[发明专利]一种水生态系统中沉积物-水界面的划分方法

权利要求书

1.一种水生态系统中沉积物-水界面的划分方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用重力式沉积物采样器在预设采样点采集沉积物柱状芯样；

步骤2，将采集的沉积物柱状芯样置于恒温水箱中，并在与采样点温度相近的条件下进行模拟培养；

步骤3，采用平板型DGT装置获取沉积物柱状芯样中目标物浓度的垂向分布特征，所述平板型DGT装置包括DGT探针和吸附膜，所述DGT探针用于固定吸附膜，所述吸附膜用于吸附并固定目标物；

步骤4，将吸附膜上目标物浓度与沉积物柱状芯样的沉积物相与水相交汇界面的一维剖面相对应，即得到环境介质或微界面的目标物一维剖面浓度分布；

步骤5，将目标物的浓度按梯度限值划分区间并标记不同的颜色，完成对沉积物-水界面的划分。

2.根据权利要求1所述的水生态系统中沉积物-水界面的划分方法，其特征在于，步骤3包含以下子步骤：

子步骤3.1，将DGT探针垂直插入沉积物相与水相交汇界面，并向上突出此界面3～5cm，静置24～48h后，回收DGT探针，取出吸附膜；

子步骤3.2，将吸附膜横向切割成纵向排列的多个小片吸附膜；

子步骤3.3，洗脱每个小片吸附膜，得到洗脱液，测定洗脱液中目标物的累积量M；

子步骤3.4，利用公式(1)换算出DGT测定的浓度或通量，得到DGT测定出的目标物的浓度C_DGT(mg/L)；

公式中：

C_DGT(mg/L)为DGT测定出的目标物的浓度；

M是DGT中目标分析物的累积量(mg)；

Δg是扩散膜和滤膜的总厚度(cm)；

D是目标物质在扩散膜中的扩散系数(cm^2.s^-1)；

A是DGT装置的窗口面积(cm²)；

T是放置时间(s)。

3.根据权利要求1所述的水生态系统中沉积物-水界面的划分方法，其特征在于，所述目标物为可溶性磷酸盐SRP和氨氮NH₄⁺-N。

4.根据权利要求3所述的水生态系统中沉积物-水界面的划分方法，其特征在于，步骤5中，所述目标物浓度梯度限值划分区间的方法如下：

当可溶性磷酸盐SRP和氨氮NH₄⁺-N符合下列三种条件之一的，

条件1，可溶性磷酸盐SRP≤0.01且氨氮NH₄⁺-N≤0.1；

条件2，0.01＜可溶性磷酸盐SRP＜5.2且0.1＜氨氮NH₄⁺-N＜30；

条件3，可溶性磷酸盐SRP≥5.2且氨氮NH₄⁺-N≥30；

则目标物浓度梯度限值划分区间如下：

符合条件1时，为上覆水相，标记为蓝色；

符合条件2时，为沉积物-水界面区域，标记为黄色；

符合条件3时，为沉积物相，标记为棕色。

5.根据权利要求3所述的水生态系统中沉积物-水界面的划分方法，其特征在于，步骤5中，所述目标物浓度梯度限值划分区间的另一种方法如下：

当可溶性磷酸盐SRP和氨氮NH₄⁺-N不符合下列三种条件之一的，

条件1，可溶性磷酸盐SRP≤0.01且氨氮NH₄⁺-N≤0.1；

条件2，0.01＜可溶性磷酸盐SRP＜5.2且0.1＜氨氮NH₄⁺-N＜30；

条件3，可溶性磷酸盐SRP≥5.2且氨氮NH₄⁺-N≥30；

则目标物浓度梯度限值划分区间如下：

当可溶性磷酸盐SRP≤0.01时，为上覆水相，标记为蓝色；

当0.01＜可溶性磷酸盐SRP＜5.2时，为沉积物-水界面区域，标记为黄色；

当可溶性磷酸盐SRP≥5.2时，为沉积物相，标记为棕色。

6.根据权利要求1所述的水生态系统中沉积物-水界面的划分方法，其特征在于，所述重力式沉积物采样器的规格为L50cm×Φ8.4cm。