易氧化有機碳的測定

2022-10-05 23:42:03 字數 1778 閱讀 8776

一實驗原理:

土壤中能被333mmol·l - 1的高錳酸鉀溶液氧化的有機碳為易氧化有機碳,根據用於氧化土樣中的「易氧化碳」之後的高錳酸鉀(剩液)的濃度與對照濃度(理論上是333mmol·l - 1)之差,來分別定量不同土樣中易氧化碳消耗高錳酸鉀的摩爾質量,進而計算每個土壤中的易氧化有機碳的含量。

二儀器裝置:0.25mm篩離心機分光光度計

三實驗藥品:高錳酸鉀

配製333mmol·l - 1的高錳酸鉀溶液500ml稱取26.307gkmno4溶於500ml水中,蓋上表面皿,加熱至沸並保持微沸狀態1h,冷卻後於室溫放置2~3天後,用砂芯漏斗過濾,鋁業貯存於清潔帶塞的棕色瓶中。

四操作步驟:

①自然晾乾土壤樣品,過0.25mm篩;

②25 ℃條件下 ,取三份含有 15mg 碳的土壤樣品,裝入 100ml 塑料瓶內,加 333mmol·l - 1的高錳酸鉀溶液 25ml ,密封瓶口 ,以25r· min - 1振盪 1h。空白和土壤樣品一樣(空白樣中不包含土樣);

③振盪後的樣品以 2000r· min- 1離心5min ,然後取上清液用去離子水按 1 : 250稀釋;

④ 上述稀釋液在 565nm 的分光光度計上比色 ,其標準液的濃度範圍一定要包括1mg碳 ,根據高錳酸鉀的消耗量 ,可求出易氧化土壤樣品的含碳量(每消耗1mmol高錳酸鉀溶液相當於氧化9mg碳),然後繪製標準曲線。

五標準曲線的繪製

取6支25ml容量瓶,在每個瓶中加入0.2g的土樣樣品,然後分別加0.00,1.

00,2.00,3.00,4.

00,5.00ml高錳酸鉀標準溶液,用蒸餾水稀釋到刻度,搖勻。然後用上述操作方法對其進行處理。

以a565mm為縱座標,高錳酸鉀物質的量為橫座標,利用標準曲線查處回歸方程。

六結果計算: c消耗=c對照-c剩餘

易氧化有機碳的介紹:

土壤微生物分解有機碳的實質是酶催化的氧化反應,有機碳最終被氧化成co2釋放到大氣中.新鮮有機碳中所含成分按分解速率大小(分解從易到難)依次為:簡單醣類和氨基酸》蛋白質》纖維素》半纖維素》脂類、澱粉和蠟》木質素等[66].

微鹼性kmno4能水解和氧化簡單醣類、氨基酸、胺基/氨基糖等有機碳,土壤能被kmno4氧化的有機碳佔總有機碳的13% ~28%[67-68]. kmno4不氧化纖維素,但有機肥和作物殘茬中被kmno4氧化的碳組分含量與木質素含量呈正比[7]. loginow等[69]首先提出利用kmno4氧化模擬微生物分解中酶的氧化消解,根據有機碳對3種不同濃度kmno4 (33、167和333mmol·l-1)的氧化敏感性分成4種組分,其中3種是易氧化有機碳,總有機碳減去易氧化有機碳為惰性有機碳.

blair等[6]只採用333 mmol·l-1 kmno4將有機碳分為活性碳( labile carbon)和非活性碳(non-la-bile carbon),並發展出碳庫指數、活性指數和碳管理指數,碳管理指數可作為評價農田有機碳的存在狀況和周轉速率的敏感指標,還可進一步分析氣候、土地利用和農業措施等因素對土壤碳庫的影響.mir-sky等[70]將被氧化的有機碳稱為化學活性有機碳,據此估算不同管理措施下有機碳變化,將其作為農業可持續發展的衡量標準.vieira等[16]發現333 mmol·l-1 kmno4濃度太高,使活性碳比例偏高,無法監測熱帶土壤化學活性有機碳的變化,活性碳對不同農作系統也不敏感.

有人提議用低濃度溶液或改變反應時間或改變土樣濕度等[71-72]. weil等[72]提出採用0·02 mol·l-1 kmno4+0·1 mol·l-1cacl2溶液,其中cacl2能夠澄清提取液便於分析,它與土壤的生物性質如呼吸、微生物生物量和團聚體密切相關.與顆粒有機碳、可提取醣類或快速礦化碳等方法相比,這種改進方法操作簡單且花費少,適宜發展成常規測試在田間應用.

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