本发明涉及一种生物吸附材料的制备方法及其应用，尤其是一种用于测定水/气界面间汞交换通量的生物材料制备方法及应用，属于环境保护技术领域。
背景技术：
汞是唯一可以在常温下以液态存在并具有挥发性的金属，它以多种化学形态存在于环境中，并在水体、大气和土壤间不断迁移转化。其中，土壤、水体与大气称为汞的“源”、“汇”，一方面，汞从水体、土壤向大气释放，因此汞在土壤和水体向大气界面中汞的交换通量是研究汞在环境中交换的一个重要监测内容。单体汞在常温下具有很高的饱和蒸气压，且多数汞的化合物也具有较强的挥发性，大气中95%以上的汞是气态单体汞，（gaseouselp—cem）挥发性高，可以长时间约0.5~2年滞留在大气中并随全球大气循环，发生大范围，长距离的迁移。由于汞在水中溶解度很低，通常存在于天然水体，特别是表层水体中处于超饱和状态，导致大量汞会从水体向大气释放。研究表明，水体是大气汞的重要自然释放源之一，而水体向大气的排汞过程成为汞从水体移除的一个重要途径。大量研究显示水体每年向大气释放的汞约占大气汞天然源的32~77%。为此我们往往测定水/气交换通量时采用一种主动采样的技术应用于水/气通量的测定，这种采样技术目前采用昂贵采样仪器和在水面架设通量箱等装置设施的方式进行，不但设备昂贵，成本高，而且操作也比较复杂。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种测定水/气界面间汞交换通量的生物材料制备方法及应用，该方法不用架设通量箱和昂贵的采样仪器，且成本极低，从而克服上述现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种测定水/气界面间汞交换通量的生物材料的制备方法，它包括以下步骤，
（1）采集苔藓，选择直径大于6cm植株，除去杂物和死去的茎叶，用蒸馏水清洗泥土与浮层颗粒；
（2）用浓度为0.5mol/l~1.0mol/l稀硫酸或盐酸浸泡12-36小时；
（3）用蒸馏水反复洗净，置于清洗处自然风干，得到苔藓生物吸附材料。
一种测定水/气界面间汞交换通量的方法，包括以下步骤：
（1）从相对污染小的清洗区采集苔藓，尽量采集岩石上附生物苔藓植物，选择直径大于6cm植株，除去杂物和死去的茎叶，用蒸馏水清洗泥土与浮层颗粒；
（2）用浓度为0.5mol/l~1.0mol/l稀硫酸或盐酸浸泡24小时；
（3）用蒸馏水反复洗净，置于清洗处自然风干，得到苔藓生物吸附材料；
（4）尼龙袋的制作：用网眼2.0×2.0mm做成规格为10×10cm的尼龙袋，并用稀酸浸泡，用去离子水冲洗，放置自然风干；
（5）将步骤（3）中处理好的苔藓称取3.0~4.0g±0.1g，放入干净的尼龙袋中，用尼龙线缝合成100cm2面积的苔藓口袋，即制成测定水/气界面间汞交换通量的苔藓口袋；
（6）将制作好的苔藓口袋用塑料罩遮住上方，不让雨水淋到苔藓口袋，悬挂置于测定水/气界面间汞交换通量的水面上方1~3m进行采样，采样时间为20~40天；
（7）将采样后苔藓口袋中的苔藓生物吸附材料取回实验室，放入干燥器中，立即称重，重量损失大于5%的样品弃去；
（8）将采集的苔藓用常规分析方法进行消解后，准确测定其样品中汞含量；
（9）用下式计算汞在水/气界面的交换通量fd
式中m-mossbog中汞元素量，s-汞在水/气界面的交换面积，fd-汞在水/气界面的交换通量，d-采集交换通量的天数。
苔藓在测定水/气界面间汞交换通量中的应用。
本发明的技术原理：苔藓植物作为一类监测环境污染的指标植物，已被广泛应用，主要是采用生态学方法，观察其外部形态来估算大气污染状况，此方法容易受到调查者的主观因素影响，不易掌握与应用。本发明将苔藓植物制备成一种活性吸附材料，是利用苔藓植物体细胞壁存在一些带负电荷的离子交换位点，具有类似离子交换树脂的作用，这种拥有大量离子交换官能团的高吸附作用与堆积能力，以及主动快速的吸附能力，可制作成高能吸附金属离子的活性材料。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明是一种成本极低的测定水/气界面间汞交换通量的方法，本发明采用苔藓植物通过简单处理制成苔藓生物吸附材料，然后利用苔藓生物吸附材料来测定水/气界面间汞交换通量，只要通过测定苔藓（moss）生物材料就可实现对汞在水/气界面交换通量进行准确测定，在使用时不用架设通量箱等装置和昂贵的采样检测仪器，不需要电力设施就可以实现环境监测汞在水/气界面的交换通量，方法简便，成本低，监测结果准确，操作简单，具有良好的实用性和重要的推广应用价值。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：本发明测定水/气界面间汞交换通量的生物材料制备方法及测定方法，包括以下步骤：
（1）从相对污染小的清洗区采集苔藓（moss），尽量采集岩石上附生物苔藓植物，选择直径大于6cm植株，除去杂物和死去的茎叶，用蒸馏水清洗泥土与浮层颗粒；
（2）用浓度为0.5mol/l~.0mol/l稀硫酸或盐酸浸泡24小时，优选0.5mol/l盐酸；
（3）用蒸馏水反复洗净，置于清洗处自然风干，得到苔藓（moss）生物吸附材料。
（4）尼龙袋的制作：用网眼（2.0×2.0mm）做成规格为10×10cm的尼龙袋，并用稀酸浸泡，用去离子水冲洗，放置自然风干；
（5）将步骤（3）处理好的苔藓（moss），称取3.0~4.0g±0.1g，优选3.5g±0.1g，放入干净的网眼（2.0×2.0mm）做成规格为10×10cm的尼龙袋中，用尼龙线缝合成100cm2面积的苔藓口袋（mossbog），即制成测定水/气界面间汞交换通量的苔藓口袋（mossbog）；苔藓口袋的每一步制作，应带乳胶手套，防止污染。
（6）将上述制作好的苔藓口袋（mossbog）用塑料罩遮住上方，不让雨水淋到苔藓口袋，悬挂置于测定汞水/气交换通量的水面上方1~3m进行采样，优选1.5m；应设置3~5组平行样；一般采样时间需20~40天，根据能吸附汞析出的量与吸附汞的饱和量关系确定时间关系。
（7）将采样后苔藓口袋中的苔藓生物吸附材料取回实验室，放入干燥器中，立即称重，重量损失大于5%的样品弃去；
（8）将采集的苔藓（moss），用常规分析方法对苔藓（moss）进行消解后，准确的测定其样品中汞含量；
（9）用下式计算汞在水/气界面的交换通量
式中m—mossbog中汞元素量（ng），s—汞在水/气界面的交换面积，fd—汞在水/气界面的交换通量（ng·-d·m-2），d—采集交换通量的天数。
实施例2：
（1）苔藓采集地点为贵州省贵阳市盘龙山的灰藓（hupnumpiumafoemewills），取直径大于6cm植株，除去杂物与死去的茎叶，用清水洗净泥土与浮尘颗粒，用0.5mol盐酸浸泡24小时。用蒸馏水反复洗净置于清洗处自然风干，得到苔藓（moss）生物吸附材料。
（2）将上述制好的苔藓口袋（mossbog）悬挂在贵州草海湖泊，距水面上方1.5m，对枯水期与丰水期进行样品的采集。同时用传统的原通量箱的方法对悬挂地点汞的水/气界面交换通量进行比较。通量箱是与cardls-a(aas)测汞仪连接，通量箱用气胎固定漂浮在湖面上。
（3）将经过采集的样品，按分析时称取0.3g±0.0001，加入hno3:h2o2体积比为5:2，在聚四氟乙烯罐中消解3小时，按分析步骤转移定容，汞的测定使用原子吸收分光光度仪afs-230e进行测定，根据测定苔藓（moss）的汞含量可按下式计算出汞在湖面的水/气界面的交换通量：
m—mossbog中汞元素量（ng）
s—汞在水/气界面的交换面积
fd—汞在水/气界面的交换通量（ng·-d·m-2）
d—采集交换通量的天数
（4）用苔藓口袋（mossbog）生物吸附材料测定同一地点湖面汞在水/气界面交换通量，方法与原通量箱测定方法结果比较，如表1所示。
表1苔藓口袋（mossbog）生物材料测定同一地点湖面的汞在水/气交换通量结果的比较
由上表可知，本发明测定水/气界面间汞交换通量的方法与传统的原通量箱的测定结果基本一致。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。