多通道微電極分析系統是通過(guò)結合微電極、升降臺和自動(dòng)分析系統，來(lái)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)參數的垂直分布及動(dòng)態(tài)的高分辨率變化，適用于實(shí)驗室模擬研究。在測定時(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)升降系統將電極帶動(dòng)測定設置的梯度，電極再將化學(xué)信號轉換為電信號，傳輸到電腦終端，通過(guò)軟件式使被測物在縱向移動(dòng)時(shí)所測指標的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行可視化呈現。
多通道微電極分析系統 (上)
主機 (下)
升降臺、滑臺
多種指標電極
多通道微電極分析系統可應用于多種實(shí)用場(chǎng)景中，下面我們簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)案例，例如：
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探討水稻生長(cháng)過(guò)程中pH、DO和H2S的垂向變化規律
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研究背景
水稻是糧食作物之一，為全球超過(guò)三分之一的人口提供了主食。了解水稻生長(cháng)過(guò)程中的環(huán)境因素變化，對于提高水稻產(chǎn)量和優(yōu)化生長(cháng)條件具有重要意義。水稻土的主要特點(diǎn)是在一年之中有季節性的淹水和落干，而各種水稻土的干濕程度和時(shí)間都有不同，因而影響土壤性質(zhì)發(fā)生復雜的變化。
測定DO、pH、H2S目的
本文將探討水稻生長(cháng)過(guò)程中pH、DO和H2S垂向上的變化，根據實(shí)際情況采取相應的管理措施，合理調整這些環(huán)境因素，以促進(jìn)水稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
※ 土壤pH是影響水稻生長(cháng)的重要因素之一。適宜的土壤pH范圍為6.0-7.5，有利于水稻對營(yíng)養元素的吸收和利用。在酸性土壤中，水稻易遭受鋁毒和缺磷等危害；而在堿性土壤中，水稻易出現缺鋅和鐵的問(wèn)題。為調節土壤pH，可采取施用石灰或酸性和堿性肥料等措施。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據土壤性質(zhì)和水稻品種的不同，合理調整pH，有助于提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。
※ 在水稻生長(cháng)過(guò)程中，DO的變化也會(huì )對其生長(cháng)發(fā)育產(chǎn)生影響。根際氧氣供應充足有利于根系生長(cháng)和吸收水分養分。若根際缺氧，則會(huì )導致根系發(fā)育不良、植株矮小、葉片黃化等問(wèn)題。此外，DO還會(huì )影響水稻葉片的光合作用。在缺氧條件下，葉片光合作用受阻，會(huì )導致有機物合成減少，影響植株正常生長(cháng)。因此，合理灌溉和改善土壤通氣狀況是調節水稻生長(cháng)中DO含量的重要措施。
※ 盡管H2S在大多數情況下被視為是有害物質(zhì)，但在水稻生長(cháng)過(guò)程中，H2S的變化也對其生長(cháng)發(fā)育產(chǎn)生著(zhù)重要的影響。研究表明，低濃度的H2S可以作為信號分子參與水稻的防御反應，誘導水稻產(chǎn)生抗病性。此外，H2S還可以通過(guò)調節土壤微生物群落來(lái)影響土壤養分循環(huán)，從而影響水稻的營(yíng)養吸收。然而，高濃度的H2S則會(huì )對水稻產(chǎn)生毒害作用，導致植株矮小、黃化等問(wèn)題。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中，要合理控制H2S的施用，既要保證其對水稻生長(cháng)的有益作用，又要避免對植株產(chǎn)生毒害。
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微電極應用
本次實(shí)驗使用微電極對生長(cháng)期的水稻樣品進(jìn)行測試。將電極設置參數：500 μm 步進(jìn)間隔、1s步進(jìn)時(shí)間、3s測定時(shí)間、20000μm測試距離、5000μm零點(diǎn)上偏移，以獲取沉積物剖面中pH、DO及H2S等數據的垂向變化規律。
水稻生長(cháng)過(guò)程中垂向上pH、DO和H2S的變化
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研究苔蘚的生長(cháng)對底泥中DO、Eh、pH等多種參數的影響
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研究背景
苔蘚植物是一種生長(cháng)在濕地、森林、沼澤等環(huán)境中的非種子植物，具有生態(tài)適應性和生態(tài)價(jià)值。苔蘚到處可見(jiàn)，可以作為一種監測空氣污染程度的指示植物。我們可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的設備去檢測苔蘚的一些指標，由此來(lái)確定苔蘚生長(cháng)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)境因子的重要調節者。底泥中的DO、Eh和pH是反映底泥環(huán)境狀態(tài)的重要參數，對底泥中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)有著(zhù)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。
測定DO、Eh、pH目的
本文旨在研究苔蘚的生長(cháng)對底泥中DO、Eh和pH等多種參數的影響，這些影響對于維護濕地、森林、沼澤等自然生態(tài)系統的平衡具有重要意義，同時(shí)也對工業(yè)應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)境保護和工業(yè)應用提供參考。
本研究表明，苔蘚的生長(cháng)對底泥中的Eh、pH和DO含量均具有顯著(zhù)影響。通過(guò)促進(jìn)底泥中有機物質(zhì)的分解和轉化，苔蘚的生長(cháng)使得底泥中的氧化還原狀態(tài)得到調節，同時(shí)改變了底泥的酸堿性和溶解氧含量。
※ 苔蘚生長(cháng)對底泥中的Eh具有顯著(zhù)影響。在有苔蘚生長(cháng)的實(shí)驗組中，底泥中的Eh值均高于無(wú)苔蘚生長(cháng)的實(shí)驗組。這可能是因為苔蘚的生長(cháng)促進(jìn)了底泥中的有機物質(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，導致Eh值升高。
※ 底泥中的pH呈現一個(gè)降低的趨勢，這可能與苔蘚通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生微量CO2，從而促進(jìn)了pH的降低。
※ 苔蘚生長(cháng)對底泥中的DO有較大的影響。 苔蘚過(guò)多會(huì )遮擋陽(yáng)光，妨礙了浮游植物進(jìn)行光合造氧活動(dòng)，魚(yú)塘底部就會(huì )缺氧，底質(zhì)上堆積的物質(zhì)就會(huì )分解，引起底泥惡化。
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微電極應用
本研究選取了實(shí)驗室自行培養的苔蘚來(lái)測定其生長(cháng)對底泥中參數的影響。將電極設置參數：500 μm 步進(jìn)間隔、1s步進(jìn)時(shí)間、1s測定時(shí)間、20000μm測試距離、5000μm零點(diǎn)上偏移，以獲取沉積物剖面中pH、DO及Eh數據的垂向變化規律。在實(shí)驗過(guò)程中，對底泥中的pH、DO及Eh的含量進(jìn)行定期的測定和分析。
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