CN105900746A - 原状土壤的灭活处理方法 - Google Patents
原状土壤的灭活处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105900746A CN105900746A CN201610225131.9A CN201610225131A CN105900746A CN 105900746 A CN105900746 A CN 105900746A CN 201610225131 A CN201610225131 A CN 201610225131A CN 105900746 A CN105900746 A CN 105900746A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- original
- gauze
- cutting ring
- ventilated membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G11/00—Sterilising soil by steam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明提供一种原状土壤的灭活处理方法,包括原状土壤的取样,原状土壤的包裹处理和高压蒸汽灭活处理的步骤。本发明采用TPU防水透气膜与纱布相结合的包裹方式,减少外界水分进入土壤,在对原状土壤灭活处理的同时,可最大程度上克服由于过多水蒸气进入土壤导致的土壤含水量增加的难题,是对现有方法的改进与创新,在土壤直接吸收大气CO2的碳通量观测研究中,能够最大限度降低原状、灭活的土壤的含水量的改变,为准确判定土壤直接吸收CO2的能力及解释其吸收过程有着十分重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及土壤环境检测领域,具体地说,涉及一种原状土壤的灭活处理方法。
背景技术
近年来的研究表明,土壤具有直接吸收大气CO2的现象(Ball et al.,2009;Xie et al.,2009;Ma et al.,2014;Liu et al.,2015a)。在对这种现象进行土壤碳通量的研究中,为避免土壤微生物的影响,多采用对原状土壤进行灭活处理(Xie et al.,2009;Ma et al.,2013;Liu et al.,2015b;马杰等,2014),由于其灭活方法的缘故,对原状土壤的含水量影响很大。含水量的改变会影响土壤直接吸收CO2的能力及对吸收过程的解释(Fa et al.,2016)。因此,为了更准确、深入的监测土壤吸收大气CO2的现象,有必要对现有的研究方法进行改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有高温高压灭活处理土壤方法中存在的由于过多水蒸气进入土壤导致的土壤含水量增加的问题,提供一种原状土壤的灭活处理新方法,
为了实现本发明目的,本发明提供的原状土壤的灭活处理方法,包括原状土壤的取样,原状土壤的包裹处理和高压蒸汽灭活处理的步骤;其中,采用TPU防水透气膜与纱布相结合的包裹方式。
原状土壤的取样操作如下:将钢制土壤环刀垂直地插入地下,进行封底处理,并盖顶盖,获取待灭活的原状土壤。
原状土壤的包裹处理操作如下:先采用纱布对土壤环刀进行包裹,再用TPU防水透气膜进行包裹,最后采用纱布包裹,形成纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理的方式。
优选地,原状土壤的包裹处理操作如下:先采用双层纱布对土壤环刀进行包裹,再用双层TPU防水透气膜进行包裹,最后采用双层纱布包裹。
本发明中所用土壤环刀的规格为内径20cm,高20cm,壁厚0.2cm(其内径大小便于采用碳通量测量系统进行碳通量观测),钢制土壤环刀所用底盖和顶盖规格为内径20.5cm,壁厚0.2cm。所述底盖设有铁丝制作的拉手,便于移动、搬运土壤样品。为使所述土壤环刀便于插入土中,插入地下的所述土壤环刀一端打磨为环刀状尖端。
取样时,在插入地下的土壤环刀一侧开挖30cm×30cm的土坑,将底盖平放于坑中,然后平移土壤环刀至底盖上,实现土壤环刀底部密封。
本发明采用低透性TPU防水透气膜,所述低透性TPU防水透气膜的厚度为0.5-1mm,透湿度≥8000g m-2d-1,耐水压≥10000mmH2O(毫米水柱),伸长率≥600%。
所述TPU防水透气膜表面透气微孔孔径远小于纱布的孔径,随着灭菌器内温度的增加,水蒸汽的扩散,所述TPU防水透气膜能够减少进入原状土壤的水蒸汽。
本发明中所用纱布和TPU防水透气膜尺寸均为100cm×100cm,末端采用交叉的方式铺平,以增加密封性。
前述的方法,将经过包裹处理的原状土壤放入高压蒸汽灭菌器中,于120-130℃,0.15-0.20MPa条件下灭活处理8-12h。优选于130℃,0.15MPa条件下灭活处理12h。
本发明采用防水透气膜与纱布相结合的包裹方式,减少外界水分进入土壤,在对原状土壤灭活处理的同时,降低外界水分对土壤含水量的影响。通过纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理的方式,其优点在于,在高温下(>120℃),所述TPU防水透气膜具有热贴合的效果,将所述TPU防水透气膜内外侧纱布紧密贴合,形成致密层,同时高温条件下,所述原状土壤包裹层外水蒸汽含量远高于原状土壤中,致密包裹层减少了进入土壤的水蒸汽的量。随着土壤环刀中温度的升高,土壤水分迅速汽化,进一步降低了灭菌器内水蒸汽进入土壤中。
本发明提供的原状土壤的灭活处理方法,可最大程度上克服由于过多水蒸气进入土壤导致的土壤含水量增加的难题,是对现有方法的改进与创新,在土壤直接吸收大气CO2的碳通量观测研究中,能够最大限度降低原状、灭活的土壤的含水量的改变,为准确判定土壤直接吸收CO2的能力及解释其吸收过程有着十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明实施例2的试验流程图。
图2为本发明实施例2中经过不同原状土壤的灭活方式处理后的土壤含水量箱式图,不同英文字母表示P值为0.01水平下显著性差异分析结果。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用原料均为市售商品。
本发明中使用的TPU防水透气膜购自北京源拓伟业高分子材料科技有限公司,商品编号3920999090。
实施例1 原状土壤的灭活处理方法
包括以下步骤:
1、原状土壤的取样:采用土壤环刀垂直地表砸入地下,进行封底处理获取原状土壤,并盖上所述土壤环刀的顶盖,获取待灭活的原状土壤。
2、原状土壤的包裹处理:先采用双层纱布对所述土壤环刀进行包裹,再用双层TPU防水透气膜进行包裹,最后采用双层纱布包裹,形成纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理的方式。末端采用交叉的方式铺平,以增加密封性。所述纱布和所述TPU防水透气膜尺寸均为100cm×100cm。
3、高压蒸汽灭活处理:将经过包裹处理的所述原状土壤放入高压蒸汽灭菌器中在高压蒸汽环境中进行灭活处理。温度设置为130℃,压力为0.15MPa,时间为12h。
所用的钢制土壤环刀,规格为内径20cm,高20cm,壁厚0.2cm,其内径大小便于采用碳通量观测系统进行碳通量观测。所述土壤环刀的底盖和顶盖,规格为内径20.5cm,壁厚0.2cm。所述底盖设有铁丝制作的拉手,便于移动、搬运土壤样品。为使所述土壤环刀便于插入土中,插入地下的所述土壤环刀一端打磨为环刀状尖端。
所述封底处理是指在砸入地下的所述土壤环刀一侧开挖30cm×30cm的土坑,将所述底盖平放于坑中,然后平移所述土壤环刀至底盖上,实现所述土壤环刀底部密封。
由于TPU防水透气膜表面透气微孔孔径远小于纱布的孔径,随着灭菌器内温度的增加,水蒸汽的扩散,所述TPU防水透气膜能够减少进入原状土壤的水蒸汽。
采用纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理的方式,其优点在于,在高温下(>120℃),所述TPU防水透气膜具有热贴合的效果,将所述TPU防水透气膜内外侧纱布紧密贴合,形成致密层,同时高温条件下,所述原状土壤包裹层外水蒸汽含量远高于原状土壤中,致密包裹层减少了进入土壤的水蒸汽的量。随着土壤环刀中温度的升高,土壤水分迅速汽化,进一步降低了灭菌器内水蒸汽进入土壤中。
为减少进入土壤环刀内的水蒸汽的量,所用TPU防水透气膜为厚度0.5mm的低透性防水透气膜,透湿度≥8000g m-2d-1,耐水压≥10000mmH2O,伸长率≥600%。
实施例2 烘干法验证该原状土壤灭活方法的效果
利用高温高压灭活处理进行原状土壤灭活的方法,包括以下步骤(试验流程见图1):
1、原状土壤的取样:采用12个土壤环刀垂直地表砸入地下,进行封底处理获取原状土壤,并盖顶盖,获取待灭活的原状土壤样品。
2、原状土壤的包裹处理,随机选取6个待灭活原状土壤样品,先采用双层纱布对土壤环刀进行包裹,再用双层TPU防水透气膜进行包裹,最后采用双层纱布包裹,形成纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理的方式。另外6个待灭活原状土壤样品,采用六层纱布直接包裹。末端采用交叉的方式铺平,以增加密封性。
3、高压蒸汽灭活处理,将经过包裹处理的所述原状土壤放入高压蒸汽灭菌器中在高压蒸汽环境中进行灭活处理。温度设置为130℃,压力为0.15MPa,时间为12h。
4、采用烘干法分别测定未灭活原状土壤(S1)、纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理土壤(S2)和六层纱布包裹处理土壤(S3)的土壤含水量,比较不同处理含水量的变化,从而确定原状土壤灭活方法的可行性。
结果见图2,图1为上述未灭活原状土壤(S1)、纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理土壤(S2)和六层纱布包裹处理土壤(S3)的土壤含水量箱式图,不同英文字母表示P值为0.01水平下显著性差异分析结果。灭活处理共进行9次,每个处理各获取9组数据。
从图2可以看出,未灭活原状土壤含水量为3.53%,纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理土壤含水量为4.02%,纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理土壤含水量为16.20%。S1与S2无显著性差异,而S3与S1,S2均具有极显著性差异。
可见,本发明采用的灭活土壤包裹处理方式优于采用单纯纱布包裹的处理方式,因此采用本发明所提出的原状土壤灭活处理的方法可有效减少进入原状土壤的水蒸汽,在土壤直接吸收大气CO2的碳通量观测研究中,能够最大限度降低原状、灭活的土壤的含水量的改变,为准确判定土壤直接吸收CO2的能力及解释其吸收过程具有重要的意义。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
参考文献
1、Ball B A,Virginia R A,Barrett J E,et al.Interactions between physical and biotic factors influenceCO2flux in Antarctic dry valley soils[J].Soil Biology and Biochemistry,2009,41(7):1510-1517.
2、Fa K Y,Zhang Y Q,Wu B,et al.Patterns and possible mechanisms of soil CO2uptake in sandy soil[J].Science of The Total Environment,2016,544:587-594.
3、Liu J,Fa K,Zhang Y,et al.Abiotic CO2uptake from the atmosphere by semiarid desert soil and itspartitioning into soil phases[J].Geophysical Research Letters,2015b,42(14):5779-5785.
4、Liu J,Feng W,Zhang Y,et al.Abiotic CO2exchange between soil and atmosphere and its responseto temperature[J].Environmental Earth Sciences,2015a,73(5):2463-2471.
5、Ma J,Wang Z Y,Stevenson B A,et al.An inorganic CO2diffusion and dissolution process explainsnegative CO2fluxes in saline/alkaline soils[J].Scientific Reports,2013,DOI:10.1038/srep02025.
6、Ma J,Liu R,Tang L S,et al.A downward CO2flux seems to have nowhere to go[J].Biogeosciences,2014,11:6251-6262.
7、Xie J,Li Y,Zhai C,et al.CO2absorption by alkaline soils and its implication to the global carboncycle[J].Environmental Geology,2009,56(5):953-961.
8、马杰,王忠媛,唐立松,等.非生物过程对盐碱土土壤CO2通量的影响[J].干旱区地理,2014(3):555-560.
Claims (9)
1.原状土壤的灭活处理方法,其特征在于,包括原状土壤的取样,原状土壤的包裹处理和高压蒸汽灭活处理的步骤;
其中,采用TPU防水透气膜与纱布相结合的包裹方式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,原状土壤的取样操作如下:将钢制土壤环刀垂直地插入地下,进行封底处理,并盖顶盖,获取待灭活的原状土壤;
原状土壤的包裹处理操作如下:先采用纱布对土壤环刀进行包裹,再用TPU防水透气膜进行包裹,最后采用纱布包裹,形成纱布—TPU防水透气膜—纱布包裹处理的方式。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,原状土壤的包裹处理操作如下:先采用双层纱布对土壤环刀进行包裹,再用双层TPU防水透气膜进行包裹,最后采用双层纱布包裹。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述土壤环刀的规格为内径20cm,高20cm,壁厚0.2cm,钢制土壤环刀所用底盖和顶盖规格为内径20.5cm,壁厚0.2cm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,取样时,在插入地下的土壤环刀一侧开挖30cm×30cm的土坑,将底盖平放于坑中,然后平移土壤环刀至底盖上,实现土壤环刀底部密封。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,采用低透性TPU防水透气膜,所述低透性TPU防水透气膜的厚度为0.5-1mm,透湿度≥8000g m-2d-1,耐水压≥10000mmH2O,伸长率≥600%。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,纱布和TPU防水透气膜尺寸均为100cm×100cm,末端采用交叉的方式铺平,以增加密封性。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,将经过包裹处理的原状土壤放入高压蒸汽灭菌器中,于120-130℃,0.15-0.20MPa条件下灭活处理8-12h。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,将经过包裹处理的原状土壤放入高压蒸汽灭菌器中,于130℃,0.15MPa条件下灭活处理12h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610225131.9A CN105900746B (zh) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | 原状土壤的灭活处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610225131.9A CN105900746B (zh) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | 原状土壤的灭活处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105900746A true CN105900746A (zh) | 2016-08-31 |
CN105900746B CN105900746B (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=56746021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610225131.9A Active CN105900746B (zh) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | 原状土壤的灭活处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105900746B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201648259U (zh) * | 2010-03-26 | 2010-11-24 | 上海元钧环保科技有限公司 | 有机固体废弃物膜覆盖高温好氧发酵装置 |
CN102625734A (zh) * | 2009-07-29 | 2012-08-01 | 泰拉热能公司 | 处理污染材料的方法和系统 |
CN203346299U (zh) * | 2013-07-09 | 2013-12-18 | 四川农业大学 | 一种静态好氧堆肥反应器装置 |
CN203575211U (zh) * | 2013-11-29 | 2014-05-07 | 福建省三达纤维股份有限公司 | 植物养护用无纺布 |
CN104759463A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-07-08 | 南京索益盟环保科技有限公司 | 一种有机物污染土壤修复方法 |
-
2016
- 2016-04-12 CN CN201610225131.9A patent/CN105900746B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102625734A (zh) * | 2009-07-29 | 2012-08-01 | 泰拉热能公司 | 处理污染材料的方法和系统 |
CN201648259U (zh) * | 2010-03-26 | 2010-11-24 | 上海元钧环保科技有限公司 | 有机固体废弃物膜覆盖高温好氧发酵装置 |
CN203346299U (zh) * | 2013-07-09 | 2013-12-18 | 四川农业大学 | 一种静态好氧堆肥反应器装置 |
CN203575211U (zh) * | 2013-11-29 | 2014-05-07 | 福建省三达纤维股份有限公司 | 植物养护用无纺布 |
CN104759463A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-07-08 | 南京索益盟环保科技有限公司 | 一种有机物污染土壤修复方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
法科宇等: "土壤非生物co2通量对土壤温度的响应", 《中国沙漠》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105900746B (zh) | 2018-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dumoulin et al. | Status report on sample preparation protocols developed at the LMC14 Laboratory, Saclay, France: from sample collection to 14C AMS measurement | |
Fan et al. | Straw-derived biochar mitigates CO2 emission through changes in soil pore structure in a wheat-rice rotation system | |
CN107614424A (zh) | 增强的生物炭 | |
Redeker et al. | Quantifying wind and pressure effects on trace gas fluxes across the soil–atmosphere interface | |
Christiansen et al. | Stand age and tree species affect N 2 O and CH 4 exchange from afforested soils | |
Navarro et al. | Assessment of the leaching potential of 12 substituted phenylurea herbicides in two agricultural soils under laboratory conditions | |
CN106085897A (zh) | 一种从土壤或污泥中获取能够降解八氯二丙醚的微生物的方法及八氯二丙醚降解菌 | |
Marcacci et al. | Influence of living grass Roots and endophytic fungal hyphae on soil hydraulic properties | |
CN105900746A (zh) | 原状土壤的灭活处理方法 | |
Mo et al. | An intelligent label for freshness of fish based on a porous anodic aluminum membrane and bromocresol green | |
Lamichhane et al. | Summer heat and low soil organic matter influence severity of hazelnut Cytospora canker | |
Takahashi et al. | Insights into the mechanism of diurnal variations in methane emission from the stem surfaces of Alnus japonica | |
Gärdenäs | Soil respiration fluxes measured along a hydrological gradient in a Norway spruce stand in south Sweden (Skogaby) | |
Allison | Vapor-phase sterilization of soil with ethylene oxide | |
Gamliel et al. | Improved technologies to reduce emission of methyl bromide from fumigated soil | |
Zuo et al. | Effects of multiwalled carbon nanotube and Bacillus atrophaeus application on crop root zone thermal characteristics of saline farmland | |
Park et al. | Evaluation of deterioration of Larix kaempferi wood heat-treated by superheated steam through field decay test for 12 months | |
Beena et al. | Seasonal variations of arbuscular mycorrhizal fungal association with Ipomoea pes-caprae of coastal sand dunes, Southern India | |
Dindaroglu et al. | Impact of depression areas and land-Use change in the soil organic carbon and total nitrogen contents in a semi-arid karst ecosystem | |
Brock | The effect of water potential on photosynthesis in whole lichens and in their liberated algal components | |
Gong et al. | Response of carbon dioxide emissions to sheep grazing and N application in an alpine grassland–Part 1: Effect of sheep grazing | |
Batarseh et al. | Multiresidue analysis of pesticides in agriculture soil from Jordan Valley | |
Sangmanee et al. | Deep Soil Carbon: Characteristics and Measurement with Particular Bearing on Kaolinitic Profiles | |
Grishkan | Spatiotemporal variations in soil cultivable mycobiota at the Arava desert (Israel) along latitudinal and elevational gradients | |
Sleutel et al. | Subcritical water extraction to isolate kinetically different soil nitrogen fractions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |