[实用新型]测定植物排放N2O的15/14N同位素丰度的样品采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及痕量气体的稳定同位素分析技术领域，具体是一种测定植物排放N₂O的^15/14N同位素丰度的样品采集装置。

背景技术

全球变暖的主要原因是大气中温室气体浓度上升。N₂O是排在第三位的重要温室气体，其单分子增温潜势是CO₂的296倍，对全球变暖的贡献约占全部温室气体的总贡献的7％，它还参与破坏平流层臭氧而增强对地表的紫外辐射。目前大气中N₂O的浓度约为310ppbv，年增长率为0.25％，这意味着目前N₂O浓度的增加将对全球气候变化产生长远的影响。

对土壤-大气界面N₂O交换的研究一般采用封闭式箱法技术，采集到的气体样品通过气相色谱技术分析，计算出N₂O排放通量。目前，测定植物的N₂O排放速率主要采用封闭式分隔法，主要是形状不可变的透明箱，把植物体包含于其中，再收集其内气体样品。

稳定同位素比率质谱技术(IRMS)是一种无放射性、高灵敏度的分析方法，可用来分析N₂O的δ值，即¹⁵N/¹⁴N。N₂O的δ值可以用来研究N₂O排放源或产生过程。

但是，在利用封闭式分隔法收集待测定气体样品时，由于被采集的气体样品中背景空气中已含有一定量的N₂O，而来自植物或土壤的N₂O可能仅占样品中N₂O的很小部分，因此，这类样品通过同位素比率质谱测定的δ值就不是被测定对象-植物所排放出来的N₂O的δ值，所以必须寻找一种新方法，以消除空气中原有N₂O对测定结果的影响。

同时，由于在以稳定性同位素比率质谱仪测定植物排放N₂O的^15/14N同位素丰度时，一般需要气体样品中的N₂O浓度300ppm以上、样品体积100ml以上。而植物的N₂O排放量往往很小，因而，常常无法用稳定同位素比率质谱仪测定所获的样品。

因为上述原因，以当前技术不能测定植物来源N₂O的δ值。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种利用形状和容积均可变的测定植物排放N₂O的^15/14N同位素丰度的样品采集装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

采集装置：包括在抽气过程中形状、容积可变的部件1及气体采集器2，待测植物3容置于密闭的部件1内；在部件1上开有气体采样口3，气体采集器2通过气体采样口3与部件1密封连接。

所述部件1上设有密封口4，待测植物3通过密封口4容置于部件1内，密封口4在气体采集状态密封。所述部件1可为透光、不透气的塑料袋或聚四氟乙烯袋。所述气体采集器2可为气密性针管或气体采集袋。

本实用新型所具有的优点：

1.本实用新型利用形状和容积均可变的透明塑料袋作为采样装置，可以使容积尽量缩小，也就是说，即使新排放出来的N₂O量比较小，其浓度也可以尽量高。以前在植物的N₂O排放量较低情况下不能测定其N₂O的δ值，采用本发明的方法和装置，则可以测定。

2.本实用新型气体采集装置为包括在抽气过程中形状、容积可变的部件及气体采集器，待测植物容置于密闭的部件内；在部件上开有气体采样口，气体采集器通过气体采样口与部件密封连接。采用本发明的采集装置能便捷、准确地测定植物植物系统排放N₂O的^15/14N稳定性同位素丰度。

附图说明

图1为本实用新型测定装置未置换人造空气前示意图。

图2为本实用新型测定装置未置换人造空气后示意图。

具体实施方式：

包括在抽气过程中形状、容积可变的部件1及气体采集器2，待测植物3容置于密闭的部件1内；在部件1上开有气体采样口3，气体采集器2通过气体采样口3与部件1密封连接。所述部件1上设有密封口4，待测植物3通过密封口4容置于部件1内，密封口4在气体采集状态密封。所述部件1可为透明的塑料袋或聚四氟乙烯袋。所述气体采集器2可为针管。

选取大豆为研究对象，在大豆生长季节测定大豆排放的N₂O的δ¹⁵N值。将在大豆的生长季节，分别采集大豆植株的新鲜样品作为待测定植物样品，通过密封口4放入测定装置的塑料袋1，而后将密封口4在气体采集状态密封，用不含N₂O人造空气通过测定装置上开设的样品采集口进行置换置换3次，在关闭样品采集口40-60分钟后用注射器从采样孔中抽取气体样品装入200-500ml采样袋中，待同位素比率质谱分析用测定气体样品中的δ¹⁵N值。