平(ping)面(mian)光(guang)極技(ji)術(shu)案(an)例分(fen)享(xiang)

本(ben)次文(wen)章(zhang)分(fen)享壹篇由(you)丹(dan)麥奧胡斯大(da)學團隊(dui)在《Atmospheric Environment: X》上(shang)發(fa)表(biao)的(de)壹篇學(xue)術(shu)論(lun)文Tracing N₂O from dairy processing sludge amended soil with visualizing microscale heterogeneity of NH₃ and pH (Short Communication)。本(ben)文研(yan)究了奶制(zhi)品加(jia)工汙泥（Dairy Processing Sludge, DPS）施(shi)用(yong)於(yu)土(tu)壤後，對土(tu)壤中壹氧化(hua)二(er)氮(dan)（N₂O）排(pai)放(fang)的(de)影響，並(bing)探討(tao)了土(tu)壤改(gai)良(liang)劑(ji)施(shi)用(yong)後土(tu)壤過(guo)程(cheng)的(de)研(yan)究方(fang)法。

研(yan)究結(jie)果(guo)發(fa)現通過(guo)在(zai)配備(bei)光(guang)度計(ji)的(de)靜態(tai)室(shi)中孵(fu)育DPS改(gai)良(liang)的(de)土(tu)壤，並監(jian)測(ce)土(tu)壤微(wei)環(huan)境(jing)的(de)異(yi)質(zhi)性，可(ke)以(yi)更(geng)好(hao)地理解(jie)N₂O排(pai)放(fang)過(guo)程(cheng)。為了提(ti)高平(ping)面(mian)光(guang)極技(ji)術(shu)在(zai)田間(jian)研(yan)究前(qian)對不同土(tu)壤改(gai)良(liang)劑(ji)的(de)預篩(shai)選適(shi)用性，需要通過(guo)建(jian)立(li)NH3平(ping)面(mian)光(guang)極的(de)濕度校(xiao)準(zhun)、改(gai)進土(tu)壤相(xiang)和平(ping)面(mian)光(guang)極之間(jian)的(de)接觸(chu)方法以及改(gai)進封(feng)閉室(shi)氣體測(ce)量方(fang)法來(lai)改(gai)進平(ping)面(mian)光(guang)極技(ji)術(shu)。

在(zai)本(ben)文中(zhong)，平(ping)面(mian)光(guang)極技(ji)術(shu)被(bei)應(ying)用於(yu)以(yi)下幾(ji)個(ge)方面(mian)：

可(ke)視(shi)化(hua)土(tu)壤化(hua)學特性：使(shi)用平面(mian)光(guang)度計(ji)成(cheng)像技(ji)術(shu)可(ke)視(shi)化(hua)土(tu)壤中氨（NH₃）和pH值(zhi)的(de)時(shi)空(kong)變化(hua)，提(ti)供(gong)了對土(tu)壤微(wei)環(huan)境(jing)異(yi)質(zhi)性的(de)直(zhi)觀(guan)理(li)解(jie)。

監(jian)測(ce)土(tu)壤處(chu)理(li)後的(de)排(pai)放(fang)過(guo)程(cheng)：在(zai)施(shi)用(yong)奶(nai)制品加(jia)工汙泥（DPS）後的(de)土(tu)壤中，通過(guo)平(ping)面(mian)光(guang)度計(ji)監(jian)測(ce)N₂O排(pai)放(fang)過(guo)程(cheng)中(zhong)土(tu)壤pH和NH₃濃度的(de)變化(hua)。

非破(po)壞性測(ce)量：平(ping)面(mian)光(guang)度計(ji)提(ti)供(gong)了壹種非破壞性測(ce)量方(fang)法，允許(xu)在(zai)不幹(gan)擾土(tu)壤結(jie)構(gou)的(de)情況(kuang)下進(jin)行(xing)連(lian)續(xu)的(de)土(tu)壤化(hua)學特性測(ce)量。

土(tu)壤溫(wen)室(shi)氣體排(pai)放(fang)研(yan)究：結(jie)合靜態室(shi)和平(ping)面(mian)光(guang)極技(ji)術(shu)，同(tong)時(shi)測(ce)量土(tu)壤NH₃和pH的(de)時(shi)空(kong)變化(hua)以及N₂O排(pai)放(fang)，以研(yan)究土(tu)壤處(chu)理(li)後溫(wen)室(shi)氣體排(pai)放(fang)的(de)動態(tai)。

土(tu)壤改(gai)良(liang)劑(ji)施(shi)用(yong)後的(de)影響評(ping)估：評估施(shi)用(yong)DPS作為土(tu)壤改(gai)良(liang)劑(ji)後對土(tu)壤化(hua)學特性和(he)N₂O排(pai)放(fang)的(de)影響，以(yi)優化(hua)土(tu)壤管(guan)理實踐並減(jian)少溫(wen)室(shi)氣體排(pai)放(fang)。

技(ji)術(shu)改(gai)進和(he)未來(lai)應(ying)用：討(tao)論了為提(ti)高平(ping)面(mian)光(guang)極技(ji)術(shu)在(zai)土(tu)壤研(yan)究中(zhong)的(de)適用(yong)性，需要克服的(de)技(ji)術(shu)挑戰，如(ru)NH₃光(guang)極的(de)濕度敏感性和(he)氣室(shi)的(de)密(mi)封性問(wen)題(ti)。提(ti)出未來(lai)研(yan)究中(zhong)應(ying)包括(kuo)其他類(lei)型的(de)光(guang)極，如(ru)用於(yu)測(ce)量O₂或(huo)CO₂的(de)光(guang)極，以更(geng)全面(mian)地(di)理解(jie)土(tu)壤中的(de)生物(wu)地(di)球化(hua)學過(guo)程(cheng)。

通過(guo)這(zhe)些應用，研(yan)究者能(neng)夠(gou)更好地(di)理解(jie)土(tu)壤處(chu)理(li)措施(shi)對溫(wen)室(shi)氣體排(pai)放(fang)的(de)影響，並(bing)為發(fa)展減(jian)少農(nong)業(ye)土(tu)壤中N₂O排(pai)放(fang)的(de)策略提(ti)供(gong)了科(ke)學(xue)依據(ju)。

原(yuan)文鏈(lian)接：

DIO：10.1016/j.aeaoa.2024.100283

智(zhi)感環境(jing)團隊(dui)創(chuang)新性地(di)推(tui)出了便攜(xie)式(shi)平面(mian)光(guang)極分析(xi)儀(yi)和(he)封閉式(shi)平面(mian)光(guang)極分析(xi)儀(yi)，適(shi)用於(yu)實驗室(shi)內模(mo)擬(ni)研(yan)究和(he)野(ye)外(wai)現(xian)場(chang)研(yan)究。設備(bei)結(jie)合了光(guang)化(hua)學傳(chuan)感膜(mo)與(yu)熒光(guang)成像(xiang)技(ji)術(shu)，能(neng)夠(gou)獲取水體、沈(chen)積(ji)物(wu)、土(tu)壤、以及植(zhi)物(wu)根(gen)際DO、pH與(yu)CO2等環(huan)境(jing)參(can)數的(de)二(er)維(wei)分布及動(dong)態變化(hua)過(guo)程(cheng)，為環境(jing)檢測(ce)提(ti)供(gong)了更便捷的(de)操作途徑(jing)。