城市土壤有机碳和黑碳的含量特征与来源分析3.PDFVIP

第 43 卷 第 2 期 土 　壤 　学 　报 Vol43 ,No2 2006 年 3 月 ACTA PEDOLOGICA SINICA 　Mar . ,2006 城市土壤有机碳和黑碳的含量特征与来源分析 何 　跃1 ,2 　张甘霖1 ,2 ( ( ) ) 1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室 中国科学院南京土壤研究所 , 南京 　210008 (2 中国科学院研究生院 ,北京 　100039) 摘 　要 　　由于城市化过程中人为活动的深刻影响 ,城市土壤的一些性质被强烈地改变 。城市土壤有机 质由于来源的多样性和受到不同程度人为活动的影响 ,其组成和分布特征表现出异质性和多样性 。本研究以 南京市为对象 ,研究了功能区之间土壤有机碳和黑碳含量的差异 。与郊区土壤相比 ,城市土壤的有机碳含量 普遍较高 。通过对有机碳组成的分析发现其中稳定的黑碳含量较郊区土壤明显偏高 ,且在不同功能区之间呈 现差异性 ,体现了人为影响过程和污染来源的差别 。同时发现路边绿化带土壤正受到来自交通环境的强烈影 响 ,其有机碳和黑碳含量与其他功能区存在显著差异 。不同功能区之间因人为影响的差异 ,土壤中黑碳含量 与有机碳含量的比值表现出明显的不同 ,可以指示黑碳的可能来源 。城市土壤环境中黑碳可能构成了总有机 碳中的很大部分 ,这与自然土壤有明显的差别 。 关键词 　　城市化 ;人类活动 ;城市土壤 ;有机碳 ;黑碳 ;污染 中图分类号 　　S1536 　　　　　文献标识码 　　A ( ) [ 16 ] 　　黑碳 Black Carbon ,BC 是生物质和化石燃料不 据联合国数据统计 , 到 2030 年全世界将约 完全燃烧的产物[ 1～4 ] ,其来源可分为 自然源和人为 有 60 %的人口居住在城市 。快速城市化过程的直接 源两种[5 ] 。自然源排放如火山爆发 、森林大火等具 [ 17 ,18 ] 后果是大量农田和森林被侵占 。土壤作为一种 有区域性和偶然性 ,而人为源排放如汽车尾气 、工业 不可再生的自然资源 ,是人类生存与发展不可缺少的 排放 、火力发电等却是长期和持续的。城市化的过 物质基础 , 也是支撑城 市发展 的空 间和生态基 程中 ,化石燃料燃烧 、垃圾焚烧等人为活动已经显著 础[ 18 ,19 ] 。城市化过程中剧烈的人类活动正急剧地改 地改变了全球碳循环 ,最直接的表现是大量温室气 变着土壤的一些物理、化学和生物学性质 ,并由此产 体 CO2 和黑碳的排放[ 1 ,4 ] 。据估算 , 黑碳每年形成 生了一类特殊的人为土壤 ———城市土壤[ 17～21] 。近年 的速度是 50 ～200Tg ( 1Tg = 1012 g) , 其 中大部分 来 , 有 关 城 市 土 壤 有 机 质 的研 究逐 渐 受 到 重 ( 80 %) 是在燃烧 中产生的[ 1 ,2 ] 。由此判断 , 全球 视[6 ,7 ,20 ,21] 。土壤有机质不仅是土壤肥力的主要指 毁林产生的净 CO2 的估计量可能偏高 2 %～18 % ; 标 ,