泥炭腐殖化度的测定方法研究

泥炭腐殖化度能反映沉积物中泥炭的分解程度,常被用作恢复古气候与环境的代用指标。本文对当前泥炭腐殖化度的5种测定方法:化学计算法、碱提取溶液吸光度法、经验公式法、标准曲线计算法和灰度度量法进行了系统分析和比较,重点介绍了碱提取溶液吸光度法,并依据哈尼地区的泥炭数据,对碱提取溶液吸光度法测定泥炭腐殖化度的可行性和可靠性进行了检验。     

福建仙山泥炭腐殖化度记录的1500年来气候变化

以福建北部屏南仙山泥炭剖面岩性、孢粉记录、C/N值作为参考,讨论了仙山泥炭剖面腐殖化度的气候环境意义.依据AMSMC测年数据构建年代序列,以腐殖化度为主要代用指标,将最近1500a来的气候变化划分为3个主要阶段-I:AD527-850,相当于隋唐温暖期,泥炭腐殖化度较高,指示气候温暖湿润:II:AD850-1750,腐...     

青藏高原东部边缘泥炭腐殖化度作为评价有机质含量的指标研究

通过青藏高原东部边缘四川布拖、四川红原、青海拉鸡山以及青海峨博四处泥炭剖面的腐殖化度和有机质指标研究,发现两指标在四个剖面上具有基本一致的变化趋势,相关性较高。表明全新世暖湿季风气候模式下,青藏高原东部边缘泥炭腐殖化度能够较好地反映有机质含量的多寡,可作为有机质含量变化的替代性指标。由于腐殖化度测定利用样品的碱提取液进行,消耗固体样品较少,因此在取样量少的情况下(如泥炭钻探),用腐殖化度指标研究泥炭有机质含量多寡具有推广意义。     

红原泥炭腐殖化度记录的全新世气候变化

腐殖化度作为气候代用指标首次用于我国泥炭的古气候研究 ,较好的记录了红原地区全新世的气候变化。对红原泥炭14 C测年和腐殖化度分析 ,获得了距今 12 0 0 0年较高分辨率红原地区气候变化记录 :11.815～ 10 .9kaB .P .,气候干冷 ;10 .9～ 5 .6kaB .P .,气候湿暖 ;5 .6～ 3.9kaB .P .,气候干冷 ;3.9～ 1.7kaB .P .,气候干冷、湿暖波动 ;1.7～ 0kaB .P .,气候干冷。总体而言 ,大约 5 .6kaB .P .是红原地区由早中全新世的湿暖气候向晚全新世干冷气候变化的转折点。同时 ,红原泥炭记录的降温事件在北半球具有普遍性 ,反映了青藏高原对全球气候变化的响应。     

若尔盖泥炭地溶解有机碳季节变化特征及其影响因素

DOC(溶解有机碳)是泥炭地碳循环中最活跃、最敏感的指标. 以若尔盖木里苔草(Carex muliensis)泥炭地为研究对象,分析了2012年该泥炭地DOC季节变化特征及其影响因素,旨在揭示泥炭地碳循环特征及其对全球变化的潜在响应. 结果表明:若尔盖木里苔草泥炭地孔隙水中ρ(DOC)季节变化显著(P<0.001, n=12),总体呈先升后降趋势,8月和5月分别出现最高值(42.77mg/L)和最低值(26.27mg/L). DOC复合物组成结构季节变化明显,主要表现在:在整个生长季节,DOC复合物芳香组分〔A₂₅₄/ρ(DOC),其中A₂₅₄为波长254nm处的吸光度,余同〕及有色组分相对含量〔A₄₀₀/ρ(DOC)〕逐渐增加,变化范围分别为0.02~0.05和0.002~0.007;5—7月DOC复合物腐殖化程度(E4/E6,即A₄₅₀/A₆₅₀)迅速降低,8—10月又逐渐增强. 此外,土壤层温度、地表温度及相对湿度是泥炭地孔隙水ρ(DOC)季节变化的主要影响因素,三者的R2分别为0.522、0.486和0.369,降水量则对有色组分含量和腐殖化程度的季节动态有很大贡献(R分别为0.748、-0.604),同时腐殖化程度还受到土壤层和地表温度的影响(R分别为0.744、0.722). 该研究结果有利于从DOC复合物的组成结构方面进一步了解DOC季节特征及其变化的潜在机制.      

若尔盖泥炭地溶解有机碳季节变化特征及其影响因素

DOC(溶解有机碳)是泥炭地碳循环中最活跃、最敏感的指标.以若尔盖木里苔草(Carex muliensis)泥炭地为研究对象,分析了2012年该泥炭地DOC季节变化特征及其影响因素,旨在揭示泥炭地碳循环特征及其对全球变化的潜在响应.结果表明:若尔盖木里苔草泥炭地孔隙水中ρ(DOC)季节变化显著(P0.001,n=12),总体呈先升后降趋势,8月和5月分别出现最高值(42.77 mg/L)和最低值(26.27 mg/L).DOC复合物组成结构季节变化明显,主要表现在:在整个生长季节,DOC复合物芳香组分〔A254/ρ(DOC),其中A254为波长254 nm处的吸光度,余同〕及有色组分相对含量〔A400/ρ(DOC)〕逐渐增加,变化范围分别为0.02~0.05和0.002~0.007;5—7月DOC复合物腐殖化程度(E4/E6,即A450/A650)迅速降低,8—10月又逐渐增强.此外,土壤层温度、地表温度及相对湿度是泥炭地孔隙水ρ(DOC)季节变化的主要影响因素,三者的R2分别为0.522、0.486和0.369,降水量则对有色组分含量和腐殖化程度的季节动态有很大贡献(R分别为0.748、-0.604),同时腐殖化程度还受到土壤层和地表温度的影响(R分别为0.744、0.722).该研究结果有利于从DOC复合物的组成结构方面进一步了解DOC季节特征及其变化的潜在机制.     

泥炭中胡敏酸与纤维素δ~(13)C序列初步对比

泥炭纤维素δ13C变化是反映气候干湿变化的一个重要气候代用指标,但泥炭纤维素的提取工序复杂,因泥炭胡敏酸提取方便,为了探索泥炭胡敏酸δ13C对古气候的指示意义,对金川泥炭胡敏酸δ13C与泥炭纤维素δ13C进行了对比研究,发现胡敏酸δ13C序列变化与纤维素δ13C序列变化非常相似,且胡敏酸δ13 C序列的变化更为明显,胡敏酸δ13C值对古气候的干湿变化也具有一定的指示作用,但应用时要慎重。     

全新世哈尼泥炭地碳积累速率及影响因素

本工作研究了全新世中国东北地区哈尼泥炭地的碳积累速率与气候变化的响应机制。综合多指标腐殖化度、有机碳含量、干容重和纤维素碳氧同位素重建了哈尼地区全新世气候变化历史,并且基于定年、有机碳含量和干容重得到碳积累速率数据。哈尼泥炭时间加权平均碳积累速率28.3gC/(m2·a)。B/A暖期后期温暖湿润气候有利于碳积累,出现碳积累高峰。相对寒冷的新仙女木期碳积累速率有所降低。温暖湿润早中全新世虽有高泥炭分解,但高初级生产力还是占据主导作用,出现高碳积累速率。期间有两次火山碎屑层扰动了泥炭发育,导致碳积累速率下降。高碳积累速率一直持续到4ka BP左右大暖期结束。4.0~1.6ka BP太平洋季风减弱,泥炭表面偏干,加之降温导致低初级生产力,最终导致此阶段碳积累速率显著降低。之后季风不断增强,碳积累速率也随之增加。八次IRD降温,小冰期和新仙女木降温在哈尼都是冷湿气候组合。冷湿气候虽使有机物分解降低,但更大程度的抑制了初级生产力发展,导致低碳积累速率。     

应用多元统计研究城市河流沉积物孔隙水中DOM紫外光谱特征

应用紫外-可见光吸收光谱研究白塔堡河丰水期沉积物孔隙水中水溶性有机物(DOM)的来源、结构及腐殖化程度.采集白塔堡河干流13个沉积物孔隙水样品,分析DOM紫外光谱特性,推演出9个紫外光谱指数(SUVA254、E2/E4、E4/E6、E2/E3、S275~295、S350~400、A2/A1、A3/A1和A3/A2),研究DOM的组成与结构特征,评价DOM的腐殖化水平.白塔堡河沉积物孔隙水中DOM组成、机构及腐殖化水平呈现沿农村河段向城镇与城市河段递变,农村河段DOM分子量大于城镇与城市河段的,农村河段的DOM分子的聚合度、芳化度、腐殖化水平高于城镇与城市河段的,而DOM中富里酸的含量沿农村河段向城镇与城市河段增加.A2/A1、A3/A1和A3/A2和其它6个指标呈负相关,表明DOM的腐殖化水平随着A2/A1、A3/A1和A3/A2的值增大而升高,而随着其它指标的增大而降低.A2/A1、A3/A1和A3/A2更加精确地评价DOM腐殖化水平,辨识不同采样点DOM腐殖化进程.     

应用多元统计研究蘑菇湖水体DOM紫外光谱特征

为了探究蘑菇湖水体中DOM（溶解性有机物）的组成和结构特征、识别来源及表征腐殖化程度,采用UV-Vis（紫外-可见吸收光谱）和紫外吸收光谱指数、多元统计分析方法对蘑菇湖水体DOM进行表征.结果表明:①蘑菇湖水体DOM腐殖化程度由滨湖区向深湖区递减,DOM主要以脂肪链和酯类等非极性官能团及相对分子质量较大的外源胡敏酸为主. ②皮尔逊相关性分析发现,A_{250 nm}/A_{365 nm}、A_{240 nm}/A_{420 nm}与A₃/A₂（600~700 nm与460~480 nm波段下的积分面积之比）之间呈显著正相关,A_{465 nm}/A_{665 nm}、S_R〔光谱斜率比,S_g（275~295 nm）/S_g（350~400 nm）〕、A₂/A₁（460~480 nm与260~280 nm波段下的积分面积之比）与A₃/A₁（600~700 nm与260~280 nm波段下的积分面积之比）之间也均呈显著正相关,而二者之间呈负相关,表明蘑菇湖水体中DOM的腐殖化水平与有机质的相对分子质量、芳香度以及苯环碳骨架的聚合程度等密切相关. ③CCA（canonical correspond analysis,典范对应分析）结果发现,蘑菇湖水体采样点与DOM的芳香度、腐殖化程度存在一定的相关性,与皮尔逊相关性分析结果相似.研究显示,UV-Vis、紫外吸收光谱指数、多元统计分析能够在一定程度上表征蘑菇湖水体DOM的分子量、芳香度以及腐殖化程度.      

泥炭形成过程对泥炭基质替代物研究的启示

泥炭是重要的聚碳自然资源,对全球碳积蓄具有关键作用,同时泥炭也是园艺产业最重要的种植基质。泥炭资源的稀缺性和多用性使其保护和利用一直存在争论,而借鉴泥炭形成原理指导研究适宜的处理方法用以泥炭替代物处理,不仅满足园艺生产需求,也将有助于泥炭资源合理保护。论文从泥炭自然形成过程的角度,分析泥炭形成的关键因素,以期为泥炭替代物研究提供新的思路和方法。     

泥炭预处理吸附垃圾渗滤液中的COD

通过对泥炭改性去除水中COD进行了试验研究。探讨了磷酸、硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠对COD去除效果的影响和吸附机理。结果表明,在酸、碱改性过程中,用5%的硫酸改性的泥炭去除COD的效果最佳,改性泥炭用量为每10 g/100 mL,吸附时间为60 min,pH为10的试验条件下,COD的去除率为68.5%以上,磷酸较硫酸次之,去除率为55%左右,而盐酸和硝酸较差分别为45%和38%,氢氧化钠为40%左右。并对其吸附机理进行了研究,其吸附等温线符合Freundlich型。通过扫描电镜观察泥炭表面的结构,硫酸改性后的泥炭表面结构比较粗糙,比表面积最大,与实验结果相吻合。用原子吸收法对泥炭处理前后的水样进行比较,表明泥炭对重金属也有很好的去除率。本研究为泥炭利用提供了可借鉴的思路。     

淡水沼泽湿地泥炭沉积中氮素分布特征

采用冬季采样,现场分层的方法,系统地研究了我国面积最大的淡水沼泽湿地--三江平原沼泽湿地中河床-河漫滩型泥炭地和谷底洼地型泥炭沉积中TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N的分布特征.结果表明,在不同沉积层中,NH₄⁺-N、NO₃^--N明显富集于Aso层,TN在Hil层含量最高.TN含量随着泥炭粒级的减小而明显增加,NH₄⁺-N主要分布在粒级0.149～0.074mm的泥炭机械组分中,NO₃^--N主要分布在粒级0.03～0.149mm的泥炭机械组分中.     

离线式的热化学降解技术研究Pahokee泥炭腐殖酸

离线式封闭体系下大分子的热化学降解通常在较低的温度下进行,很少讨论较高反应温度下的情况。本文以前期研究较深入的Pahokee腐殖酸作为对象进行了离线式热化学降解研究,结果表明,若反应时间相同,中等反应温度(350～400℃)下Pahokee腐殖酸的离线式热化学降解产物与较低温度(250～300℃)下的结果十分一致,在较低温度下反应时间对降解产物的分布没有明显的影响。尽管在较高的温度条件(500～600℃)下反应时间为30min时,可能导致严重的裂解与缩合反应。但是当反应时间减少至1min,可以获得与较低温度条件下类似的热化学降解产物。本文在离线方式下获得的Pahokee腐殖酸的热化学降解产物与已经报道的在线方式下得到的结果基本类似,主要差别在于离线方式下降解产物中长链脂肪酸甲脂相对含量较高并且检出了木质素芳环β-醚键降解的结构单元。因此,离线式封闭体系下的热化学降解方法可以在中等以及相对较高的温度条件下进行。这一结论有待于不同来源和结构的大分子样品的进一步证实。     

改性草本泥炭吸附水中双酚A的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵对天然草本泥炭进行改性,并进行了表面性质的表征.同时,研究了改性草本泥炭对双酚A的吸附性能.改性后草本泥炭的疏水性显著增强,有机碳含量由43.85%曾加至49.94%,其在水中的Zeta电位由-42.5 mV增加至-32.6 mV.双酚A在改性草本泥炭上的吸附符合Langmuir和Freundl...     

我国泥炭资源的储量、特征与保护利用对策

泥炭是一种经济、环境效益都十分明显的自然资源。如何科学地处理好泥炭开发、利用和保护的关系,保证社会、经济、环境可持续发展是争论颇多的课题。论文从泥炭资源过程和泥炭资源-环境-经济系统的角度,分析了我国泥炭资源的属性和特征,探讨了泥炭资源与经济、社会的相互关系,根据我国泥炭资源储量、质量与开发利用条件,提出我国应科学界定泥炭开发与保护标准,扶持和培育泥炭新兴产业,加强泥炭高新技术产品开发,提高泥炭资源的利用效率和技术附加值,降低泥炭资源消耗,走开发与保护并重的道路,促进资源开发、社会进步和环境保护协调发展。     

泥炭吸附水中Pb^2＋的研究

试验研究了泥炭对Pb^2＋的等温吸附特征,并探讨了泥炭的质量浓度,pH值,共存Cu^2＋对其吸附Pb^2＋性能的影响。结果表明：其吸附特征符合Freund lich等温吸附;泥炭对Pb^2＋及存在Cu^2＋干扰时吸附的最佳pH分别为5,6;最大吸附容量分别为59.41 mg/g,76.38 mg/g,且存在Cu^2＋干扰时,泥炭对Pb^2＋的吸附率始终较只存在Pb^2＋时大,当泥炭量为12 g时,吸附率分别为95.2%、93.5%,说明Cu^2＋的存在促进了泥炭对Pb^2＋的吸附。     

草炭强化对油田陈化油泥生物修复工程效果的影响

以草炭为生物基质,与陈化油泥按质量比1:1混合,采用现场土耕法研究草炭对陈化油泥强化生物降解的影响。经过26个月的现场试验,结果表明,草炭能显著提高陈化油泥的生物修复效果。陈化油泥中总石油烃(TPH)的降解率为38.9%;其理化性质得到显著改善,盐碱浓度显著降低(pH由8.7降至6.9,全盐量由20.3g/kg降至7.3g/kg),有机质浓度增加17.3%,有效态氮、有效态磷、有效态钾营养元素浓度显著增加;与陈化油泥自然衰减结果相比,草炭强化生物修复能提高微生物数量和生物的多样性。     

螯合剂和泥炭对苎麻吸收土壤镉的影响

通过生物盆栽试验研究了施用螯合剂(EDTA、柠檬酸)与泥炭对强化苎麻修复重金属镉污染土壤的作用.结果表明,施加泥炭能改善土壤的理化性质,增加苎麻的生物产量,泥炭单施、螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的组合措施的相对产量分别为1.23、1.13和1.41,因此泥炭和柠檬酸配施处理更有利于植物生长.就植物吸收镉能力来说,螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的配施处理能更好地促进苎麻对镉的吸收,其土壤交换态镉所占镉形态质量分数为61.6%和58.3%,具有强化植物修复的效果.螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭2种组合方式的地上部富集系数分别为1.33和1.32,大于单施(EDTA、柠檬酸和泥炭)处理1.11、1.11和1.05,具有较好的富集效应,同时螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的组合处理对土壤镉的净化率分别达到了1.13%和1.22%,而柠檬酸和泥炭配施具有较大的生物量,使植株总镉量略高于EDTA与泥炭的组合处理,因而更有利于镉污染土壤的修复.因此,利用螯合剂和泥炭的组合修复措施对强化苎麻修复镉污染土壤能取得更佳的效果.     

Peat emission control by groundwater management and soil amendments: evidence from laboratory experiments

Peat respiration that releases carbon dioxide (CO₂) to the atmosphere contributes to regional and global change. Aeration associated with soil water content levels controls emission rates, but soil amendments might mitigate respiration. The objectives of this study were to examine the effects of various water content levels and laterite application on microbial (heterotrophic) respiration in peat soil. Bulk samples of surface (0–20 cm depth) and subsurface (30–50 cm depth) layers were collected from an oil palm plantation in Riau Province, Indonesia. Peat water content was adjusted to 20, 40, 60, 80, and 100 % water filled pore space (WFPS). Laterite soil (clay containing high Al and Fe oxides) was applied to 3, 6, and 12 mg g^?1 dry weight (1.2, 2.4, and 4.8 Mg ha^?1) peat samples at 60 % and 100 % WFPS. Results showed peat respiration was notably affected by water content, but less affected by laterite application. Peat respiration increased sharply from wet (≥80 % WFPS) to moist soil (60 to 40 % WFPS), and decreased when soil dried (≤40 % WFPS). Laterite as a peat ameliorant accelerated rather than reduced peat respiration, and is therefore not a viable choice for CO₂ emissions reduction.