平面光极技术案例分享

本次文章分享一篇由丹麦奥胡斯大学团队在《Atmospheric Environment: X》上发表的一篇学术论文Tracing N₂O from dairy processing sludge amended soil with visualizing microscale heterogeneity of NH₃ and pH (Short Communication)。本文研究了奶制品加工污泥（Dairy Processing Sludge, DPS）施用于土壤后，对土壤中一氧化二氮（N₂O）排放的影响，并探讨了土壤改良剂施用后土壤过程的研究方法。

研究结果发现通过在配备光度计的静态室中孵育DPS改良的土壤，并监测土壤微环境的异质性，可以更好地理解N₂O排放过程。为了提高平面光极技术在田间研究前对不同土壤改良剂的预筛选适用性，需要通过建立NH3平面光极的湿度校准、改进土壤相和平面光极之间的接触方法以及改进封闭室气体测量方法来改进平面光极技术。

在本文中，平面光极技术被应用于以下几个方面：

可视化土壤化学特性：使用平面光度计成像技术可视化土壤中氨（NH₃）和pH值的时空变化，提供了对土壤微环境异质性的直观理解。

监测土壤处理后的排放过程：在施用奶制品加工污泥（DPS）后的土壤中，通过平面光度计监测N₂O排放过程中土壤pH和NH₃浓度的变化。

非破坏性测量：平面光度计提供了一种非破坏性测量方法，允许在不干扰土壤结构的情况下进行连续的土壤化学特性测量。

土壤温室气体排放研究：结合静态室和平面光极技术，同时测量土壤NH₃和pH的时空变化以及N₂O排放，以研究土壤处理后温室气体排放的动态。

土壤改良剂施用后的影响评估：评估施用DPS作为土壤改良剂后对土壤化学特性和N₂O排放的影响，以优化土壤管理实践并减少温室气体排放。

技术改进和未来应用：讨论了为提高平面光极技术在土壤研究中的适用性，需要克服的技术挑战，如NH₃光极的湿度敏感性和气室的密封性问题。提出未来研究中应包括其他类型的光极，如用于测量O₂或CO₂的光极，以更全面地理解土壤中的生物地球化学过程。

通过这些应用，研究者能够更好地理解土壤处理措施对温室气体排放的影响，并为发展减少农业土壤中N₂O排放的策略提供了科学依据。

原文链接：

DIO：10.1016/j.aeaoa.2024.100283

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