CN110412023A - 一种快速评价堆肥腐熟度的试剂盒及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速评价堆肥腐熟度的试剂盒及其使用方法，应用于环境化学和微生物领域。所述的试剂盒组成包括检测罐、CO₂凝胶试纸、NH₃凝胶试纸、结果指示卡，该试剂盒采用CO₂凝胶试纸检测堆肥CO₂呼吸率，NH₃凝胶试纸检测堆肥NH₃挥发率，根据CO₂和NH₃凝胶试纸的检测结果，比对结果指示卡，确定堆肥腐熟度。本试剂盒检测方法简便、快速、灵密度高，不依赖高价仪器设备，对于无实验经验的人员，可以在短时间内迅速掌握实验技巧，在30分钟时间内完成样品检测。本发明可以应用于畜禽粪便、城市污泥、厨余垃圾等有机固体废弃物堆肥化过程的常规检测，为堆肥腐熟度评价提供简便、快速、灵敏的检测方法和评价依据。

Description

一种快速评价堆肥腐熟度的试剂盒及其使用方法

技术领域

本发明属于环境化学和微生物学领域，涉及一种评价堆肥腐熟度的快速检测试剂盒及其使用方法。

背景技术

堆肥化过程是将畜禽粪便、餐厨垃圾等高氮有机废弃物与秸秆木屑等高碳有机废弃物按一定比例混合，在调节碳氮比和含水率的前提下，利用堆肥系统中自发产生的微生物，升高堆肥温度，杀死大量病原菌和杂草种子，最终将大分子有机物降解、稳定化和肥料化的过程。堆肥腐熟度速度和评价标准，是堆肥研究中的重要一环，对于评价堆肥工艺、发酵速度、以及鉴定堆肥的植物毒性、土地利用价值，有重要指导意义。然而，堆肥腐熟度评价长期依赖于堆肥发酵温度的检测、碳氮等元素的分析检测、以及种子发芽势等植物毒性实验，检测耗时长、费用高、对实验仪器和实验人员有较高条件要求，且检测标准不统一，不利于不同堆肥发酵效率的比较，阻碍了堆肥样品的快速、现场腐熟度鉴定，一定程度上限制了堆肥工艺的发展和优化。急需开发出一种简便、快速、可现场使用的腐熟度检测试剂盒，建立堆肥腐熟度检测的统一标准，推进堆肥国家标准的优化，推动腐熟度的常规化、标准化检测和评价。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种快速评价堆肥腐熟度的试剂盒及其使用方法。

本发明的技术方案为：

一种快速评价堆肥腐熟度的试剂盒，本试剂盒的检测原理是利用CO₂凝胶试纸检测堆肥CO₂呼吸率，NH₃凝胶试纸检测堆肥NH₃挥发率，根据CO₂和NH3凝胶试纸的检测结果，比对结果指示卡，确定堆肥腐熟度。所述的试剂盒组成包括检测罐、CO₂凝胶试纸、NH3凝胶试纸、结果指示卡。

(1)CO₂凝胶试纸：以1-2％的琼脂糖凝胶为检测介质，配成琼脂糖凝胶溶液，每100ml琼脂糖凝胶溶液中各组成成分及其含量为：5-30g NaOH碱，0.1-1g指示剂茜素黄R，0.1-1g指示剂百里酚蓝，2-6g甘油；且最优配比条件是：每100ml 1.5％的琼脂凝胶含NaOH碱12g，指示剂茜素黄R 0.4g，指示剂百里酚蓝0.6g，甘油4g。具体制作过程为：将1～2g琼脂粉加入100ml水中，煮沸溶解，待温度降至60℃左右时，依次加入NaOH碱、指示剂茜素黄R、指示剂百里酚蓝、甘油，每100ml琼脂糖凝胶溶液中各组成成分含量为：5-30g NaOH碱、0.1-1g指示剂茜素黄R、0.1-1g指示剂百里酚蓝、2-6g甘油；搅拌混匀，室温下让其冷却凝固得到琼脂凝胶，将制成的琼脂凝胶切片并贴附于白色塑料基片上，得到CO₂凝胶试纸。

(2)NH₃凝胶试纸：以1-2％的琼脂糖凝胶为检测介质，配成琼脂糖凝胶溶液，每100ml琼脂糖凝胶溶液中各组成成分及其含量为：5-30g草酸，0.1-1g指示剂溴甲酚绿，0.1-1g指示剂溴酚蓝，2-6g甘油；且最优配比条件是：每100ml 1.5％的琼脂凝胶含草酸10g，溴甲酚绿0.5g，溴酚蓝0.5g，甘油4g。具体制作过程为：将1～2g琼脂粉加入100ml水中，煮沸溶解，待温度降至60℃左右时，依次加入NaOH碱、指示剂茜素黄R、指示剂百里酚蓝、甘油，每100ml琼脂糖凝胶溶液中各组成成分含量为：5-30g草酸，0.1-1g指示剂溴甲酚绿，0.1-1g指示剂溴酚蓝，2-6g甘油；搅拌混匀，室温下让其冷却凝固得到琼脂凝胶，将制成的琼脂凝胶切片并贴附于白色塑料基片上，得到NH₃凝胶试纸。

(3)检测罐：为透明的可密封塑料罐，罐口带螺纹，以利于向罐内放入测试样品、CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸，并随后将罐口封闭，检测试纸颜色变化；

(4)结果指示卡：依据CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸变色情况，根据表1确定堆肥腐熟度水平。

表1为堆肥腐熟度评价结果指示卡。

上述快速评价堆肥腐熟度的试剂盒的使用方法，该使用方法简便、快速，包括以下步骤：

(1)称量一定质量的待测样品放入检测罐中(如每30g样品加入300mL检测罐中)，适当调节样品含水率到50-65％之间，并在桌面上震动检测罐，以利于样品均匀分散。

(2)将CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸随后放入检测罐中，拧紧盖子，密封。

(3)将检测罐置于室温下，静置30min。

(4)打开检测罐，取出试纸，记录试纸颜色，与结果指示卡对照，确定堆肥腐熟度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本试剂盒检测方法简便、快速、灵密度高，不依赖高价仪器设备，对于无实验经验的人员，可以在短时间内迅速掌握实验技巧，在30分钟时间内完成样品检测。本发明可以应用于畜禽粪便、城市污泥、厨余垃圾等有机固体废弃物堆肥化过程的常规检测，为堆肥腐熟度评价提供简便、快速、灵敏的检测方法和评价依据。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

制备CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸。取堆制0,14,35天的鸡粪秸秆堆肥进行腐熟度检测。采用检测方法测试后发现，CO₂凝胶试纸的颜色对应为黄、红、紫，NH₃凝胶试纸的颜色对应为蓝、浅绿、黄，比对结果指示卡，得样品所对应的腐熟等级是1、3、5，即未熟化、中等熟化和高等熟化。

制备CO₂凝胶试纸过程为：将1.5g琼脂粉加入100ml水中，煮沸溶解，待温度降至60℃左右时，依次加入NaOH碱，指示剂茜素黄R，指示剂百里酚蓝，甘油，每100g凝胶含12gNaOH碱，0.4g指示剂茜素黄R，0.6g指示剂百里酚蓝，4g甘油；搅拌混匀，室温下让其冷却凝固，1小时后，将制成的琼脂凝胶切片并贴附于白色塑料基片即可制得可CO₂凝胶试纸。

制备NH₃凝胶试纸过程为：将1.5g琼脂粉加入100ml水中，煮沸溶解，待温度降至60℃左右时，依次加入草酸、溴甲酚绿、溴酚蓝、甘油，每100ml凝胶含10g草酸，0.5g溴甲酚绿，0.5g溴酚蓝，4g甘油；搅拌混匀，室温下让其冷却凝固，1小时后，将制成的琼脂凝胶切片并贴附于白色塑料基片即可制得可NH₃凝胶试纸。

实施例2

按照实施例1相同的条件制备CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸。取堆制21天的鸡粪秸秆堆肥、牛粪秸秆堆肥、猪粪秸秆堆肥，进行腐熟度检测。采用检测方法测试后发现，CO₂凝胶试纸的颜色对应为红、红、红，NH₃凝胶试纸的颜色对应为深绿、浅绿、黄绿，比对结果指示卡，得样品所对应的腐熟等级是2、3、3，即中低等熟化、中等熟化、中等熟化。

实施例3

按照实施例1相同的制备CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸。取堆制21、35、49天的厨余垃圾秸秆堆肥，进行腐熟度检测。采用检测方法测试后发现，CO₂凝胶试纸的颜色对应为红、深红、紫，NH₃凝胶试纸的颜色对应为浅绿、黄、黄，比对结果指示卡，得样品所对应的腐熟等级是3、4、5，即中等熟化、中高等熟化、高等熟化。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种快速评价堆肥腐熟度的试剂盒，其特征在于，该试剂盒采用CO₂凝胶试纸检测堆肥CO₂呼吸率，NH₃凝胶试纸检测堆肥NH₃挥发率，根据CO₂和NH₃凝胶试纸的检测结果，比对结果指示卡，确定堆肥腐熟度；所述的试剂盒组成包括检测罐、CO₂凝胶试纸、NH₃凝胶试纸、结果指示卡：

(1)CO₂凝胶试纸：以1-2％的琼脂糖凝胶为检测介质，先配制琼脂糖凝胶溶液，每100ml琼脂糖凝胶溶液中各组成成分及其含量为：5-30g NaOH碱，0.1-1g指示剂茜素黄R，0.1-1g指示剂百里酚蓝，2-6g甘油；再将琼脂糖凝胶溶液经煮沸冷凝后，制得琼脂糖凝胶，最后切片贴于塑料基片后，制得CO₂凝胶试纸；

(2)NH₃凝胶试纸：以1-2％的琼脂糖凝胶为检测介质，先配制琼脂糖凝胶溶液，每100ml琼脂糖凝胶溶液中各组成成分及其含量为：5-30g草酸，0.1-1g指示剂溴甲酚绿，0.1-1g指示剂溴酚蓝，2-6g甘油；再将琼脂糖凝胶溶液经煮沸冷凝后，制得琼脂糖凝胶，最后切片贴于塑料基片后，制得NH₃凝胶试纸；

(3)检测罐：放入测试样品、CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸，后将罐口封闭，检测试纸颜色变化；

(4)结果指示卡：依据CO₂试纸和NH₃试纸变色情况，比对结果指示卡，如表1所示，确定堆肥腐熟度水平：

表1为堆肥腐熟度评价结果指示卡。

2.权利要求1所述的试剂盒的使用方法，其特征在于以下步骤：

(1)称量待测样品放入检测罐中，适当调节样品含水率到50-65％之间，震动检测罐，以利于样品均匀分散；

(2)将CO₂凝胶试纸和NH₃凝胶试纸放入检测罐中，拧紧盖子，密封；

(3)将检测罐置于室温下，静置30min；

(4)打开检测罐，取出试纸，记录试纸颜色，与结果指示卡对照，确定堆肥腐熟度。