可溶性有机碳

编辑:铁塔网互动百科 时间:2020-02-22 02:50:00
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土壤溶解有机碳只占森林土壤有机质的很少一部分,但它与土壤有机质的其它组分之间可以在一定的条件下相互转化,始终处于动态平衡之中。就土壤 DOC 的作用而言,一方面,它与土壤微生物生物量一样是土壤活性有机质,容易被土壤微生物分解,在提供森林土壤养分方面起着重要的作用;另一方面,它在水中可溶,对森林土壤生态系统中元素的生物地球化学循环及铝、重金属等元素的毒性和迁移有深刻的影响。
中文名
可溶性有机碳;土壤溶解有机碳
外文名
Dissolved organic carbon 
一、定义:指在一定的时空条件下,受植物和微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、易分解、易矿化,其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素。其不是一种单纯的化合物,而是土壤有机碳的组成部分之一 。
二、来源:土壤中 DOC 的来源一般可以分为两种:一种是土壤自身含有的;另一种是外部进入土壤的,例如枯枝落叶、植物残体经淋溶而带入土壤的 DOC,或者通过施用有机肥(城市污泥、家畜粪尿、人粪尿、秸秆堆肥、有机废弃物)等农事的活动进入土壤的 DOC。生物废弃物,如家禽和动物的粪尿以及污水污泥等增加了 DOC 的总量,它既可以充当DOC 的来源,也可以增强土壤有机质的溶解。Kalbitz 等人认为,土壤中 DOC 主要来源于近期的植物枯枝落叶和土壤有机质中的腐殖质,可提取的铁、铝、有机碳、粘土矿物等也在某种程度上控制着 DOC 的含量。Mcdowell 和 Likens 则认为DOC 主要来源于淋溶的有机质和微生物分解的有机质,而不是近期的枯枝落叶。相反,Qualls 等报道,在落叶林生态系统中, DOC 的含量增加主要是源于上层的森林覆被层。
在天然水中,DOC 的浓度范围一般是 0~50 mg/L。在湿地土壤溶液中,一般为 25~50 mg/L,与森林土壤剖面淋滤水中的 DOC 含量相近。在土壤溶液中,DOC 的浓度范围通常在 0~81 mg/L之间。 河水和地下水中DOC浓度一般很低,约 2~10 mg/L。
伞、组成:Leenheer 及其合作者们按化合物的极性和电荷特性,于 1976 年率先采用XAD 树脂和阴、阳离子交换树脂,将水中的 DOM分离为 6 个组分:
(1)亲水的酸性有机质(HPIA) 。包括低分子量的及高羟基/碳比(COOH∶C)的腐殖质和非腐殖质,例如羧酸等。
(2)水的中性有机质(HPIN) 。包括单糖、醇和非腐殖质结合的多糖等。
(3)亲水的碱性有机质(HPIB) 。包括蛋白质等。
(4)疏水的酸性有机质(HPOA) 。这一组分大致与土壤中的富里酸和胡敏酸相似。
(5)疏水的中性有机质(HPON) 。主要包括碳水化合物、长链脂肪酸、烷基醇和带有少量功能团的腐殖质等。
(6)疏水的碱性有机质(HPOB) 。主要有芳香族胺类等。
当然,不同学者对DOC的组成问题有不同的见解,在这就不一一详述了。
四、影响土壤 D O C 含量的因素。(1)季节,一般认为夏季<春季<秋季—冬季,后者的平均含量可达夏季的 150%~200%。(2)温度,(3)湿度,(4)土壤剖面深度,(5)pH 值,(6)森林采伐和造林等都会影响土壤DOC的含量。
五、测量DOC的方法
(1)干烧法:此法精度最高,有机碳氧化需要用的仪器价格昂贵,样品分析用量甚少(3~5 mg) ,且必须干燥和细磨,当温度高于 500 ℃时,无机碳可能分解使结果受干扰,所以石灰性土壤就需要用酸作前处理以除掉碳酸盐,因而多采用湿消化法。
(2)湿氧化法:通常用重铬酸盐氧化滴定技术,其测定有机碳效果较差, 因为不能确保样品完全氧化,对所测结果必须校正,如表土的校正系数为1.19~1.33。另一方面湿消化法需要的时间长,很难消除铬和强酸,而且一些干扰离子在滴定和比色时也会引起误差。对于海水多用过硫酸钾氧化,但空白有相当大的变动性,实际上空白能否得到正确的测定和扣除,是决定海水中 DOC 测定数据能否正确的关键。
词条标签:
自然