土壤水溶性有机物的紫外光谱特征及地域分异3.pdfVIP

第 40 卷 第 1 期 土 　壤 　学 　报 Vol 40 ,No1 2003 年 1 月 ACTA PEDOLOGICA SINICA 　Jan. ,2003 土壤水溶性有机物的紫外光谱 特征及地域分异 张甲　 　曹　军　陶　澍 (北京大学城市与环境学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室 ,北京　100871) 摘　要 　　测定了中国中东部地区 17 种土类45 个样点近表层 10 cm 土样中水溶性有机物的紫外光谱和 分子量分布特征 ,同时测定部分样品富里酸的相应特征。在此基础上比较和分析水溶性有机物与富里酸紫外 光谱特征的差异、紫外光谱特征与样品平均分子量分布的关系及其地域分异规律。结果表明土壤水溶性有机 物和富啡酸具有相似的紫外光谱特征 ;WSOC 样品紫外/ 可见光比值与其平均分子量负相关 ,而 WSOC 单位浓 度的紫外吸收值则与平均分子量正相关。研究区水溶性有机物的单位浓度紫外吸收值具有明显的自北向南 和自东向西递降的趋势 ,从根本上受制于水热条件的 WSOC 分子量分布可能是影响样品紫外特征地域分异的 主要因素。 关键词 　　土壤 ,水溶性有机物 ,紫外 ,分子量 ,地域分异 中图分类号　　O657. 32 ( ) [1 ] 土壤水溶性有机碳 WSOC 指在室温及天然 pH 条件下土壤中能溶于水相的有机组分 。研究表 明WSOC 对土壤和地表水体中微量无机和有机污染物的迁移活性[2 ,3 ] 以及天然水的卤代活性有重要影 响[4 ] 。近年来 ,随着对越来越多出现在土壤和地表水体中污染物的关注 ,有关 WSOC 特性和环境行为的 研究已成为相关领域的研究重点。土壤、地表水体及海水中天然有机物的紫外 ABS 曲线特征、单位浓度 [5] [6] 的吸收值 以及特定波长ABS 之间的比值等 对其来源和宏观结构具有指示作用。尽管紫外光谱特征 不能如核磁共振等那样明确提供样品的官能团组成 ,但它具有灵敏度高、需要的样品量少、样品不需特殊 分离等优点 ,为研究天然有机物的来源、宏观特征以及样品之间特征的差异提供了快捷和便利的方法。 紫外光谱特征多用于对腐殖酸样品的研究 ,尤其常用于浓度监测[5 ] ,而在 WSOC 的研究中应用较 少。WSOC 的分子量分布存在明显的地域分异[7 ] ,天然有机物组成和分子量分布与样品的光谱特征有 直接联系 ,因此其光谱也可能存在地域分异。本研究测定了我国中 —东部地区土壤A 层 WSOC 的紫外 光谱与分子量分布特征 , 旨在探讨WSOC 紫外光谱与分子量分布之间的关系和地域分异特性。同时比 ( ) 较部分土样 WSOC 和富啡酸 FA 的相关特征。 1 　研究方法 11 　样品采集与保存 综合考虑样点的空间分布和土壤类型的代表性 , 自1998 年 7 月下旬至 2000 年 12 月下旬 ,在中国中部 和东部地区采集了分属 17 种土类的 45 个样点表层 10 cm 的土样。采样的位置均选择在远离市区和农田 等平缓的坡地 ;采样前清除地表的枯枝落叶 ;采样时机避开降水等特殊天气过程或在降水后三天进行[8] 。 野外采集的土样用塑料袋密封 ,运回室内后立即分析或置于 4 ℃的条件保存。图 1 为采样点分布图。 12 　样品提取与测定 ( - 1) μ 将蒸馏水和土样以 2 ∶1 的比例混合后连续振荡5 h 后离心 10 min 4 000 r min ,上清液通过 0. 45 m 滤膜后作为