
在地(di)球(qiu)水(shui)循(xun)環的隱秘脈絡(luo)中,孔(kong)隙水(shui)猶(you)如地(di)下世(shi)界(jie)的“生命之(zhi)液(ye)",深刻(ke)影(ying)響著地下(xia)水資(zi)源的存續、土(tu)壤(rang)肥(fei)力的興衰(shuai)以(yi)及(ji)環境汙染的演變(bian)。而高分(fen)辨孔(kong)隙水(shui)采樣技術(shu)(HR-Peeper)能夠(gou)深入土(tu)壤(rang)與(yu)沈積(ji)物(wu)的孔(kong)隙深處,提(ti)取(qu)並(bing)剖(pou)析(xi)孔(kong)隙水(shui)樣本。
回溯(su)技術(shu)起(qi)源,1976年(nian),Hesslein基(ji)於(yu)內(nei)外膜(mo)滲(shen)透平衡原理,開創(chuang)性地發明了Peeper采樣技術(shu),迅(xun)速在孔(kong)隙水(shui)物(wu)化(hua)特(te)性研究領(ling)域嶄(zhan)露(lu)頭角。Peeper裝(zhuang)置(zhi)形似(si)微型“蜂窩",由(you)多個(ge)等(deng)體(ti)積(ji)小(xiao)室(shi)構(gou)成(cheng),小(xiao)室(shi)兩側覆(fu)蓋0.45μm濾(lv)膜,內(nei)部(bu)預(yu)先填充去離(li)子(zi)水(shui)或電(dian)解(jie)質(zhi)溶(rong)液(ye),並經充氮去氧(yang)處(chu)理。當裝置(zhi)插(cha)入沈積(ji)物(wu)後,濾(lv)膜成(cheng)為(wei)物(wu)質(zhi)交(jiao)換(huan)的“橋梁",孔(kong)隙水(shui)中的可溶(rong)性離子與分(fen)子穿(chuan)過(guo)濾(lv)膜,與(yu)小(xiao)室(shi)內(nei)溶液(ye)發生交(jiao)換(huan),直(zhi)至(zhi)達(da)到(dao)平衡狀態(tai),此時測(ce)定小(xiao)室(shi)內(nei)溶液(ye)濃度,便(bian)能反(fan)推孔(kong)隙水(shui)中的離子(zi)濃度。然而,Peeper技術(shu)存在明顯(xian)局限(xian):厘(li)米(mi)級(ji)的空間(jian)分(fen)辨率與(yu)長(chang)達(da)20天以上的平衡時間(jian),難(nan)以滿(man)足(zu)空(kong)間(jian)異(yi)質性強、界面反(fan)應活(huo)躍(yue)的沈積(ji)物(wu)研究需求,導致計(ji)算出的界面(mian)交(jiao)換(huan)通(tong)量誤差較大。
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HR-Peeper結構(gou)
為(wei)突(tu)破(po)這(zhe)壹(yi)瓶頸(jing),智(zhi)感環境推出(chu)革(ge)新(xin)性的高分(fen)辨Peeper(HR-Peeper)。HR-Peeper以其性能脫穎而出:平(ping)衡時間(jian)大(da)幅縮(suo)短(duan)至(zhi)僅(jin)2天,垂(chui)向(xiang)分辨率達(da)到(dao)驚人(ren)的5mm,且可同(tong)時檢(jian)測(ce)30種(zhong)以(yi)上溶(rong)解(jie)態(tai)目標(biao)物(wu),契(qi)合(he)了科研人員對(dui)沈積(ji)物(wu)孔(kong)隙水(shui)快(kuai)速、高(gao)分辨率采樣的迫切需(xu)求。從結構(gou)上看(kan),HR-Peeper延續了Peeper的核心設(she)計(ji)思(si)路(lu),但(dan)在細(xi)節(jie)上進(jin)行了精密優(you)化(hua),確保(bao)采樣效(xiao)率與(yu)數(shu)據(ju)準確性的雙重(zhong)提升 。在實(shi)際(ji)操作(zuo)中,其投放(fang)與回收(shou)流(liu)程簡(jian)便(bian)易行,能減少(shao)對環境的幹擾。
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HR-Peeper組(zu)裝(zhuang)後實(shi)物(wu)圖(tu)
HR-Peeper憑(ping)借高(gao)空間(jian)分(fen)辨率,它(ta)能夠(gou)精準獲取(qu)特(te)定深度層(ceng)次的孔(kong)隙水(shui)樣本,助力科(ke)研人員洞(dong)察地(di)下(xia)環境的垂(chui)直變化(hua)規(gui)律(lv);原位(wei)分(fen)析(xi)特性則(ze)避(bi)免(mian)了傳(chuan)統(tong)采樣因運輸(shu)、儲(chu)存導致的樣本化(hua)學(xue)性質改(gai)變(bian),保(bao)證數(shu)據(ju)的原始(shi)真(zhen)實(shi)性;極(ji)小(xiao)的環境擾動特(te)性,使其在生態(tai)敏感區(qu)域的研究中具有重要的價值;而多指標同(tong)步測(ce)定分析(xi)功能(neng),更能(neng)壹(yi)次性提供(gong)豐富(fu)的化(hua)學(xue)信(xin)息(xi),極(ji)大(da)提(ti)升研究效(xiao)率。
如(ru)今,HR-Peeper技術(shu)已成(cheng)為(wei)地(di)球(qiu)科(ke)學研究重要的利(li)器(qi),無(wu)論(lun)是探(tan)索(suo)地下水(shui)資(zi)源的遷移機(ji)制(zhi),評估土(tu)壤(rang)汙染的擴散(san)風(feng)險(xian),還(hai)是解(jie)析(xi)生態(tai)系(xi)統(tong)的物(wu)質(zhi)循(xun)環,它(ta)都(dou)在持(chi)續釋(shi)放(fang)著強大(da)的科研動能(neng),為(wei)守(shou)護地(di)球(qiu)生態(tai)環境提(ti)供(gong)堅實(shi)的數(shu)據(ju)支(zhi)撐(cheng)。
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HR-Peeper裝(zhuang)置的投放(fang)與回收(shou)