然后实验微宇宙系统静置稳定培养1d；实验开始前，向蟹扰动组A区投放蟹类2只，所述蟹类选取体态均匀、鲜活健硕的中华绒螯蟹，单体平均重量为26g～32g，单体平均体积约为280cm3～340cm3；中华绒螯蟹在投入微宇宙系统前进行投食喂养7d以适应微宇宙环境，相应无蟹扰动组A区不再投放蟹，作为无蟹扰动的对照实验组；系统灌溉用水选取自来水作为水稻生长所需上覆水，每天均向系统内定期灌水，始终保持装置内上覆水水层高度为10cm；二、化学迁移：蟹扰动组和无蟹扰动组的A区和B区之间设置的隔网在实验期间不打开，蟹扰动组内蟹将通过生物扰动作用改变A区底泥理化性质，从而影响底泥菲向根际土的化学迁移行为；实验周期设置30d，在实验过程中，采集A区底泥、B区水稻根际土样品以及实验微宇宙系统内上覆水样品；设置采样周期为10d，共计采集3次；实验结束后，分别测定底泥与根际土粒度、总有机碳、阳离子交换量和氧化还原电位理化性质指标变化特征及菲赋存含量，以及上覆水溶解性有机碳浓度和上覆水菲浓度，揭示蟹类扰动下PAHs在底泥-根际土的化学迁移规律；三、物理迁移：化学迁移探究结束后，将蟹扰动组和无蟹扰动组的A区和B区之间设置的隔网打开，使蟹扰动组内A区蟹能够自由进入B区，进而使蟹的活动区域扩展至B区，含有荧光砂的土壤颗粒将会受蟹类生活行为影响发生位置变化，以模拟蟹类物理搬运过程；隔网打开后，实验周期设置为30d；实验进行中，采集B区水稻根际土样品；设置采样周期为10d，共计采集3次；利用荧光示踪技术，考察蟹类扰动下底泥颗粒物迁移至根际土的过程，采集水稻根际土，拍摄水稻根际处荧光砂赋存状态图像并测定根际土荧光砂数量，揭示以土壤颗粒物为载体的PAHs在稻蟹共作稻田底泥-根际土中的物理迁移规律；四、数据分析与质量控制；对步骤二和步骤三得到的实验数据采用单因素方差法进行分析，并运用Origin8.6软件对数据进行图像处理，所有实验均采用三组平行数据分析，得出在稻蟹共作稻田底泥中PAHs化学迁移和物理迁移规律，样品菲回收率在82％～98％之间。

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