一種草原植物含硫量的測定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種草原植物含硫量的測定方法，該具體過程為：步驟a，采集草原植物樣品；步驟b，樣品處理；步驟b1，清洗；步驟b2，干燥；步驟b3，研磨；步驟b4，粉碎；步驟c，植物含硫量的測定；選用“酸性濕消化-硫酸鋇比濁法”測定，將植物樣品在催化劑和氧化劑的作用下，有機硫被氧化，植物中的硫全部轉(zhuǎn)化為硫酸鹽形式；再加入定量的酸和起濁劑，生成硫酸鋇懸浮液，于440nm波長處進行比濁測定；步驟d，根據(jù)上述植物的含硫量測定結(jié)果進行分析。本發(fā)明植物含硫量的測定方法，能夠?qū)?yōu)勢物/亞優(yōu)勢種中的植物整體含硫量狀況進行測定。
【專利說明】一種草原植物含硫量的測定方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及植物檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種草原植物含硫量的測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SO2成為露天煤礦生產(chǎn)排放的主要污染物之一，SO2進入大氣，或降落到地面影響土壤的性質(zhì)，進而對植物產(chǎn)生直接或間接作用。SO2污染形成一個全新的生存環(huán)境，抗性低的敏感種逐漸消失，而抗性物種生存下來并繼續(xù)進化，這種污染脅迫將改變生物群落的物種組成。一般來說，不同植物對二氧化硫的敏感性差異很大，常表現(xiàn)出，闊葉樹比針葉樹，常綠闊葉樹比落葉闊葉樹，木本植物比草本植物抗性強,于是,污染敏感的物種消失,使污染區(qū)的生物多樣性發(fā)生改變。許多植物的大氣污染敏感度要比人強，而且植物種類繁多、分布廣泛，因此可以就地取材，利用植物來監(jiān)測一個地區(qū)受污染的累積量和污染的歷史。在這種理念下，植物用來監(jiān)測大氣二氧化硫的污染，已經(jīng)取得了大量的研究成果。
[0003]在環(huán)境污染研究中，利用植物監(jiān)測空氣污染的方法主要有:(I)地衣作為生物監(jiān)測器；(2)種的豐富度和多樣性；(3)葉片含硫量值；(4)樹木年輪分析法。
[0004]植物生活在被SO2污染的環(huán)境中，當(dāng)濃度不超過其生理極限濃度而致葉片中毒壞死時，它會通過葉片的氣孔或者植物根系吸收一定數(shù)量的SO2，吸收量的大小則因物種不同而具有明顯差異。但現(xiàn)有技術(shù)中，偏重于對植物葉片含硫量進行測定，而不能對植物的整體含硫量狀況進行測定。
[0005]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種草原植物含硫量的測定方法，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種草原植物含硫量的測定方法，該具體過程為:
[0008]步驟a，采集草原植物樣品；根據(jù)預(yù)設(shè)的測定區(qū)域，選取適當(dāng)?shù)牟蓸狱c和參照點，在每個測定區(qū)域內(nèi)選取優(yōu)勢種/亞種、常見種；
[0009]步驟b,樣品處理；
[0010]步驟bl，清洗；先用自來水洗2~3次，去除植物塵埃及附著物，再用去離子水或蒸餾水沖洗2次，植物清洗后用干凈紗布輕輕吸干水份或晾干；
[0011]步驟b2，干燥；用鼓風(fēng)干燥箱盡快烘干植物樣品，先將鮮樣在70°C烘2h，然后降溫至60°C繼續(xù)干燥直至恒重為止，時間大約24h ；
[0012]步驟b3，研磨；葉柄及粗大的葉脈在研磨前預(yù)先剔除，將烘干的植物樣品用研缽碾碎，過60目篩孔；
[0013]步驟b4，粉碎；過篩后的植物應(yīng)充分混合均勻，然后用四分法取20~30g左右的分析樣品，放入聚乙烯瓶中，再置于干燥器內(nèi)或冰箱內(nèi)保存；
[0014]步驟C，植物含硫量的測定；[0015]選用“酸性濕消化-硫酸鋇比濁法”測定，將植物樣品在催化劑和氧化劑的作用下，有機硫被氧化，植物中的硫全部轉(zhuǎn)化為硫酸鹽形式；再加入定量的酸和起濁劑，生成硫酸鋇懸浮液，于440nm波長處進行比濁測定；
[0016]步驟d，根據(jù)上述植物的含硫量測定結(jié)果進行分析。
[0017]進一步，在上述步驟a中，優(yōu)勢種，主要包括芨芨草、大針茅；常見種，包括鹽生草、阿氏旋花、虎尾草。
[0018]進一步，在上述步驟b中，在夏季，一般是上午采樣，中午預(yù)處理，或下午采樣，當(dāng)天預(yù)處理，不放置過夜；樣品數(shù)過多當(dāng)天難以處理完時，冷藏于冰箱中。
[0019]進一步，在上述步驟bl中，清洗過程中注意既要使植物干凈，又不能用力揉搓，防止葉片損傷破裂；清洗操作宜快速進行，時間過長會造成某些成分的損失；清洗時發(fā)現(xiàn)不符合要求的葉片，應(yīng)予剔除。
[0020]進一步,在上述步驟c中，
[0021]根據(jù)所測得的光密度值，參考標(biāo)準曲線相應(yīng)的硫含量，按下列公式，計算含硫量:
[0022]總硫量(mg/g)= (EoXVo)/ (VXff)
[0023]式中，Eo-標(biāo)準曲線查得相應(yīng)硫含量，mg ；
[0024]Vo-定容后消化液的總體積，mL ；
[0025]V-比濁測定時用的消化液體積，mL ；
[0026]W-分析用的樣品質(zhì)量，go
[0027]進一步，在上述步驟d中，在對礦區(qū)植物含硫量分析時，用污染區(qū)植物葉片含硫量減去相對清潔區(qū)同種植物的葉片含硫量，得到該植物的相對吸硫量，然后再行比較。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明植物含硫量的測定方法，能夠?qū)?yōu)勢物/亞優(yōu)勢種中的植物整體含硫量狀況進行測定。選用“酸性濕消化-硫酸鋇比濁法”進行結(jié)果測定與分析，操作簡便，試劑、設(shè)備易購，適合大批樣品的分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明草原植物含硫量的測定方法的流程圖；
[0030]圖2為本發(fā)明不同樣地植物的平均含硫量；
[0031]圖3為本發(fā)明芨芨草含硫量的距離變化示意圖；
[0032]圖4為芨芨草與土壤含硫量的示意圖；
[0033]圖5為芨芨草與大氣二氧化硫濃度的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
[0035]本發(fā)明草原植物含硫量的測定方法的具體過程為:
[0036]步驟a，采集草原植物樣品；
[0037]根據(jù)預(yù)設(shè)的測定區(qū)域，選取適當(dāng)?shù)牟蓸狱c和參照點，在每個測定區(qū)域內(nèi)選取優(yōu)勢物/亞種；優(yōu)勢種，主要包括芨芨草、大針茅；常見種，包括鹽生草、阿氏旋花、虎尾草。采集長勢相差不大的植物，放入采樣袋，進行編號、登記。
[0038]步驟b，樣品處理；[0039]在夏季，一般是上午采樣，中午預(yù)處理，或下午采樣，當(dāng)天預(yù)處理，不放置過夜。如果樣品數(shù)過多當(dāng)天難以處理完時，冷藏于冰箱中。
[0040]步驟bl，清洗；先用自來水洗2?3次，去除植物塵埃及附著物，再用去離子水或蒸餾水沖洗2次，植物清洗后用干凈紗布輕輕吸干水份或晾干。清洗過程中注意既要使植物干凈，又不能用力揉搓，防止葉片損傷破裂；清洗操作宜快速進行，時間過長會造成某些成分的損失。清洗時發(fā)現(xiàn)不符合要求的葉片，應(yīng)予剔除。
[0041]步驟b2，干燥；用鼓風(fēng)干燥箱盡快烘干植物樣品，先將鮮樣在70°C烘2h，然后降溫至60°C繼續(xù)干燥直至恒重為止，時間大約24h。
[0042]步驟b3，研磨；葉柄及粗大的葉脈在研磨前預(yù)先剔除，將烘干的植物樣品用研缽碾碎，過60目篩孔。
[0043]步驟b4，粉碎；過篩后的植物應(yīng)充分混合均勻，然后用四分法取20?30g左右的分析樣品，放入聚乙烯瓶中，再置于干燥器內(nèi)或冰箱內(nèi)保存。
[0044]步驟c，植物含硫量的測定；
[0045]本發(fā)明植物含硫量的測定選用“酸性濕消化-硫酸鋇比濁法”，原理是植物樣品在催化劑和氧化劑的作用下，有機硫被氧化，植物中的硫全部轉(zhuǎn)化為硫酸鹽形式；再加入定量的酸和起濁劑，生成硫酸鋇懸浮液，于440nm波長處進行比濁測定。
[0046]在一定濃度范圍內(nèi)，形成的濁度與樣品中的硫酸根濃度成正比。該方法特點:操作簡便，試劑、設(shè)備易購，適合大批樣品的分析?；厥章?3.3%?104.7%，相對偏差0.1%?
3.7%。最低檢出限，以0.0lA光密度計讀數(shù)，可估算檢出樣品中硫的最低含量為0.01%。
[0047]根據(jù)所測得的光密度值，參考標(biāo)準曲線相應(yīng)的硫含量，按下列公式(I)，計算含硫量:
[0048]總硫量(mg/g)= (EoXVo)/ (VXff) (I)
[0049]式中，Eo-標(biāo)準曲線查得相應(yīng)硫含量，mg ；
[0050]Vo-定容后消化液的總體積，mL ；
[0051 ] V-比濁測定時用的消化液體積，mL ；
[0052]W-分析用的樣品質(zhì)量，go
[0053]步驟d，根據(jù)上述植物的含硫量測定結(jié)果進行分析。
[0054](I)礦區(qū)植物含硫量分析:本發(fā)明用污染區(qū)植物葉片含硫量減去相對清潔區(qū)同種植物的葉片含硫量，得到該植物的相對吸硫量，然后再行比較；
[0055]本發(fā)明采集的植物分為兩大類，分別為優(yōu)/亞優(yōu)勢種、常見種，優(yōu)勢種主要包括芨芨草、針茅類植物，常見種包括鹽生草、阿氏旋花、虎尾草。通過測定植物葉片含硫量，得到優(yōu)勢種的平均含硫量為0.38mg/g，常見種的平均含硫量為3.24mg/g。
[0056]請參閱圖2所示，其為本發(fā)明不同樣地植物的平均含硫量；結(jié)果表明，鹽生草葉片平均含硫量最高，阿氏旋花次之，而大針茅葉片平均含硫量最小。不同物種的含硫量差異顯著，與植物生物學(xué)的特性有關(guān)。鹽生草、虎尾草、阿氏旋花具有豐富的毛狀體，吸附含有硫化物的降塵量多，或與葉量較大、氣孔開度等因素有關(guān)，造成了這些植物含硫量較大。而芨芨草、針茅的葉片含硫量較小，由于大針茅的葉片形狀為葉鞘粗糙、葉舌披針形，芨芨草葉片干枯粗糙，導(dǎo)致吸附含硫物質(zhì)比較小?？梢?，不同植物對SO2的吸收能力不同，鹽生草的吸硫能力最聞，大針矛的吸硫能力最小。[0057]植物通過其葉片上的氣孔和植物根系，將污染物吸收入體內(nèi)，在體內(nèi)通過氧化還原過程進行中和而成無毒物質(zhì)(即降解作用)、或通過根系排出體外、或積累貯藏于某一器官內(nèi)。植物對大氣污染物的這種吸收、降解和積累、排出，實際上起到了對大氣污染的凈化作用。不同植物種類，生態(tài)功能上的差異，使其環(huán)境保護功能有顯著的不同。通過比較不同植物吸收污染物質(zhì)的能力，可以選擇出抗性強和吸收凈化能力強的綠化植物，建立不同類型的人工綠化生態(tài)工程體系，可有效地改善生態(tài)環(huán)境。
[0058](2)不同采樣點的芨芨草含硫量；
[0059]由于芨芨草為優(yōu)勢種，所以以芨芨草為例進行分析。為了弄清不同采樣點芨芨草含硫量的變化規(guī)律，本發(fā)明以距離為X軸，芨芨草含硫量為Y軸，對10個含有芨芨草的采樣點進行線性擬合。
[0060]請參閱圖3所示，其為本發(fā)明芨芨草葉片含硫量的距離變化示意圖；結(jié)果表明，芨芨草含硫量與礦區(qū)的距離呈現(xiàn)出負關(guān)系，即隨著距離的增加，芨芨草的含硫量呈下降的趨勢，但是相關(guān)性不是很顯著。
[0061](3)植物含硫量與大氣二氧化硫濃度、土壤含硫量的相關(guān)性；由于芨芨草為草原常見種，所以本文以芨芨草為樣品進行試驗分析。
[0062]請參閱圖4和5所示，其為芨芨草與大氣二氧化硫濃度以及芨芨草與土壤含硫量的示意圖；結(jié)果表明，芨芨草含硫量與其生境中的大氣含硫量、土壤含硫量均呈現(xiàn)正相關(guān)，即隨著大氣、土壤介質(zhì)中硫濃度的增加，芨芨草的含硫量呈上升的趨勢，由此可見，露天煤礦大氣、土壤介質(zhì)中的含硫量能夠影響草原植物體的含硫量。
[0063]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種草原植物含硫量的測定方法，其特征在于，該具體過程為: 步驟a，采集草原植物樣品；根據(jù)預(yù)設(shè)的測定區(qū)域，選取適當(dāng)?shù)牟蓸狱c和參照點，在每個測定區(qū)域內(nèi)選取優(yōu)勢種/亞種、常見種； 步驟b，樣品處理； 步驟bl，清洗；先用自來水洗2?3次，去除植物塵埃及附著物，再用去離子水或蒸餾水沖洗2次，植物清洗后用干凈紗布輕輕吸干水份或晾干； 步驟b2，干燥；用鼓風(fēng)干燥箱盡快烘干植物樣品，先將鮮樣在70°C烘2h，然后降溫至60°C繼續(xù)干燥直至恒重為止，時間大約24h ； 步驟b3，研磨；葉柄及粗大的葉脈在研磨前預(yù)先剔除，將烘干的植物樣品用研缽碾碎，過60目篩孔； 步驟b4，粉碎；過篩后的植物應(yīng)充分混合均勻，然后用四分法取20?30g左右的分析樣品，放入聚乙烯瓶中，再置于干燥器內(nèi)或冰箱內(nèi)保存； 步驟C，植物含硫量的測定； 選用“酸性濕消化-硫酸鋇比濁法”測定，將植物樣品在催化劑和氧化劑的作用下，有機硫被氧化，植物中的硫全部轉(zhuǎn)化為硫酸鹽形式；再加入定量的酸和起濁劑，生成硫酸鋇懸浮液，于440nm波長處進行比濁測定； 步驟d，根據(jù)上述植物的含硫量測定結(jié)果進行分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草原植物含硫量的測定方法，其特征在于，在上述步驟a中，優(yōu)勢種，主要包括芨芨草、大針茅；常見種，包括鹽生草、阿氏旋花、虎尾草。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草原植物含硫量的測定方法，其特征在于，在上述步驟b中，在夏季，一般是上午采樣，中午預(yù)處理，或下午采樣，當(dāng)天預(yù)處理，不放置過夜；樣品數(shù)過多當(dāng)天難以處理完時，冷藏于冰箱中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的草原植物含硫量的測定方法，其特征在于，在上述步驟bl中，清洗過程中注意既要使植物干凈，又不能用力揉搓，防止葉片損傷破裂；清洗操作宜快速進行，時間過長會造成某些成分的損失；清洗時發(fā)現(xiàn)不符合要求的葉片，應(yīng)予剔除。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草原植物含硫量的測定方法，其特征在于，在上述步驟c中， 根據(jù)所測得的光密度值，參考標(biāo)準曲線相應(yīng)的硫含量，按下列公式，計算含硫量: 總硫量(mg/g) = (EoXVo)/ (VXff) 式中，Eo-標(biāo)準曲線查得相應(yīng)硫含量,mg ； Vo-定容后消化液的總體積，mL ； V-比濁測定時用的消化液體積，mL ； W-分析用的樣品質(zhì)量，go
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的草原植物含硫量的測定方法，其特征在于，在上述步驟d中，在對礦區(qū)植物含硫量分析時，用污染區(qū)植物葉片含硫量減去相對清潔區(qū)同種植物的葉片含硫量，得到該植物的相對吸硫量，然后再行比較。
【文檔編號】G01N1/28GK103969261SQ201410204417
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】李素英, 武曉霞, 王冉, 任麗娟, 趙園園, 樊強 申請人:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)