不同类型土壤胡敏酸提取物环境持久性自由基特征及影响因素

土壤有机质中存在环境持久性自由基（EPFRs）,其特征（信号强度、g值和线宽）与天然有机质组分及其结构之间关联的研究还存在不足。本文采用黑龙江黑土、云南红土和山东黄土提取的胡敏酸（HAs）作为实验样品,通过电子顺磁共振波谱技术（EPR）分析测定HAs中自由基的信号特征,利用元素分析、紫外分光光度法、¹³C NMR核磁、高效液相等方法测定HAs提取物的结构、组分和分子量分布等。结果表明,HAs中EPFRs的 量（0.84×10¹⁶ ~7.42×10¹⁶ spin/g）随着分子量的增加而减少,且与HAs的芳香性有显著的正相关关系（r=0.813, p<0.01）,这归因于芳香族化合物自由电子能够部分离域形成EPFRs。EPFRs的g值（2.0034~2.0041）随芳香性的增加而减少（r=-0.752,p<0.01）,表明芳香性组分对碳中心自由基有主要的贡献。相比于其他两个地区的土壤,红土HAs中EPFRs信号最稳定,主要归因于云南土壤中Fe³⁺含量丰富,在强紫外线的辐射下更有利于形成稳定的EPFRs。     

水溶性淀粉在蒙脱土和高岭土上的吸附保护

以水溶性淀粉作为土壤非腐殖质活性组分的模型化合物,通过批量吸附实验考察两种结构不同的土壤无机矿物(高岭土和蒙脱土)对水溶性淀粉的吸附能力.通过批量高锰酸钾氧化实验探究水溶性淀粉的抗氧化特征.结果表明,高岭土对水溶性淀粉的吸附能力(KL=1.51×10-2 L/mg)高于蒙脱土(KL=0.41×10-2 L/mg),憎水性作用可能是主导吸附机理.由于水溶性淀粉分子较大,难以进入蒙脱土层间,蒙脱土较大的表面积的实际利用效率可能较低.矿物可以通过吸附作用保护水溶性淀粉免受高锰酸钾的氧化,180 min内,高岭土-水溶性淀粉体系对高锰酸钾的消耗量(1.74×10-2 mmol/L)低于蒙脱土-水溶性淀粉体系(1.92×10-2 mmol/L),且均低于无矿物体系(2.24×10-2 mmol/L),这是由于高岭土具有较高的吸附量,提供更强的保护能力.本研究为探索土壤非腐殖质活性组分在土壤固碳中的关键作用提供理论依据和数据支持.