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新农科背景下土壤分析实验教学改革:ATR-FTIR与FTIR的比较研究
1
作者
吕凤莲
单晓玲
+2 位作者
李利敏
赵冉
郑伟
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025年第12期3480-3487,共8页
新农科建设背景下,提升农业院校本科生实践创新能力成为实验课程改革的核心目标。传统实验课程内容陈旧、技术方法单一,难以满足新农科对复合型人才的需求。以傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)为切入点,首次系统对比了衰减全反射法(ATR-FT...
新农科建设背景下,提升农业院校本科生实践创新能力成为实验课程改革的核心目标。传统实验课程内容陈旧、技术方法单一,难以满足新农科对复合型人才的需求。以傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)为切入点,首次系统对比了衰减全反射法(ATR-FTIR)与透射法(FTIR)在不同施肥处理土壤官能团测定中的操作流程、数据特征及教学适用性差异。基于土壤分析实验构建“基础认知—方法比较—综合应用”三阶段实验教学模式,通过分组实验与对比分析开展教学。结果表明:①FTIR法对—OH官能团(3400 cm^(-1))检测峰高均值达0.32±0.04(n=3),1440 cm^(-1)处C—H振动峰面积比值为ATR-FTIR法的3~4倍,更适用于精准定量分析;②改革后学生期末“ATR-FTIR/FTIR方法选择应用题”得分率从62%提升至89%,FTIR压片成功率从65%提升至88%,自主识别实验误差点从1.8个增至4.2个;③不同施肥处理下,SNPK处理显著降低土壤芳香族化合物含量(ATR-FTIR法:3.16%±0.14%vs.CK:4.27%±0.01%),50%NPK+50%M处理显著提升酚、醇类化合物含量(FTIR法:15.35%±1.93%vs.CK:13.12%±1.29%)。该教学模式通过“技术对比—实践验证—创新应用”的逻辑闭环,显著提升学生的科研认知深度、操作创新能力及科研思维,更有效衔接了FTIR技术原理与新农科土壤研究需求,优化了农业资源与环境实验课程结构,为新农科交叉型人才培养提供了可复制的实践路径。
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关键词
新农科
实验教学改革
衰减全反射法
透射法
土壤官能团
学生参与
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职称材料
热脱附对荧蒽污染土壤的修复效果及后续利用
被引量：
1
2
作者
罗诗和
陈灿
+3 位作者
陈传胜
万勇
钟振宇
刘婉蓉
《环境科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期146-151,共6页
为探究热脱附参数对荧蒽去除效率的影响及热脱附后土壤后续利用类型,文章采用异位修复试验,将荧蒽污染土壤在不同温度(100~500℃)和不同处理时间(10~80 min)下进行热脱附处理,运用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对不同处理条件...
为探究热脱附参数对荧蒽去除效率的影响及热脱附后土壤后续利用类型,文章采用异位修复试验,将荧蒽污染土壤在不同温度(100~500℃)和不同处理时间(10~80 min)下进行热脱附处理,运用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对不同处理条件下的土壤进行性质表征,测定修复前后土壤理化性质。研究结果表明:土壤荧蒽去除率随温度(100~500℃)的增加而增加,但在300~500℃区间内去除率增幅较小。在300℃时荧蒽去除率已达80%。土壤荧蒽去除率在0~50 min内随热脱附时间的增大而增大,在50min时热脱附反应平衡。综合土壤荧蒽去除率和能耗考量,选择300℃和50 min作为热脱附荧蒽适宜参数,此时土壤荧蒽去除率为96.3%。不同温度处理荧蒽土壤的FT-IR和SEM显示,与300℃处理相比,400~500℃处理后土壤微观形态被严重破坏,土壤板结化严重;500℃处理下土壤某一组分上官能团种类出现丢失。300~500℃热脱附处理土壤后,土壤中碱解氮、有机质和阳离子交换量含量随温度的升高而降低,相较原土壤降低43.5%~69.7%、63.4%~89.5%和78.3%~84.4%,但有效磷和速效钾含量升高20.4%~100.6%和256.1%~266.1%。研究表明,土壤热脱附是一种能有效去除荧蒽污染的土壤修复技术,但热脱附修复后的土壤肥力指标流失严重。
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关键词
热脱附
温度与时间
土壤
形态与
官能团
荧蒽
土壤
肥力
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职称材料
题名
新农科背景下土壤分析实验教学改革:ATR-FTIR与FTIR的比较研究
1
作者
吕凤莲
单晓玲
李利敏
赵冉
郑伟
机构
西北农林科技大学资源环境学院农业部西北植物营养与农业环境重点实验室
西北农林科技大学资源环境学院资源与环境科学研究实验中心
出处
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025年第12期3480-3487,共8页
基金
国家自然科学基金项目(42007093)
陕西省“十四五”教育科学规划项目(SGH24Y2909)
西北农林科技大学教育教学改革研究项目(JY2303063)资助。
文摘
新农科建设背景下,提升农业院校本科生实践创新能力成为实验课程改革的核心目标。传统实验课程内容陈旧、技术方法单一,难以满足新农科对复合型人才的需求。以傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)为切入点,首次系统对比了衰减全反射法(ATR-FTIR)与透射法(FTIR)在不同施肥处理土壤官能团测定中的操作流程、数据特征及教学适用性差异。基于土壤分析实验构建“基础认知—方法比较—综合应用”三阶段实验教学模式,通过分组实验与对比分析开展教学。结果表明:①FTIR法对—OH官能团(3400 cm^(-1))检测峰高均值达0.32±0.04(n=3),1440 cm^(-1)处C—H振动峰面积比值为ATR-FTIR法的3~4倍,更适用于精准定量分析;②改革后学生期末“ATR-FTIR/FTIR方法选择应用题”得分率从62%提升至89%,FTIR压片成功率从65%提升至88%,自主识别实验误差点从1.8个增至4.2个;③不同施肥处理下,SNPK处理显著降低土壤芳香族化合物含量(ATR-FTIR法:3.16%±0.14%vs.CK:4.27%±0.01%),50%NPK+50%M处理显著提升酚、醇类化合物含量(FTIR法:15.35%±1.93%vs.CK:13.12%±1.29%)。该教学模式通过“技术对比—实践验证—创新应用”的逻辑闭环,显著提升学生的科研认知深度、操作创新能力及科研思维,更有效衔接了FTIR技术原理与新农科土壤研究需求,优化了农业资源与环境实验课程结构,为新农科交叉型人才培养提供了可复制的实践路径。
关键词
新农科
实验教学改革
衰减全反射法
透射法
土壤官能团
学生参与
Keywords
New Agricultural Sciences
Experimental teaching reform
Attenuated total reflection method
Transmission method
Soil functional groups
Student participation
分类号
S151.9 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
热脱附对荧蒽污染土壤的修复效果及后续利用
被引量：
1
2
作者
罗诗和
陈灿
陈传胜
万勇
钟振宇
刘婉蓉
机构
中南林业科技大学环境科学与工程学院
湖南省环境保护科学研究院
生态环境部固体废物与化学品管理技术中心
出处
《环境科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期146-151,共6页
基金
国家重点研发计划:重点行业场地污染形成机制与源解析(2018YFC1800400)
文摘
为探究热脱附参数对荧蒽去除效率的影响及热脱附后土壤后续利用类型,文章采用异位修复试验,将荧蒽污染土壤在不同温度(100~500℃)和不同处理时间(10~80 min)下进行热脱附处理,运用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对不同处理条件下的土壤进行性质表征,测定修复前后土壤理化性质。研究结果表明:土壤荧蒽去除率随温度(100~500℃)的增加而增加,但在300~500℃区间内去除率增幅较小。在300℃时荧蒽去除率已达80%。土壤荧蒽去除率在0~50 min内随热脱附时间的增大而增大,在50min时热脱附反应平衡。综合土壤荧蒽去除率和能耗考量,选择300℃和50 min作为热脱附荧蒽适宜参数,此时土壤荧蒽去除率为96.3%。不同温度处理荧蒽土壤的FT-IR和SEM显示,与300℃处理相比,400~500℃处理后土壤微观形态被严重破坏,土壤板结化严重;500℃处理下土壤某一组分上官能团种类出现丢失。300~500℃热脱附处理土壤后,土壤中碱解氮、有机质和阳离子交换量含量随温度的升高而降低,相较原土壤降低43.5%~69.7%、63.4%~89.5%和78.3%~84.4%,但有效磷和速效钾含量升高20.4%~100.6%和256.1%~266.1%。研究表明,土壤热脱附是一种能有效去除荧蒽污染的土壤修复技术,但热脱附修复后的土壤肥力指标流失严重。
关键词
热脱附
温度与时间
土壤
形态与
官能团
荧蒽
土壤
肥力
Keywords
thermal desorption
temperature and time
soil morphology and functional groups
fluoranthene
soil fertility
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新农科背景下土壤分析实验教学改革:ATR-FTIR与FTIR的比较研究
吕凤莲
单晓玲
李利敏
赵冉
郑伟
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
热脱附对荧蒽污染土壤的修复效果及后续利用
罗诗和
陈灿
陈传胜
万勇
钟振宇
刘婉蓉
《环境科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
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职称材料
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