基于化学成像-校正分析的土壤水和溶质迁移全域性测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于化学成像‑校正分析的土壤水和溶质迁移全域性测量方法，包括如下步骤：在水中溶解示踪剂，示踪剂溶液充分溶解后以入渗的形式进入土壤，进行化学成像剂配制，将化学成像剂以雾化喷洒的形式均匀的喷洒在整个剖面中；土壤剖面完全化学成像后，采用CCD数码相机对剖面进行拍照，拍照时在未化学成像区放置光线标准化调节对比色卡，对剖面和比色卡进行照相；配置不同浓度溶液，对不同溶液完全浸润的土壤进行化学成像，建立示踪剂浓度与化学成像后颜色模式之间的函数关系；采用所建立的颜色～浓度函数关系，对剖面化学成像区进行浓度解析。本发明专利技术能在任何土壤条件下，能够精确对土壤水和溶质迁移进行全域性监测。

【技术实现步骤摘要】
基于化学成像-校正分析的土壤水和溶质迁移全域性测量方法
本专利技术属于土壤水流运动和溶质迁移监测
，尤其涉及基于化学成像-校正分析的土壤水和溶质迁移全域性测量方法。
技术介绍
目前对土壤水流运动和溶质迁移进行全域性的监测方法，无论是物理方法，以及化学方法都存在着显著的缺陷。物理方法将染色剂溶解于水中，随水流运动，流动的区域被染色，未发生的流动的区域不被染色，进而确定土壤中的流动区。然而染色剂的分子直径非常大，多数情况下超过了土壤孔隙直径，且染色剂具有高度的吸附性，因而无法在土壤基质孔隙中运动，因此所确定的流动区域更主要的是土壤中发生大孔隙流动的区域，而不是实际流动区域，砂性土以外的条件下，其染色模式与实际流动模式完全不同。碘-淀粉化学成像法是典型的化学方法，在水中溶解了碘离子，发生水流运动的区域土壤溶液中含有碘离子，并氧化为碘分子后与淀粉溶液反应后发生颜色变化，确定流动区域，然而，碘只有在分子状态下才能够与淀粉发生颜色变化，而离子状态不能够发生颜色变化，碘在分子状态下极不稳定，因而，在还原性土壤条件下通常无法有效识别颜色模式，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于化学成像-校正分析的土壤水和溶质迁移全域性测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1.在水中溶解示踪剂，充分溶解后形成示踪剂溶液；/nS2.在实验区配置的示踪剂溶液充分溶解后以入渗的形式进入土壤，用于示踪土壤中的水流运动和溶质迁移；/nS3.进行化学成像剂配制，将亚铁氰化钾和硝酸银，分别溶于超纯水中，其质量浓度比为0.94：1，用震荡机震荡20分钟后，两者反应生成Ag

【技术特征摘要】
1.一种基于化学成像-校正分析的土壤水和溶质迁移全域性测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.在水中溶解示踪剂，充分溶解后形成示踪剂溶液；
S2.在实验区配置的示踪剂溶液充分溶解后以入渗的形式进入土壤，用于示踪土壤中的水流运动和溶质迁移；
S3.进行化学成像剂配制，将亚铁氰化钾和硝酸银，分别溶于超纯水中，其质量浓度比为0.94：1，用震荡机震荡20分钟后，两者反应生成Ag4Fe(CN)6白色絮状沉淀，所提取上清液为化学成像剂，用于土壤剖面流动区化学成像；
S4.在实验区逐层开挖剖面后，将化学成像剂以雾化喷洒的形式均匀的喷洒在整个剖面中，发生化学反应；
S5.土壤剖面完全化学成像后，采用CCD数码相机对剖面进行拍照，拍照时在未化学成像区放置至少包括红、绿、蓝、黄、黑和白6色的光线标准化调节对比色卡，同时对剖面和比色卡进行照相；
S6.配置浓度分别为0.001M,0.005M,0.01M,0.05M,0.1M,和0.5M的溶液，其中M为实验示踪剂溶液浓度，对不同溶液完全浸润的土壤进行化学成像，与光线标准化调节对比色卡同步进行照相，确定的不同浓度下的颜色模式，建立示踪剂浓度与化学成像后颜色模式之间的函数关系；
S7.采用步骤六所建立的颜色～浓度函数关系，对剖面化学成像区进行浓度解析，获得全域性的溶质分布模式。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李立，王康，刘涛，李余隆，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42