有机磷组分

关键词： 变压 有机磷 分离 应用

有机磷组分（精选五篇）

有机磷组分 篇1

本文利用两塔三步骤变压吸附装置实验研究了变压吸附对高浓度二元有机废气的净化,考察了影响净化效果的几种因素,为变压吸附在多组分有机废气处理领域的进一步研究和市场应用提供理论基础和科学依据。

1 材料与方法

1. 1 实验材料

吸附剂: 活性炭CNA - 230 ( 柱状,吸附前,在403 K下至少干燥3 h) ,天一科技绵阳活性炭厂。

吸附质: 甲苯、二甲苯( 分析纯) ,长沙化学试剂厂。

1. 2 实验装置

该装置由配气系统、变压吸附装置、测试系统和数据处理系统组成,如图1 所示。抽取的室内空气先经过装填硅胶的干燥柱,使空气中的水分得以干燥。经干燥后的空气被分成两部分,一部分直接进入无油空压机储罐,另一部分先分别进入两个微型喷淋塔,在微型喷淋塔内与循环喷淋的液态有机溶剂逆向接触,液态溶剂部分挥发而进入气流中,在一定温度下,形成了具有一定浓度的甲苯、二甲苯蒸气与干燥空气的混合物,无油空压机将该混合气体送入吸附装置中进行吸附,在气体进入吸附柱前的管道上有一个旁通,用于测定吸附柱入口气体的浓度。实验用吸附柱为不锈钢管( Ф 66 mm) ,管内装填活性炭吸附剂。吸附后的气体用管道引到室外,该管道上设有一个旁通,用于测定吸附后有机蒸气的浓度。在两个吸附柱内吸附与脱附同时进行,通过阀门的启闭控制各步骤的发生。吸附柱中的空塔气速通过载气和有机蒸汽流量计来调节。在每个吸附柱的上部和下部设有两个温度测点,以测定吸附柱中的温度,图1 中T代表温度测点,压力测点设在吸附柱的上部,P表示压力测点。

1. 3 实验方法

变压吸附过程采用两塔,三步骤( 常压吸附,真空脱附,升压) 循环,净化气回流作为脱附气。步骤及时间分配如表1所示。

1. 4 甲苯、二甲苯浓度的测定

变压吸附装置进口和出口甲苯、二甲苯浓度的测定采用气相色谱法。待测气体使用六通阀进样,FID检测。色谱条件为: 柱室温度373. 15 K,色谱柱为毛细管柱,检测室温度373. 15 K,载气为高纯氮气。

2 结果与分析

2. 1 脱附压力( 脱附气流量) 对处理效果的影响

吸附柱装填0. 2 m活性炭,在293. 15 K,湿度为25%的条件下对甲苯、二甲苯二元有机气体进行变压吸附处理,二元有机气体流量为0. 75 m3·h－ 1,吸附装置进口处的浓度为: 甲苯13. 65 g·m－ 3,二甲苯40. 50 g·m－ 3。变压吸附步骤如1. 3 节所描述。实验过程中,吸附柱内温度变化在2 K以内,可不考虑温度的影响。

图2 是在相同的操作条件下,脱附压力的改变对净化气浓度的影响。图中左侧纵坐标Cx表示二甲苯浓度,右侧纵坐标Ct表示甲苯浓度,横坐标P表示脱附压力。脱附压力越大,脱附气流量越大,净化气流量越小,有机气体被浓缩的倍数减少,越不利于有机气体的回收。从图2 中可以看出: 脱附压力从0. 015 ~0. 035 MPa的范围内,脱附压力增大,吸附柱出口二甲苯的浓度降低,这是因为脱附气流量增大的缘故,同时净化气流量减少,脱附气浓度降低不利于有机气体的回收; 而吸附柱出口甲苯浓度随压力增大先降低,当脱附压力大于0. 30 MPa时又有所上升,说明甲苯与该活性炭的结合力较大,当脱附压力较大时增大脱附气的流量对甲苯的脱附无效果,因为脱附压力增大脱附力减弱,真空脱附过程甲苯脱附不完全,使得吸附柱出口甲苯浓度增大。因此以活性炭为吸附剂采用变压吸附处理甲苯、二甲苯废气时,脱附压力不宜高于0. 30 MPa,因为此时净化气浓度会上升,且脱附气流量增大,浓度降低,不利于有机气体的回收。

2. 2 湿度对处理效果的影响

吸附柱装填0. 2 m活性炭,在293. 15 K,脱附压力为0. 025 MPa的条件下对甲苯、二甲苯二元有机气体进行变压吸附处理,二元有机气体流量为0. 75 m3·h－ 1,吸附装置进口处的浓度为: 甲苯13. 65 g·m－ 3,二甲苯40. 50 g·m－ 3。变压吸附步骤如1. 3 节所描述。

图3 是在相同的操作条件下,相对湿度的改变对净化气浓度的影响。图中左侧纵坐标Cx表示二甲苯浓度,右侧纵坐标Ct表示甲苯浓度,横坐标RH表示相对湿度。从图3 中可以看出: 在相同的操作条件下,净化气浓度随着相对湿度的增大而增大,水蒸汽的存在对有机气体在活性炭上的吸附有抑制作用。当RH < 50% 时,抑制作用较小可以忽略不计; 当RH >60% 时抑制作用随相对湿度的增大变得非常明显。在有机气体-水蒸汽的体系中,水蒸汽优先被吸附,优先吸附的水蒸汽可以导致活性炭有效吸附容积减少和孔隙表面特性的改变［12 －13］,对有机气体的吸附产生不利的影响。研究中还发现,水蒸汽对有机气体吸附的抑制作用与脱附压力无关,这可能是水蒸汽在活性炭上的吸附对压力不敏感。

2. 3 二组分之间的相互影响

吸附柱装填0. 2 m活性炭,在293. 15 K,湿度为25%,脱附压力为0. 030 MPa的条件下对甲苯、二甲苯二元有机气体进行变压吸附处理,二元有机气体流量为0. 75 m3·h－ 1。变压吸附步骤如1. 3 节所描述。首先,维持进气中二甲苯浓度为40. 50 g·m－ 3不变,改变进气中甲苯浓度,考察净化气中二甲苯浓度的变化,然后维持进气中甲苯浓度为13. 65 g·m－ 3不变,改变进气中二甲苯浓度,考察净化气中甲苯浓度的变化。

图4 是在相同的操作条件下,甲苯、二甲苯之间的相互的影响。图中左侧纵坐标Ct表示甲苯浓度,右侧纵坐标Cx表示二甲苯浓度; 下侧横坐标Cxin表示进气中二甲苯的浓度,上侧横坐标Ctin表示进气中甲苯的浓度。从图4 可以看出: 维持进气中二甲苯浓度不变,吸附装置进气中甲苯浓度增大,则净化气中二甲苯的浓度增大; 维持进气中甲苯浓度不变,进气中二甲苯浓度增大时净化气中甲苯的浓度增大。这是由于该活性炭对甲苯、二甲苯的吸附量相当,甲苯与二甲苯之间存在竞争吸附［14］,一种物质在活性炭上的吸附会阻碍另一种物质的吸附。

3 结论

采用常压吸附,真空脱附的变压吸附过程处理甲苯、二甲苯二元有机废气时,脱附时压力不宜高于0. 30 MPa。水蒸汽的存在对变压吸附处理甲苯、二甲苯废气的效果有负面影响,当相对湿度RH <50%时,负面影响可以忽略; 当RH > 60% 时负面影响迅速增大。变压吸附过程中,甲苯、二甲苯之间存在竞争吸附,进气中一种物质浓度的增大会使得另一种物质在净化气中的浓度升高。

摘要：变压吸附(PSA)处理挥发性有机气体是一个新的领域。以活性炭CAN-230为吸附剂,采用两塔三步骤变压吸附过程对甲苯、二甲苯混合气体进行处理,考察了脱附压力、湿度等因素对处理效果的影响以及甲苯、二甲苯之间的相互影响。结果 表明:采用常压吸附、真空脱附的变压吸附过程处理甲苯、二甲苯二组分废气时,脱附压力不宜高于0.03 MPa;相对湿度在50%以下时,对处理效果的影响不大,当相对湿度大于60%时,水蒸汽对有机气体的吸附有很强的抑制作用,净化气的浓度随湿度增大而增大;甲苯、二甲苯之间存在竞争吸附,进气中一种物质浓度的增大会使得另一种物质在净化气中的浓度升高。

有机磷组分 篇2

以城市污泥为材料,研究了热喷、辐射和堆肥3种无害化处理方式对污泥中有机组分形态的影响.结果表明,污泥中的有机组分经过热喷和辐射处理后,易降解物含量增加,难降解物含量降低;而堆肥处理则相反.污泥总氮的70%～80%是有机氮,热喷、辐射处理使污泥中的有机氮向易矿化态转变,易矿化态氮含量较处理前分别增加8.0%和6.5%;而堆肥处理使污泥中的有机氮向难矿化态转变,难矿化态氮含量增加了4.1%.经热喷、辐射处理后污泥中有机磷的活性显著提高,但堆肥处理降低了污泥中有机磷的活性.热喷、辐射处理使得污泥中水溶性有机物的.大分子组分向小分子组分转化,堆肥处理则与之相反.因此,经热喷、辐射处理的污泥的供肥效果优于堆肥处理.

作 者：占新华 周立祥 吴慧兰 ZHAN Xin-hua ZHOU Li-xiang WU Hui-lan 作者单位：南京农业大学资源与环境学院,江苏,南京,210095 刊 名：中国环境科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)： 25(1) 分类号：X705 关键词：热喷   辐射   堆肥   城市污泥   有机组分的形态

有机磷组分 篇3

关键词 施肥;土壤有机氮组分;变化特征

中图分类号：S158 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2015）27--02

目前的研究表明，有机肥能够有效提升土壤中有机氮的含量，然而有机肥种类不同其具有的理化性质也有着显著差异，施用有机肥而增多的有机氮其组分比例也存在着明显差异，而此对土壤氮素的有效性有着直接的影响[1]。本次研究选取耕层土壤进行了为期30 a的定位试验研究，选择Bremner有机氮分级方法，探究长期施用不同肥料对土壤有机氮组分变化造成的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象

本次研究土壤来自某地长期肥力监测试验田，试验地点年平均温度是19.6 ℃，年平均降雨量是1.4 m。选取土壤为种植水稻的水稻土，该土在酸性花岗岩母质中发育而成。本次研究于1985年开始，按照稻草与化肥配施、牛粪与化肥配施、单施化肥及不施肥4种方式进行土壤处理，并且要求单一处理方式做3次反复处理，以确保处理的有效性。试验小区的面积为15 m2，4种处理方式按照随机方式在4个小区中进行排序。小区土壤上种植的农作物均为水稻，研究的第1阶段（1984-2005年）小区内农作物的轮作方式为一年两季冬季为休耕，研究的第2阶段（2006-2014年）小区内农作物的轮作方式是一年一季之后休耕。

1.2 处理方法

研究中土壤做不同处理时采用的化肥品种与数量完全相同，每茬水稻施用有机肥中氮的含量为103.6 kg/hm2，磷的含量为27.1 kg/hm2、钾的含量为135.1 kg/hm2。供试化肥则是氯化钾、过磷酸钙和尿素，氯化钾与尿素1/2用做基肥，1/2用做分蘖期施肥，而过磷酸钙只作基肥使用。化肥与牛粪配施处理方式是于每季水稻种植之前取牛粪3 760 kg/hm2作为干基，化肥和稻草配施处理方式则要求把农田的稻草还田，稻草全部还田[2]。

1.3 样品采集和制备

2014年6月，在开始种植水稻之前，在试验小区耕层采集土壤样品，要求的取样深度是15 cm以内。小区内采集土壤样品呈“S”型采集，按照随机法采集，采集样品数为6个，样品采集完之后，将6个样品充分混匀之后，重新分成6份，取其中一份作为研究样本。采集完样本，要及时将土壤样本带入试验室进行风干处理。样本处理要尽量碾压成细小颗粒，以过200目网筛为准。土壤样品制备完成，则开始进行有机氮组分检测。

1.4 分析方法

土壤的理化性质测试采用土壤农化分析方法，土壤有机氮组分分析使用Bremner有机氮分级方法。非酸解氮、氨基糖氮和未知态氮行差减法;氨基酸氮行茚三酮氧化、磷酸-硼砂缓冲液蒸馏法测定;氨+氨基糖氮行磷酸-硼砂缓冲液蒸馏法测定;氨态氮行MgO氧化蒸馏法测定;酸解性氮行凯氏法测定。

1.5 数据处理

本次研究中所有试验数据均采用软件Origin 9.0与SPSS 18.0做统计学处理。

2 结果与分析

研究表明，化肥和不同种有机肥配施，均对土壤中有机氮有提升作用，且在各组分中所占比例存在较为显著差异，也即于非酸解性氮与酸解性氮分配比例中存在显著差异。经过NPKM处理，土壤通过增加酸解性氮提升了其有机氮含量，经过化肥和稻草施配处理，土壤通过增加非酸解性氮提升了氮含量[3]。

3 结论与讨论

3.1 结论

本次研究表明，土壤内有机氮存在形态为酸解性氮，土壤施用多种肥料后酸解性氮在土壤中总氮含量占比为68.1%～82.0%;其中因长期肥料施用造成有机氮增加中非酸解性氮与酸解性氮两者占比对等。化肥和不同种有机肥配施，均对土壤中有机氮的提升作用，于非酸解性氮与酸解性氮分配比例中存在显著差异;土壤进行长期施肥，可以有效提升土壤中未知态氮和氨基酸氮的含量，却无法对酸解性总氮各组分比例造成影响，施肥处理都符合氨基糖氮<氨基酸氮<氨态氮<未知态氮。

3.2 讨论

化肥与有机肥配施对土壤中有机氮组分特征的影响机制分为两种。

一种是有机肥中的养分造成土壤有机氮组分发生直接变化。畜禽粪便类有机肥含有较高的多糖、蛋白质、缩氨酸和脂肪酸，有机肥进入土壤中可经微生物直接对有机氮的组分结构造成影响。土壤有机氮并不完全受畜禽粪便类有机肥影响，其中芳香环物质则免疫其影响作用，但在实践中，畜禽粪便类有机肥的使用显著提高了土壤蛋白质、脂肪酸和氨基酸的含量。秸秆类有机肥中半纤维素、纤维素和木质素含量分别为9.28%～17.69%、18.01%～22.59%、34.63%～41.49%。以上成分被称为难矿化的有机质，而秸秆有类有机肥进入土壤中依然对有机质含量有着提高作用。

另一种是经土壤微生物“矿化-同化”作用改变土壤中有机氮组分结构。畜禽粪便和秸秆类有机肥的C/N等性质有着明显差异，进入土壤中能够对土壤微域环境的C/N起到改善作用。低C/N下，微生物受限于碳产生生长抑制，发生无机氮的同化量也较小;高C/N下，微生物受限于氮产生生长抑制，则导致矿化氮素快速发生同化。无机氮被微生物同化，其在易矿化和难矿化有机氮库的分配比例存在差异，故而能够对有机氮组分结构造成影响。

本次研究中稻草与牛粪作为有机肥施用为土壤增加的钾、磷等元素在分量上的差异显著，而这也正是稻草或牛粪与化肥配合施用造成土壤中有机氮增加在各组分中所占比例不同的重要原因。长时间进行不同肥料施用能够有效提升未知态氮与氨基酸氮的含量，却不能影响各组中酸解性总氮占比的大小排序，不同肥料施用后各组土壤样品酸解性总氮占比排序为氨基糖氮<氨基酸氮<氨态氮<未知态氮，而这也与塿土、棕壤、黑土等多种土壤类型的相关研究结果存在显著差异。由此表明，土壤类型是影响土壤中有机氮组分变化的一个重要因素，另外相同类型土壤行多种种植制度研究中土壤中总氮组分也存在着显著差异。

参考文献

[1]田桂华.利用率以及土壤供氮特性的影响分析施用有机—无机肥料对水稻产量和氮肥[J].科技致富向导，2014（1）：51-51.

[2]徐秋桐，邱志腾，章明奎.生物质炭对不同pH 土壤中碳氮磷的转化与形态的影响[J].浙江大学学报，2014（3）：303-313.

[3]杨艳菊，王改兰，张海鹏，等.长期施用不同肥料对栗褐土有机磷组分的影响[J].土壤，2013，45（3）：426-429.

有机磷组分 篇4

关键词：石油焦,有机废气,石化行业

1 引言

近年来, 随着我国原油需求量不断增加和世界范围内原油的重质化, 使得原油精炼后渣油的产量大幅提高。延迟焦化是渣油深加工的主要工艺之一, 由于适合中国国情, 近几年在国内发展也很快[2]。石油焦是炼油工艺的副产品, 与煤炭相比, 其具有低灰分、低挥发分、高热值以及高碳含量的特性。石油焦与不同煤阶原煤的理化性质如表1所示。

石油焦中碳元素含量为90%~97%, 氢元素含量为2%~8%, 此外还含有少量的硫、氮、氯和金属等杂质。石油焦的发热量较高, 其低位发热量约为原煤的1.5~2倍, 而灰分含量则较低, 一般小于1%。石油焦的挥发分很低, 一般介于8%~12%, 与无烟煤较接近。如果将石油焦用作燃料, 则其挥发分的大小直接影响其着火性能。经1300℃高温煅烧后, 石油焦会脱除其中部分的水分和挥发分, 故又称为熟焦[3,4]。高硫石油焦售价低, 产量大, 价格一般只有低硫焦的50%~70%, 通常的方法是利用高硫石油焦作为燃料, 其比例达到50%以上。在高硫石油焦用于锅炉燃料时, 通常需要与煤混合使用, 一则降低硫含量, 二则利用煤较高的挥发分有利于燃烧[5]。

2 实验部分

通过现场调查了解天津石化百万吨乙烯炼化一体化项目中配套的以石油焦和煤作为燃料的锅炉中所用的石油焦的组分, 和该种锅炉在正常使用运行中的工况情况。实验分为两个部分:第一部分为定性实验, 实验分析燃烧废气中的有机物组分种类;第二部分为定量实验, 根据第一次实验的结果确定有机物种类, 从而准确确定该种锅炉在正常工况下燃烧后产生的废气中有机物的成分。

本方法使用固体吸附-热脱附气相色谱-质谱法进行实验室分析, 根据需要选择内径0.25、0.32、0.53 mm的30~50 m的100%的甲基聚硅氧烷毛细柱 (DB-1) 和5%苯基95%的甲基聚硅氧烷毛细柱 (DB-5) 所建立的色谱条件必须能使苯和四氯化碳达到基线分离。

3 结果与讨论

由于以石油焦和煤作为燃料的锅炉在正常工况下燃烧后产生的废气中有机物的成分目前没有相关的研究结果, 因此第一次实验分析主要是通过现场采集样品和实验室分析相结合的方式定性给出废气中有机物的情况。第一次实验连续测定的12个样品, 通过实验室分析, 以石油焦和煤作为燃料的锅炉废气中有机物的成分主要有丙酮、正己烷、乙酸乙酯、异丁醇、对间二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、苯甲醛、对二氯苯、十一烷、甲酸、1, 2-二氯乙烷、乙酸丁酯等共13种有机物质。通过第一次实验定性分析的物质组分情况, 随后又进行了第二次定量分析实验。实验过程中锅炉正常运行, 锅炉负荷大于75%。实验采样时间为每样60 min, 采样流量为1L/min, 共采集12组样品, 分析结果见表2。

第二次实验进行了以石油焦和煤作为燃料的锅炉在正常工况下燃烧后产生有机废气的定量实验, 分别对丙酮、正己烷、乙酸乙酯、异丁醇、对间二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、苯甲醛、对二氯苯、十一烷共10种物质进行了定量分析。其中, 对二氯苯的含量为27.7~50.8μg/m3, 在几种物质中含量最高;十一烷含量仅低于二氯苯, 在19.0~26.8μg/m3之间;其余几种物质的含量在0.29~5.33μg/m3, 分别为:丙酮为2.14~5.33μg/m3, 正己烷为0.55~1.40μg/m3, 乙酸乙酯为0.34~0.74μg/m3, 异丁醇为0.76~1.97μg/m3, 对间二甲苯为3.48~4.79μg/m3, 苯乙烯为1.85~4.24μg/m3, 邻二甲苯为1.42~4.08μg/m3, 苯甲醛为0.29~4.51μg/m3。

μg/m3)

通过实验测试的几种有机物如果释放到环境中均具有不同程度的危害性, 因此严格控制石油焦燃烧废气中有机污染物的含量是当前要面临的重点问题。

4 结语

通过对石油焦和煤作为燃料锅炉的燃烧废气进行有机物组分分析实验, 得到在有机废气中含有包括丙酮、正己烷、乙酸乙酯、异丁醇、对间二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、苯甲醛、对二氯苯、十一烷、甲酸、1, 2-二氯乙烷、乙酸丁酯等共13种有机物质。由于本次课题只对该种锅炉废气中的气态有机成分进行了定性分析, 而没有对废气中颗粒状的成分进行实验分析, 所以实验分析结果存在片面性, 没有涵盖出废气中所有有机成分。由于目前我国环境监测及分析方法还不能完全满足该种锅炉废气中颗粒状的有机成分分析的相关要求, 随着监测及分析方法的完善, 建议对该种锅炉废气中颗粒状的成分进行进一步分析研究。随着分析实验成果的完善, 建议今后对该种锅炉适当增加有机物的标准限值, 对该种锅炉有机物的排放加以控制。

参考文献

[1]罗艳托.石油焦市场发展趋势概述[J].石油规划设计, 2008, 19 (6) :10~11.

[2]施辉献, 谢刚, 杨猛, 等.石油焦工业应用综述[J].石油规划设计, 2012, 151 (3) :35~39.

[3]缪超, 宋爱萍.我国高硫石油焦市场现状与预测[J].石油规划设计, 2012, 23 (1) :16~22.

[4]赵子明.高硫石油焦的工业利用前景分析[J].中外能源, 2006, 11 (5) :65~68.

有机磷组分 篇5

土壤碳的数量和质量会影响土壤物理、化学和生物特征及其过程,而且是营养元素生物地球化学循环的主要组成部分[2]。在目前的研究中,自然环境变化和人类活动强度对土壤有机碳影响的方面还有很多原理尚未明确,对土壤有机碳进行分组研究,认识环境变化如何影响土壤碳组分动态、土壤各碳组分变化对土壤总有机碳( SOC) 动态的贡献,以及何种碳组分对评价土壤碳库的动态最有效等,对于认识土壤有机碳动态及固碳、揭示土壤有机碳动态机理、评价土壤的大气环境效应等都有重要意义。试验以洪泽湖湿地为研究对象,研究洪泽湖湿地不同类型土壤有机碳组分的空间分布规律及其生态环境效应,现报道如下。

1 研究区域概况

研究区位于江苏省西北部的洪泽湖,是全国第四、江苏第二大淡水湖( 地处北纬33°06' ~ 33°40'、东经118°10' ~ 118°55'之间) 。洪泽湖湿地西纳淮河,南入长江,东贯黄海,北接沂沭水系,连接着淮河中游、支流与下游河道,是淮河上中游15. 8万km2流域面积来水的承接点,属于暖温带黄淮海平原区域和北亚热带长江中下游的过渡带[3]。洪泽湖湿地的水域面积为159 7 km2,容积为30. 4亿m3,是平原地区的大型浅水湖泊型水库,也是淮安、徐州、宿迁三市九县饮用水源地的补充水源,同时还是淮河流域重要的水利枢纽及南水北调东线工程中重要的中转地,其湖区和沿湖的一些区域组成了比较完整的内陆湿地,是典型的湖泊型湿地。

2 材料与方法

2. 1 样品的采集及测定项目

选取洪泽湖西岸、南岸、东岸湿地3种样地( 分别代表河口湿地、河漫滩地、出湖湿地) ,每种样地选择3个10 m×10 m采样点,采集表层( 0 ~ 20 cm) 土壤装入无菌袋,立即带回实验室。用4分法取出适量土壤样品分成两部分,一部分鲜土过2 mm筛,放入4℃冷藏保存; 另一部分土样自然风干、磨碎、过筛。在实验室测定总有机碳、可溶性有机碳( DOC) 和微生物量碳( MBC) 等。

土壤总有机碳 采用重铬 酸钾 - 外加热法 测定[4]。土壤可溶性有机碳含量测定方法: 取20 g( 干土重) 新鲜土( 放入盛有60 mL纯化水的三角瓶中,常温下振荡浸提30 min,然后用高速离心机离心,上清液过0. 45μm滤膜。以此测定浸提液中有机碳浓度,得到可溶 性有机碳 含量。土壤微 生物量碳( MBC) 采用氯仿熏蒸 - K2SO4浸提法[5]测定。

2. 2 数据的统计分析

采用Excel 2003和SPSS 15. 0等软件对试验数据进行统计分析以及制图。

3 结果与分析

3. 1 湿地土壤总有机碳的分布特征及其生态环境效应( 见图 1)

在所研究的3种类型湿地中,河口湿地土壤总有机碳含量最高( 162 g /kg) ,分别比河漫滩地和出湖湿地高90. 6% 和149. 2% 。出现此种规律决定于河口湿地的特殊环境条件,河口湿地常年处于淹水状态,降低了土壤有机残体的分解速率,从而使得土壤有机碳大量累积。河漫滩地水位逐渐降低,在土壤微生物及水解酶的共同影响下,有机质分解程度高于河口湿地,但土壤通气状况弱于出湖湿地,因此总有机碳含量介于另外二者之间,但与出湖湿地之间差异不大。这说明河口湿地土壤有利于碳的积累,具有较强的碳汇功能,因此在缓减CO2等温室气体的排放和全球变暖方面具有重要的环境功能。

3. 2 湿地土壤可溶性有机碳的分布特征及其生态环境效应( 见图 2)

土壤可溶性有机碳主要来源于植物枯落物和土壤中的腐殖质,湿地土壤中可溶性有机碳的生成、运移与转化过 程对于碳 通量具有 重要影响[6]。从图2可以看出,洪泽湖3种天然湿地表层土壤可溶性有机碳的变化与总有机碳的变化趋势基本相同,同样表现为河口湿地 > 河漫滩地 > 出湖湿地,含量分别为1 596 mg / kg、1 018 mg / kg、726 mg / kg。这是因为河口湿地常年水淹状态加速了土壤有机碳的溶解,增加了可溶性有机碳含量。相关分析表明,3种不同类型湿地土壤可溶性有机碳含量与土壤总有机碳含量呈极显著正相关( P < 0. 01) ,所以土壤总有机碳含量对于土壤可溶性有机碳具有显著影响。河口湿地、河漫滩地、出湖湿地的可溶性有机碳、土壤总有机碳比值分别为0. 99% 、1. 20% 、1. 02% 。河口湿地土壤可溶性有机碳占总有机碳的比例最低,这有利于土壤有机碳的累积。

3. 3 湿地土壤微生物量碳的分布特征( 见图 3)

从图3可见,3种湿地土壤微生物量碳含量有极显著差异 ( P < 0. 01) ,为河口湿地 > 河漫滩地 > 出湖湿地,平均值分 别为2 066. 3 mg /kg、1 812. 3 mg / kg、1 034. 7 mg / kg,与土壤总有机碳变化趋势一致。通过相关分析可知,3种湿地土壤微生物量碳含量与土壤总有机碳含量呈极显著正相关 ( P <0. 01) 。土壤微生物量碳与土壤总有机碳的比值分别为河口湿地1. 28% 、河漫滩地2. 13% 、出湖湿地1. 59% 。土壤微生物量碳与土壤有机碳总量比例可以反映土壤生物活性有机碳库的周转率,虽然河口湿地土壤总有机碳含量显著高于河漫滩地和出湖湿地,但其周转率却低于二者,说明好氧微生物的活性受到了水淹条件的抑制。

4 结论

1) 洪泽湖3种类型湿地土壤碳组分的空间分布差异较大,其中河口湿地土壤总有机碳含量最高; 土壤可溶性有机碳、微生物量碳与土壤总有机碳存在明显的正相关关系,土壤活性有机碳与土壤总有机碳含量的空间分布规律一致,为河口湿地 > 河漫滩地 > 出湖湿地。

2) 与各活性有机碳含量相比,活性有机碳占土壤总有机碳的比例大小更能体现土壤活性碳库的情况,如可溶性有机碳与总有机碳和微生物有机碳与总有机碳的比值均为河漫滩地 > 出湖湿地 > 河口湿地。说明河口湿地生物活性有机碳的周转速度较慢,这是因为淹水条件抑制了好氧微生物的活性。

参考文献

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