土壤腐殖质的研究

合集下载

腐殖质

腐殖质

【百科】腐殖质(英文称Humus)定义:已死的生物体在土壤中经微生物分解而形成的有机物质。

是土壤有机质在微生物作用下形成的复杂而较稳定的大分子有机化合物。

腐殖质是土壤有机质的主要组成部分,一般占有机质总量的50~70%。

腐殖质的主要组成元素为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。

腐殖质并非单一的有机化合物,而是在组成、结构及性质上既有共性又有差别的一系列有机化合物的混合物,其中以胡敏酸与富里酸为主。

腐殖质虽是较稳定的化合物,但可被缓慢的分解,为植物生长提供有效的养分。

其分解速度与温度、湿度和通气状况等因素密切相关。

陆地生态系统中,通常纬度高、湿度小的地区,分解速度就越慢,有利于有机物的积累。

如,热带稀树草原的分解速率比温带草原快得多,一般看不到凋落层,土壤中也很少有腐殖质的积累。

(夏老师例说生态学几则疑点)罗吧“动物粪便和动植物遗体残骸,经过细菌、真菌的分解而变为土壤中的腐殖质,使土壤更肥沃,为植物根系的发育提供各种营养物质”教材中的这段话没有错。

腐殖质的形成一定是要经分解者的作用。

但是分解者的分解作用是有强有弱之分,太强了就无法形成腐殖质的中间产物状态,而是直接形成水、二氧化碳和无机盐。

1、动物粪便和动植物遗体残骸—→腐殖质→水、二氧化碳和无机盐。

2、动物粪便和动植物遗体残骸—→水、二氧化碳和无机盐。

分解者的分解作用的强弱又与水分和温度两个条件十分密切,必需两者都适应才能发挥最佳效果。

土壤有机质通过微生物作用形成复杂、较稳定的大分子有机化合物——腐殖质的过程。

基本上分为两个阶段,第一阶段产生构成腐殖质主要成分的原始材料,即由各种形态和状态的有机物质组成的混合物,在微生物作用下分解为各种简单的化合物;第二阶段为合成阶段,即由微生物为主导的生化过程,将原始材料合成腐殖质的单体分子,进而再通过聚合作用形成不同分子量的复杂环状化合物。

也就是说,腐殖质是有机物。

分解作用强,有机物积累少,腐殖质少。

[2003·北京春季高考理综试题]单位面积计,热带雨林中残枝落叶较温带森林的多,土壤中有机物的积累量一般是A.热带雨林小于温带森林B.热带雨林大于温带森林C.热带雨林等于温带森林D.热带雨林与温带森林无法比分析:热带雨林的分解者活动活跃,所以分解作用快,有机物积累量少。

土壤中有腐殖质的实验探究

土壤中有腐殖质的实验探究

土壤中有腐殖质的实验探究
柳俊
【期刊名称】《中小学实验与装备》
【年(卷),期】2000(010)005
【摘要】@@ 说明土壤中有腐殖质的实验是小学进行土壤成分分析的一个重要步骤,实际教学中发现,许多时候学生实验观察到的现象与教材所述有较大的偏差,我们对此进行了研究.rn1 意外出现的实验现象
【总页数】1页(P19)
【作者】柳俊
【作者单位】驻香港部队秭归希望小学,443600
【正文语种】中文
【中图分类】G4
【相关文献】
1.秦岭火地塘林区不同土壤类型腐殖质组成及结合态腐殖质特性的研究 [J], 耿增超;白红英
2.测定土壤中有效硼的实验探究——采用铍试剂Ⅲ分光光度法测定 [J], 潘晴;熊艳
3.疑处觅真——土壤中有腐殖质的实验探究 [J], 曹务美;孙虹;
4.哀牢山北段土壤腐殖质组成的垂直分布和腐殖质特性的研究 [J], 徐跃;张世聪
5.长期施肥土壤腐殖质变化及其与土壤酸度变化的关系 [J], 李阳;王继红
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

不同植被条件下的土壤腐殖质含量分析

不同植被条件下的土壤腐殖质含量分析
( 第 2期 总第 9 期) 2

庆 林



1 5
JU N L F H N Q G ET Y C N E N C N L G O R A C O G I SR I C A DT H O O Y O N mR SE E
不 同植被条件 下的土壤腐殖质含量分析
张 山 张 岩 陈道 静
的比例加入 1 的Hs N 2 充分搅拌后放置1h 离心 , O 6, 吸 先增大后减小 ,与胡敏酸在土壤剖面的分布规律不 出清 液 , 然后 用蒸 馏水 洗 涤土壤 中残 留 的HS ,次 。 相吻合。 :O3 但却与富里算3 在土壤剖面的分布规律相类
经过酸处理的土壤样 品, 按水 : 1 :的比例加入 似。 土= 0 1 因此 , 可以认为土壤 中与粘粒和稳 固的二三氧化
Ke r s Hu sc n e t Hu sc mp n n y wo d : mu o tn ; mu o o e t
1 引 言
有植物组织 的降解产物 ,因而生长环境和植被的不
同使腐殖质的组成存在很大的差异 嘲 。 本文以重庆市垫江县坪山镇界枫河流域源头典型
在全球生态环境中,土壤所构成的土壤圈是最 活跃最富生命力的圈层之一 脚 。土壤腐殖质在生物 的不 同植被条件下的森林土壤为对象 ,研究土壤腐 圈中起着 巨大的作用。 作为土壤肥力的基本要素, 特 殖质的特性 ,以期为进一步了解不 同森林生态系统
O N aH . 的N O 溶液 ,充分搅拌后放置1h 1 6 后加入结晶
物结合的主要是富里酸3 这也说 明水分过多不利于 。 N2 a O搅拌 ,5 i后进行离心 ,离心结束后将溶液 胡敏酸与土粒的结合 ,游离态的胡敏酸在与土粒结 S 1rn a 收集到干净三角瓶 中, 然后以0 2 a H . N N O 溶液浸提 合后很难进一步结合形成更为稳定地 、相对分子量 0 直到溶液颜色接近无色为止。此步骤地酸碱交替处 更大的胡富酸分子。

腐殖质的基本特征

腐殖质的基本特征

腐殖质的基本特征全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:腐殖质是土壤中一个重要且复杂的有机成分,其在土壤形成和植物生长中扮演着重要角色。

腐殖质是一种由有机物质经过微生物降解而形成的物质,其主要来源于植物残体、微生物体、生物土壤结构和土壤中各种有机物的降解产物。

腐殖质具有多种基本特征,以下将详细介绍:1. 形态多样性腐殖质在土壤中呈现出多样的形态,包括颗粒状、膏糊状、膜状等。

这些不同形态的腐殖质对土壤的结构、通气性和水分保持起着重要作用。

2. 颜色深黑腐殖质的颜色通常为深黑色或深褐色,这是由于其富含的芳香族化合物和具有强烈吸收波长的结构基团。

这种深色使腐殖质具有良好的吸热性和保温性能,有助于提高土壤温度和促进微生物活动。

3. 残炭含量高腐殖质中的残炭含量较高,通常在50%以上。

这种残炭主要来源于植物残体和微生物体的降解产物,具有较好的化学稳定性和生物惰性,对土壤肥力和水分保持具有重要影响。

4. 富含功能基团腐殖质中富含多种功能基团,如羧基、羟基、酚基、胺基等,这些基团可以与矿质物质和微生物相互作用,参与土壤养分的转化和固定。

腐殖质中的功能基团还能够吸附水分和营养物质,提高土壤的保水保肥性能。

5. 吸附性强腐殖质具有较强的吸附性能,能够吸附有机物质、微量元素和重金属等,减少其在土壤中的迁移和转化。

腐殖质的吸附还能够促进有机物质的微生物降解,提高土壤的肥力。

6. 对植物生长的影响腐殖质中含有丰富的养分和生长调节物质,如有机氮、有机磷、维生素等,对植物生长和发育起着重要作用。

腐殖质中的腐殃质和植物激素也能够促进根系生长和植物抗逆性的提高。

腐殖质作为土壤中的重要有机组分,具有多种基本特征,对土壤肥力、植物生长和环境质量具有重要影响。

深入研究腐殖质的形成过程和功能特性,有助于提高土壤养分利用效率,促进农业可持续发展。

【信息来源:科研文章,农业专业知识】。

第二篇示例:腐殖质是一种在土壤、水体和大气中普遍存在的有机物质,具有极其重要的生态功能和环境影响。

腐植质在土壤重金属修复中的应用潜力

腐植质在土壤重金属修复中的应用潜力

腐植质在土壤重金属修复中的应用潜力引言:土壤重金属污染是当今环境保护领域中面临的一个严峻问题。

重金属污染对人类健康和生态系统造成了严重威胁。

目前,寻找高效、可持续、环境友好的修复技术是解决土壤重金属污染的关键之一。

腐植质作为一种天然有机物质,在土壤重金属修复中展示出了巨大的应用潜力。

本文将探讨腐植质的特性以及其在土壤重金属修复中的应用潜力。

腐植质的特性:腐植质是一种形态复杂的天然有机物,常出现在泥煤、腐殖土和湖泊沉积物中。

其主要由植物和动物残体的腐化产物组成,含有大量的碳、氢、氧等元素,同时含有丰富的功能团和官能团,如羟基、羧基、酚羟基等。

腐植质具有极强的吸附能力、离子交换能力和络合能力,使其成为一种优良的土壤修复剂。

腐植质在土壤重金属修复中的应用潜力:1. 吸附作用:腐植质具有独特的孔隙结构和表面性质,能够有效地吸附土壤中的重金属离子。

其官能团可以与重金属形成络合物,将其固定在其表面或内部的微孔中。

这种物理吸附和化学络合作用可显著降低土壤重金属的有效性,减弱毒性,从而保护环境和人类健康。

2. 螯合效应:腐植质中的官能团可以与重金属形成络合物,通过减少重金属离子的活性,防止其被植物吸收到大量地积累。

腐植质的络合作用可以形成稳定的铅(Pb)、镉(Cd)和汞(Hg)络合物,降低其可溶性和迁移性,从而修复土壤体系。

3. 土壤酸碱度调节:腐植质具有一定的酸碱度调节能力,可以调节土壤的pH值。

在土壤重金属修复过程中,pH值的改变对重金属迁移和转化起着关键性作用。

腐植质能够改变土壤酸碱度,增加土壤的负离子交换能力,从而减少重金属的迁移,提高土壤的修复效果。

4. 促进土壤微生物活动:腐植质对土壤中的微生物生物量及酶活性有积极影响。

土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分,可促进土壤中重金属的转化和迁移以及土壤质量的改善。

腐植质提供能量和营养物质,促进细菌、真菌和放线菌等微生物的繁殖和活动,从而提高土壤的修复效果。

环境化学 腐殖质的结构特点

环境化学 腐殖质的结构特点

环境化学腐殖质的结构特点
腐殖质是一类广泛存在于土壤和水体中的有机物质,是有机质分解和转化的产物。

它们的结构特点可以通过以下几个方面进行描述:
1.多样性:腐殖质是一类复杂多样的有机物质,其结构非常
复杂,由许多不同种类的有机化合物组成。

这些化合物包括多环芳香烃、脂肪酸、羟基酸、醛酮、醇、酚等。

2.高分子结构:腐殖质通常具有高分子结构,由许多小分子
有机物通过化学键连接而成。

这种高分子结构使其具有较高的分子量和相对稳定性。

3.芳香性:腐殖质中含有大量的芳香环化合物,如苯环和多
环芳香烃。

这些芳香化合物给腐殖质赋予了独特的吸附和光谱性质。

4.氧化状态:腐殖质中的有机物通常存在不同程度的氧化状
态,包括酚羟基、羧基、醛基和酮基等。

这些不同的氧化状态对腐殖质的溶解性、吸附性和生物降解性产生重要影响。

5.酸性:腐殖质通常呈酸性,其酸性主要来自于其中的羧基
和酚羟基。

腐殖质的酸性对土壤肥力、水体pH值等具有重要影响。

腐殖质的结构特点不仅对土壤质地、水体营养循环和环境过程有重要影响,还对其在环境化学、土壤科学、水质管理等领域
的研究具有重要意义。

了解腐殖质的结构特点,有助于深入研究其性质、功能和作用机制。

腐殖质在环境中的作用

腐殖质在环境中的作用

腐殖质在环境中的作用腐殖质是指在土壤或水体中由有机物质经过微生物分解作用形成的一种深褐色或黑色物质。

它在环境中起着重要的作用,对土壤肥力、水质改善及生态系统的稳定性具有重要影响。

腐殖质在土壤中起到了增强土壤肥力的作用。

腐殖质具有良好的保水性和保肥性,能够增加土壤的持水能力,降低土壤的渗透性,提高土壤的保水能力。

同时,腐殖质中富含的有机质、氮、磷、钾等营养元素,能够为植物生长提供养分,促进植物的生长发育。

此外,腐殖质能够吸附和固持土壤中的营养元素,减少营养元素的流失,提高土壤的肥力。

腐殖质对改善水质具有重要作用。

腐殖质能够吸附和降解水中的有机污染物,减少水体中有机污染物的浓度,改善水质。

同时,腐殖质中的有机物能够为水体中的微生物提供营养,促进微生物的生长繁殖,进一步降解水体中的有机污染物。

此外,腐殖质还能够吸附和固持水中的重金属离子,减少水体中重金属的毒性。

腐殖质对维持生态系统的稳定性也具有重要作用。

腐殖质能够增加土壤的团聚体含量,改善土壤结构,增强土壤的抗蚀性和抗风蚀性。

腐殖质中的有机物质能够为土壤中的微生物提供营养,促进微生物的生长繁殖,维持土壤生态系统的平衡。

同时,腐殖质能够吸附和稳定土壤中的氮、磷等养分,减少养分的流失,维持土壤养分平衡。

总结起来,腐殖质在环境中的作用主要体现在增强土壤肥力、改善水质和维持生态系统的稳定性三个方面。

它不仅能够提高土壤的肥力,促进植物的生长发育,还能够净化水体,改善水质,减少有机污染物和重金属的浓度。

同时,腐殖质能够维持土壤和生态系统的平衡,增强土壤的抗蚀性和抗风蚀性,保持土壤的养分平衡,维持生态系统的稳定性。

因此,合理利用和保护腐殖质资源,对于促进农业可持续发展、改善环境质量和维护生态平衡具有重要意义。

土壤有机质及腐殖质组成测定

土壤有机质及腐殖质组成测定

土壤有机质及腐殖质组成测定Prepared on 22 November 2020土壤有机质及腐殖质组成测定一、土壤有机质测定土壤的有机质含量通常作为土壤肥力水平高低的一个重要指标。

它不仅是土壤各种养分特别是氮、磷的重要来源,并对土壤理化性质如结构性、保肥性和缓冲性等有着积极的影响。

测定土壤有机质的方法很多。

本实验用重铬酸钾容量法。

(一)重铬酸钾容量法1、方法原理:在170—180℃条件下,用过量的标准重铬酸钾的硫酸溶液氧化土壤有机质(碳),剩余的重铬酸钾以硫酸亚铁溶液滴定,从所消耗的重铬酸钾量计算有机质含量。

测定过程的化学反应式如下:2K2Cr207+3C+8H2S04——→2K2S04十2Cr2(SO4)3+3CO2+8H20K2Cr207+6FeSO4+7H2S04——→K2S04十Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H202、操作步骤方法一:(1)准确称取通过筛孔的风干土样克,倒入干燥硬质玻璃试管中,加入(1/6 K2Cr207)毫升,再用注射器注入5毫升浓硫酸,小心摇匀,管口放一小漏斗,以冷凝蒸出的水汽。

试管插入铁丝笼中。

(2)预先将热浴锅(石蜡或磷酸)加热到180—185℃,将插有试管的铁丝笼放入热浴锅中加热,待试管内溶液沸腾时计时,煮沸5分钟,取出试管,稍冷,擦去试管外部油液。

消煮过程中,热浴锅内温度应保持在170—180℃。

(3)冷却后,将试管内溶液小心倾入250毫升三角瓶中,并用蒸馏水冲洗试管内壁和小漏斗,洗入液的总体积应控制在50毫升左右,然后加入邻啡罗林指示剂3滴,用滴定溶液,先由黄变绿,再突变到棕红色时即为滴定终点(要求滴定终点时溶液中H2SO4的浓度为1—)。

(4)测定每批(即上述铁丝笼中)样品时,以灼烧过的土壤代替土样作二个空白试验。

方法二:(1)准确称取通过筛孔的风干土样克,倒入150ml三角瓶中,加入(1/6 K2Cr207)毫升,再用注射器注入5毫升浓硫酸,小心摇匀,管口放一小漏斗,以冷凝蒸出的水汽。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

土壤腐殖质的研究
摘要: 土壤有机质一直是土壤学研究领域的重点,作为有机质主体的土壤腐殖质的研究更是成为土壤学、环境化学和地球化学等领域的热点方向之一。

文中通过对土壤腐殖质的组成和结构,土壤腐殖质的性状以及土壤腐殖质分析技术三方面的研究简单阐述了土壤腐殖质的基本情况和对土壤的影响以及对在研究中有待进一步用分析化学解决的几个问题也进行了探讨。

关键词: 土壤腐殖质土壤肥力核磁共振红外光谱
1 引言
土壤腐殖质是一类高分子有机物,是土壤有机质的主体,是动、植物残体通过微生物分解、合成的产物,是土壤肥力的重要标志。

由于它具有胶体特性,能吸附较多的阳离子,因而使土壤具有保肥力和缓冲性,它还能使土壤疏松和形成结构,从而改善土壤的物理性。

它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。

腐殖质最显著特征之一就是能与金属离子、氧化物、氢氧化物、矿物质和包括毒性污染物在内的有机物发生相互作用,形成具有千差万别的化学和生物学稳定性的溶于水和不溶于水的缔合物。

这些作用对于土壤养分的保蓄,土壤良好结构的形成以及土壤有害物质的毒性消除具有重大的意义[1]。

现今,随着化肥和农药的使用越来越普遍以及化学工业发展造成的环境污染的加剧,实施可持续的有机农业便成为世界农业发展的必然趋向。

因此,进行土壤有机质的研究对于农业发展就是得相当重要了。

而土壤腐殖质的形成、结构及性质的明确了解是阐明土壤保肥、供肥机制的前提,也是认识土壤与作用间养分循环的基础,同时也为农业生产上有机培肥措施的制定及有机肥料的研制提供理论依据。

近年来,现代仪器分析技术的发展为土壤腐殖质的研究提供了先进的手段,使其研究有了许多新的突破。

本文将讨论土壤腐殖质的组成和土壤腐殖质的分析化学研究情况。

2 土壤腐殖质的组成
从18世纪80年代开始,土壤中的一类黑色物质引起了人们的广泛关注,随着对其化学组成和结构研究的深入,最后被定名为土壤腐殖质[2]。

土壤腐殖质是动、植物残体在微生物作用下分解并再合成的一类深色、难分解、大分子有机化合物[3]。

动植物残体及根系分泌物在微生物作用下生成土壤有机质的过程被称作腐殖化过程。

土壤腐殖质可分为2类:一类是与已知的有机化合物具有相同结构的单一物质,被称作非腐殖质类物质;另一类是腐殖质类物质[4]。

前者包括:(1))碳水化合物,(2)碳氢化合物如石蜡,(3)脂肪族有机酸和酯类,(4)醇类,(5)酯类,(6)醛类,(7)树脂类,(8)含氮化合物。

这一类物质可占腐殖质总量的5%~15%;腐殖质类物质是土壤中所特有的,根据颜色和溶解性一般被分为:(1)富里酸,(2)胡敏酸,(3)胡敏素。

腐殖质类物质占腐殖质总量的85%~95%。

同时,土壤腐殖质也可根据其在酸碱溶液中的溶解度分胡敏酸、富里酸和胡敏素三部分,而主要成分是胡敏酸和富里酸,二者的比例,常常作为进一步
说明土壤肥力的指标。

从对多种不同腐殖质的元素及官能团组成进行的常规分析结果看[5],土壤腐殖质主要含C、H、N、O、S五种元素,不同地区腐殖质的元素组成有显著差别。

有分析表明,腐殖酸的官能团组成主要有羧基、醇羟基、酚羟基、醌型羰基和酮型羰基。

各种官能团的含量在不同的土壤中差异也较大。

就胡敏酸和富里酸的比较来看,富里酸含羟基、醇羟基、酚羟基和酮羰基的量较胡敏酸多,而胡敏酸含醌羰基的量要比富里酸高。

3 土壤腐殖质的特性
3.1 腐殖质的化学结构
土壤腐殖质主要由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙等元素构成,其中碳约占50%,氮占3~6%,氢占3~6%,氧占30~40%,灰粉占0。

6%。

构成腐殖质的结构体主要由芳香核(多元酚)连接杂环态氮(吲哚化合物)和糖类残体三个部分组成。

Edwards和Bremmer(1976)指出,土壤腐殖质可看作是带负电荷的有机胶体,在其结构上主要有羰基(—COOH),羟基(—OH),酚基,甲氧基(—OCH3)等功能团。

这些功能团带负电荷,遇土壤中的Ca2+、Mg2+等易形成有机无机复合胶体,胶结土壤矿物颗粒,形成土壤稳定性团粒结构,对土壤具有保肥和释肥能力。

3.2 腐殖质的组成特性
很多研究表明,胡敏酸的结构已确定主要由芳香碳架和侧链C组成、芳香部分有疏水性,侧链部分有亲水性基团,这些结构决定了腐殖质的重要性质。

由于胡敏酸是土壤水稳性团聚体形成的有机胶结剂,胡敏酸的芳构化程度,分子大小及功能团的多上都会影响它对团聚体形成的贡献大小。

胡敏酸产色基团的多少决定着其芳构化程度和贩子大小,所以测定胡敏酸在可见波长区(400~800nm)的消光系数可作为评价其芳构化程度的相对指标[6]。

3.3 腐殖质的存在状态
土壤中的腐殖质多是与矿质部分结合形成的有机无机复合胶体。

但由于结合的方式和松紧程度不一,土壤的肥力特性也有差异。

早在三十年代,И.B.TЦPИH认为土壤腐殖质可分为五种状态:(1)游离态;(2)强盐基腐殖酸盐态;(3)腐殖酸盐与铁铝凝胶态;(4)与粘粒牢固结合态;(5)与铁、铝、磷、硫结合态。

A.ф. TЦPИH认为腐殖质可分为三种状态:(1)与二、三氧化物结合的紧结态;(2)被阳离子絮宁的松结态;(3)缺乏阳离子的游离态。

七十年代,熊毅和傅积平总结前人的经验,按结合态腐殖质的溶解度把腐殖质分为三组;(1)游离松结态;(2)稳结态;(3)紧结态。

在土壤中,其松结态腐殖质含量越多,标志着土壤腐殖质比较活跃,能释放的养分越多,土壤肥力越高[7]。

4 土壤腐殖质的分析化学研究
核磁共振波谱,红外光谱法是近年来广泛用于测定腐殖质结构和组成的分析方法。

核磁共振波谱法的应用使土壤腐殖质研究获得的突破性进展可直接对土壤殖质的组成和结构进行分析,而不必进行抽提,而且最终有可能记录整个土壤样品的NMR波谱。

红外光谱法是另一种在土壤腐殖质研究中很有价值的方法。

一般情况下,将该方法与一系列化学方法相结合来研究复杂有机物质的结构和性质,尤其是FTIR作为土壤腐殖质主要官能团定性分析的手段,在土壤腐殖质的研究中非常有用。

4.1 核磁共振光谱
核磁共振光谱(NMR)用来研究土壤腐殖质及其腐殖化过程已有20年了,开始只能测定液体样品,灵敏度比较差。

只有一部分腐殖质是可溶性的,实验结果的可靠性存在很大的问题,这就限制了它的应用。

将傅立叶变化技术应用到核磁共振光谱后,不但提高了测定有机质的灵敏度,消除了无机离子的干扰,并且能直接测定固体样品。

这样可以在不破坏腐殖质的化学组成条件下,真实地反映其结构特征,因此核磁共振光谱已成为腐殖质研究中重要的分析手段。

固相13C-NMR方法对腐殖质的研究取得了许多重要的研究成果:(1).腐殖质的性质和组成。

腐殖质主要有羧基、醇羟基、酚羟基、醌型羟基和酮型羟基等官能团。

其中富里酸含羧基、醇羟基、酚羟基和酮型羟基的量要比胡敏酸多,而胡敏酸含醌型羟基的量要比富里酸高。

各种官能团的含量,对不同土壤差异较大[8]。

(2).腐殖质的各种组份的差异。

表层土中胡敏酸的酚基含量较高,随着降解过程加剧含量会下降;芳化度随土壤深度和降解过程会升高,原因是芳香基不易被降解,或土壤微生物会合成出芳香化合物加入到腐殖质中,Saiz-Jimenezetal通过核磁共振光谱法测定了不同地点土壤样品中腐殖质,表明不同土壤中胡敏酸、富里酸和胡敏酸素的结构特征相似。

胡敏酸与胡敏素的芳化度接近,富里酸比胡敏酸的芳化度要低。

研究表明胡敏酸和富里酸是两种类型的有机质,富里酸不是胡敏酸的降解产物。

腐殖质中有木质素的降解产物,因此腐殖质中的芳香结构可能来自木质素的降解,而腐殖质中链烷结构可能是角质和软木脂等生物聚合物的后期加入。

(3).腐殖质的网状结构模型。

通过NMR波谱的定量分析,结合其他分析方法和计算化学,构造出了胡敏酸的三维结构模型。

Schulten[9]通过13C-NMR数据和热解方法提出一个胡敏酸分子的化学结构模型。

胡敏酸分子的核心结构是烷基芳香基。

Cool和Langford通过参差极化魔角样品自旋(CP-MAS)13C-NMR技术分析土壤中的腐殖质结构特征。

指出富里酸分子结构特点是:结构骨架由脂肪烃组成,其中芳香基是主要变化的组份,而变化的含官能团化合物是糖类化合物。

(4).环境科学中的应用。

土壤有机质吸附污染物机理的研究是环境科学中重要的课题之一。

用13C-NMR测定出土壤的有机质的极性碳含量,发现它与吸附量有直接的关系,而不是早先笼统的认为有机质含量与吸附量有直接关系。

由于核磁共振光谱的应用,使在污染物吸附机理方面的研究达到了分子水平的微观世界。

(5).地球化学意义[10]。

由于气候、地理位置、植被的不同,腐殖质的组成存在很大的差异,通过对腐殖质的研究可以了解一个地区的气候和环境的变化过程。

如研究表明沉积物中的腐殖质是藻类生物的降解产物,而不是早先人们认为的主要来自陆地植物。

相关文档
最新文档