溶解有机碳

摘要： 湖泊碳通量研究已成为全球碳循环研究的前沿和热点问题.本研究以太湖藻型湖区(西北湖区、梅梁湾、贡湖湾、西南湖区和湖心)为研究对象,基于为期一年的连续野外观测,旨在揭示富营养化湖泊DOC变化特征及其对CH_(4)排放的影响.结果表明,太湖藻型湖区DOC质量浓度均值为4.15 mg/L,且具有显著的空间变化.受外源输送和内部蓝藻增殖影响,西北湖区和梅梁湾DOC质量浓度较高,且其DOC时间变化与流域降雨量紧密相关,尤以西北湖区最为明显(R^(2)=0.67,P<0.01).但在受外源输送影响较小的湖心区域,其DOC的时间变化主要受蓝藻生物量驱动(R^(2)=0.60,P<0.01).太湖藻型湖区CH_(4)排放均值为0.083 mmol·m^(-2)·d^(-1),不同湖区CH_(4)排放量差异明显.藻型湖区较高的蓝藻生物量显著提高了CH_(4)的排放量,且DOC含量是蓝藻影响CH_(4)产生和排放的主要因子.总体上,太湖藻型湖区DOC的累积致使其是CH_(4)排放的热点区域,但DOC对CH_(4)产生和排放的影响受湖泊内部因子和外部因子的综合调控,其潜在的控制机制还需要进一步探讨.

摘要： 为了探究光照与营养盐对海带(Saccharina japonica)幼苗释放溶解有机碳(DOC)的影响,测定了不同光强[0、83、165和250μmol photons/(m^(2)·s)]和不同营养条件下(氮加富、磷加富、氮磷加富和自然海水)海带幼苗DOC的释放速率。结果显示,自然海水条件下,海带幼苗DOC释放速率与光照呈正相关性(P<0.05),光照250μmol photons/(m^(2)·s)时达到最高,为(24.31±5.84)μmol/(g·h),约为黑暗条件的4倍左右。单一氮加富、磷加富对海带幼苗释放DOC无显著影响,其释放速率分别为(23.04±4.23)和(18.18±4.59)μmol/(g·h)。氮磷共同加富显著提升了海带幼苗DOC释放速率,其释放速率为(37.15±6.77)μmol/(g·h),约为自然海水条件下的3倍。海带幼苗释放DOC很可能同时受“溢出”与“扩散”两种调节机制影响。在寡营养条件下,“溢出”机制占主导,表现为与光照正相关,释放物质相对分子量较高;在富营养条件下,“扩散”机制占主导,表现为受氮、磷营养盐整体水平调节,释放物质相对分子量较低。

摘要： 微塑料污染已成为人们近年关注的热点环境问题之一,尤其是微塑料在多种环境因子作用下释放的单体化合物、低聚物和塑料添加剂等有毒有害成分,威胁着水环境生态系统的健康。塑料添加剂因种类繁多、成分复杂,可对水生环境及生物造成多种危害效应,成为水环境中微塑料生物毒性风险评估的主要对象。目前人们主要通过受试生物与微塑料浸出液的暴露实验,探究微塑料的潜在生物毒性效应。本文参考有关微塑料浸出液的成分检测、浸出机理、毒性效应等方面的研究论文,梳理了不同材质微塑料浸出液的来源、成分及其影响因素,比较了微塑料浸出液的检测方法,探讨了微塑料浸出液对水环境和不同营养级水生生物的影响,并对微塑料浸出液污染的防治对策和未来的研究热点进行了展望。

摘要： 文章以海带(Saccharina japonica)幼苗为实验材料,对比了其在自然海水+50%海面光强、自然海水+100%海面光强、营养盐加富海水+50%海面光强、营养盐加富海水+100%海面光强4种条件下的溶解有机碳(DOC)释放速率,以揭示光照与营养盐的协同作用对大型藻类释放DOC的影响机制。研究发现,在自然海水条件下,50%与100%海面光强照射下海带幼苗DOC释放速率分别为(11.67±3.07)和(22.65±4.58)μmol/(g·h),随着光强增加,释放DOC速率显著提升(P0.05),氧气净释放速率显著提高79.24%(P0.05)。结果表明,在寡营养条件下(自然海水),海带幼苗释放DOC速率与光照强度呈正相关,表现为“溢出”机制;在富营养条件下,海带幼苗释放DOC速率与光照强度不相关,表现为“扩散”机制。海带幼苗释放DOC同时受到“溢出”和“扩散”两种机制的调控,何种机制占主导取决于营养水平。

摘要： 溶解有机质(DOM)是水域生态系统中碳、氮、磷循环的重要组成部分,开展流域尺度上流域特征对河流DOM输出的调控机制研究,有助于加深对DOM经由河流向下游水体迁移的生物地球化学行为的认识,为改善河流及其下游水体富营养化状况和进行生态修复提供依据.选取南苕溪流域为研究对象,在其16个子流域开展近一年的采样调研,提取各子流域水温、流量、面积、平均坡度、平均高程以及5种土地利用类型〔天然林、经济林(雷竹林)、农田、城镇、水域〕面积占流域面积比例共10个流域特征变量,同时测定溶解有机碳(DOC)、溶解有机氮(DON)和溶解有机磷(DOP)浓度,分析DOM浓度的空间分布及季节动态,并结合多元分析方法,探讨流域特征对DOM浓度的影响机制.结果表明,DOC、DOP浓度呈由上游河源到下游河口递增的趋势,与流域内土地利用格局及相应的污染梯度变化一致.DON浓度受到流域内雷竹林集约经营活动的影响,就空间而言,在用地类型以雷竹林为主的子流域,DON浓度最高;就季节而言,春季DON浓度最高.夏、秋季DOP浓度小于春、冬季,此与水生生物对水中磷素吸收作用有关.主成分分析结果表明,流域地形地貌特征(土地利用类型、坡度等)对DOM浓度的影响要强于河流水文状况(流量、温度).在主成分样点得分图中,以天然林为主的子流域与其他受人为影响的子流域(经济林、农田、城镇)分开分布,表明人为活动会引起DOM浓度的增加.多元回归分析结果表明,城镇用地占比是DOM浓度的最优预测变量,虽然城镇面积小(平均面积占比约为5％)、分布散,但却是流域内DOM重要的"源".

摘要： 亚热带泥炭地在水源涵养、碳储存和生物多样性等方面有着重要的保护价值。溶解有机碳(DOC)是泥炭地中容易受到外界扰动的一部分碳,在气候变化和人类活动的双重影响下,DOC可能通过降解或横向迁移从泥炭地中流失,潜在地威胁了泥炭地的碳储存功能。然而,目前对于亚热带泥炭地DOC如何响应季节性尺度的环境变化还缺乏深入的认识。以位于北亚热带的神农架大九湖泥炭地为研究对象,开展了季节尺度的泥炭孔隙水DOC浓度和紫外-可见吸收光谱特征以及环境参数的监测。结果显示,在大九湖泥炭地中,表层0~10 cm的泥炭孔隙水DOC浓度和光谱参数具有明显的季节差异性,DOC浓度和光谱参数还表现出明显的深度差异性。相关性分析显示,DOC浓度及紫外-可见吸收光谱参数直接受控于泥炭孔隙水的电导率和氨态氮浓度,可能还间接受到泥炭地水位和孔隙水硝态氮浓度等因素的影响。以上结果表明,在亚热带季风气候条件下,季节性水位波动引起的泥炭水化学参数和营养盐的变化,可能显著改变表层泥炭DOC动态,需要重视这种季节性波动对亚热带泥炭地碳储存能力以及生态功能的影响。

摘要： 沿海水库汇聚并埋藏着大量的碳,是全球碳循环的重要区域.水体溶解有机碳(DOC)和溶解无机碳(DIC)的生物地球化学行为是水库碳循环研究的重要组成部分,对其系统生物过程和生态环境变化具有重要的影响.为了解亚热带河口区文武砂水库表层水体DOC和DIC的时空分布特征,本研究于2018年11月、2019年3月和6月分别对库区表层水进行多空间点位采样分析.结果 表明,研究期间,文武砂水库表层水体DOC和DIC浓度变化范围分别介于0.10～21.13和0.38～34.94 mg/L,其均值分别为(4.09±0.18)和(15.83±0.24) mg/L,最大值分别出现在夏季和秋季;空间分布趋势,整体表现为北库区＞南库区,且由库区周边的浅水区向库区中心的深水区域呈现出递减的趋势;浮游植物光合作用强度是影响库区DOC和DIC浓度的季节变化的重要因素,而外源污染输入强度是引起库区DOC和DIC浓度空间变化的重要因素.本文结果扩展对水库碳循环的认知,对提高水库水质也提供了有益参考.

摘要： 围绕河流湖泊的碳循环,明晰了不同水生生态系统中的颗粒有机碳(POC)、颗粒无机碳(PIC)、溶解有机碳(DOC)等各类碳组分的迁移转化过程,进而梳理了影响河流湖泊碳通量的关键因素,归纳了目前可用于水体碳组分测定的仪器和实验室技术.重点探讨了遥感技术在河湖碳循环组分反演和估算方面的应用,系统归纳了近年来利用遥感数据估算POC、DOC、有色溶解有机物(CDOM)以及叶绿素a(Chla)等河湖碳组分的相关研究进展,并进一步对目前国内外已经建立的内陆水域碳循环模型进行了全面的对比分析.研究发现,不同纬度与类型的河流湖泊碳通量和碳循环的影响因素不同,主要由当地水循环过程以及水-气交换过程决定.传统实验室测定是精确测量水体碳组分的技术手段,卫星遥感则可全方位监测河湖水体中CDOM、DOC、POC以及浮游植物等碳组分,实现大区域的水质和碳循环过程监测.河流湖泊碳循环模型可进一步分析碳组分的来源与特征,准确揭示生物地球化学循环过程,但现有模型的适用性和稳健性仍有待进一步提高.

摘要： 对比研究塔东盆地七条野外露头地质剖面发现,库鲁克塔格北区的岩性、同位素地层曲线及有机碳—无机碳同位素的相关性等均与南区及TD2井在时间上是先后对应的关系.该现象很可能指示了一个受溶解有机碳(DOC)影响的动态变化的"三分海洋模型",即寒武纪塔东古海洋可划分为浅水区同位素解耦带、化变区同位素耦合带(有机碳—无机碳梯度及耦合区带)及深水区同位素解耦带.该海洋模型允许有机碳—无机碳同位素耦合与解耦现象并存,但具体的成因机制尚需进一步研究.

摘要： 北欧和北美的研究表明,近几十年来水生生态系统中溶解有机碳(DOC)浓度不断增加.尽管关于其提高的机制还没有定论,但是一般认为其根本原因在于升温、降水变率增加和大气沉降变化等气候变化因素.本实验测试了增温对泥炭孔水组成的影响.在长达3年的研究中,通过在泥炭地上方1.24m处安装红外灯,在泥炭地下5cm处进行监测,结果发现生长季各处理的平均温度(n=5)比对照处理高1.9±0.4°C,孔水平均DOC浓度比对照高出15％(t=5.03,p=0.007).同时,在泥炭地下25cm处,生长季中各处理的孔水DOC浓度(73.4±3.2mg/L)比对照处理(63.7±2.1mg/L)高15％(t=4.69,p＜0.001).升温后的处理中,DOC分解速率是实验室内对照处理的2倍,芳香族化合物含量更低(增温后泥炭在254 nm处的吸光度降低).溶解有机氮(DON)浓度变化规律与DOC一致,每单位C中溶解的N随着温度升高而下降.以往的研究表明,在这个实验地,增温使净初级生产力增加;同时,几丁质酶和葡萄苷酶的活性增加.本实验观察到,增温条件下DOC浓度增加,可能是因为根际微生物和植物相互作用的结果.探测到增温后出现较多的含有较高双键(DBE)的含氮化合物(通过超高分辨率离子电喷雾质谱鉴定达16％),这些化合物可能是植物、微生物和酶活性在增温后的产物.随着泥炭地温度升高,相对不稳定的DOC含量升高,这可能导致地表径流中DOC浓度增加,还可能作为有效的电子供体(或者受体)源使陆地和水生环境中的CO2和CH4增加.

摘要： 选取三江平原小叶章(Calamagrostis angustifolia)沼泽湿地,研究了沼泽湿地土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及土壤活性有机碳表征指标(土壤微生物量碳MBC,微生物量氮MBN、溶解有机碳DOC)在近表土层(0～30 cm)的分布特征,及其内在相关性,探讨酶活性与土壤活性有机碳库的关系。结果表明:表层土壤的酶活性和活性有机碳表征指标含量最高,随着土壤深度增加,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及MBC、MBN、DOC均显著降低。经相关分析表明,土壤酶活性与土壤活性有机碳表征指标间呈极显著正相关关系,其中蔗糖酶与MBC、DOC相关系数最高,过氧化氢酶活性与MBN的相关系数最高。表明不同土壤酶对湿地土壤活性碳表征指标转化循环的贡献不同,土壤酶活性对土壤活性有机碳库有显著的影响,以蔗糖酶对活性有机碳库影响最为显著。

摘要： 本发明涉及一种测定水中溶解性有机碳和溶解性总氮同位素比值的方法，该方法包括如下步骤：将一个直径25mm的石英超细纤维滤膜用摄子撕成小碎粒，取1/5‑1/6放入容积为10ml的顶空瓶中；用移液枪移取5ml已过滤的水样到顶空瓶中，用移液枪移取10μl浓度约为5‑6mol/L的盐酸加入顶空瓶中，摇晃静止30min；用封口膜将顶空瓶的瓶口密封，用摄子扎几个小洞，盖上瓶盖，放置于‑20°C冰箱48h以上；取出顶空瓶，打开瓶盖，置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥成无水状态；冷冻干燥后，用摄子将顶空瓶中石英超细纤维滤膜取出，置于锡杯中并包好，用同位素质谱仪测定水样中水溶性有机碳和水溶性总氮同位素的比值。

摘要： 本发明涉及一种基于溶解氧（DO）消耗的生物可降解溶解性有机碳（BDOC）的测定方法。将乙酸钠和葡萄糖配制成BDOC标准溶液母液，经过梯度稀释制备BDOC标准溶液，将其充分曝气处理后，以一定流速流经微型测试用生物滤柱，利用溶解氧测定仪测定进水和出水的DO值，建立DO消耗标准曲线。以相同操作条件测定实际水样的DO差值，代入标准曲线的拟合方程即可求出实际水样BDOC。本发明用于测定BDOC是可行的，具有结果准确、耗时短、操作简单等优点，可实现对实际水样BDOC的现场监测。

摘要： 本发明提供一种微量水样品溶解无机碳和有机碳提取装置及使用方法，装置包括置于底部的反应器、设置在反应器侧面的连接管、设置在反应器上方的真空连接阀、设置在连接管上的储酸器，所述储酸器底部设有储酸器阀门，所述储酸器阀门通过接头Ⅱ与连接管连接，所述真空连接阀出口端通过接头Ⅰ与反应器连接，所述真空连接阀进口端上设有硅胶塞，所述硅胶塞上插设有细针和真空管，所述真空管连接有真空泵。本发明针对体积较少的珍贵样品进行溶解无机碳和有机碳提取，采用密闭性好的接头，避免反应过程中渗气造成微量样品污染，同时缩小反应器体积，减少漏气可能，在真空连接处增加细针，可以有效控制进入真空系统的水量，结构简单，方便取样和节约时间。

摘要： 本发明公开了一种土壤中溶解性有机质的提取分离方法及其提取分离的溶解性有机质；该方法包括(1)溶解分离：将采集的土壤依次进行无机酸溶解、震荡、离心、过滤后收集滤液；(2)吸附除盐：将步骤(1)所得滤液采用固相萃取的方法进行吸附再洗脱滤液中的溶解性有机质，收集洗脱液；(3)浓缩富集：将步骤(2)所得洗脱液进行浓缩富集，浓缩后样品用甲醇水溶液溶解，得到提取后样品即为高纯度无盐分的DOM样品。本发明以无机酸为溶剂，分别通过溶解分离、吸附除盐、浓缩富集三个步骤，能高效的提取土壤中溶解性有机质，其提取方法简单，提取效率高，可获得溶解度较低的脂环芳烃及多种不同种类的DOM分子。

摘要： 本发明公开了一种同时检测污水中溶解性有机氮和溶解性有机磷的方法，包括以下步骤：(1)水样预过滤：将待测水样经滤膜过滤，去除待测水样中的固体颗粒，得到水样A；(2)对水样A通过电渗析设备施加直流电压进行电渗析预处理，取淡水室的出水为水样B；(3)向水样B中加入氢氧化钠和过硫酸钾的混合液，进行消解处理，得到水样C；(4)采用离子色谱法同时检测水样C中的硝酸根和磷酸根的浓度，其数值即分别为溶解性有机氮和溶解性有机磷的浓度。本发明解决了现有检测技术不能同时检测溶解性有机氮和溶解性有机磷的问题。

摘要： 本发明提供了有机溶解制浆的方法，其中在50－210°C下在溶剂中加热固体木素纤维素原料以得到占原料中所存在的纤维素的至少50wt％的固体纤维素部分和液体部分，其中所述溶剂包括至少10wt％的符合通式(1)的化合物，其中R1－R6各自独立地代表氢原子或与内酯基团的碳原子连接的有机基团。本发明还提供符合通式(1)的化合物在用于有机溶解制浆的溶剂中的用途。

摘要： 本发明公开了一种具有广谱溶解氧和有机碳耐受性的脱氮菌剂及其应用。所述的菌剂包括解淀粉芽孢杆菌yel14和粪产碱菌CHO6。菌株yel14兼具异养氨氧化功能和好氧反硝化功能，菌株CHO6在厌氧和好氧条件下均具有反硝化功能。与菌株yel14和CHO6单独接种于垃圾渗滤液的验证结果相比，复配菌群CHO6‑yel14具有更强的脱氮功能。将上述菌剂投入到含有硝态氮、亚硝态氮和氨氮的废水中，混合均匀，即具有高效脱除总氮的效果。本发明所述的由菌株yel14和CHO6所研制的菌剂，在有氧和无氧条件下实现受污染水体中NH4+—NO3‑—NO2‑—N2的全过程脱氮，具有操作简单、成本低廉、环境友好的特点。

摘要： 本实用新型提供一种微量水样品溶解无机碳和有机碳提取装置，包括置于底部的反应器、设置在反应器侧面的连接管、设置在反应器上方的真空连接阀、设置在连接管上的储酸器，所述储酸器的底部设有储酸器阀门，所述储酸器阀门通过接头Ⅱ与连接管连接，所述真空连接阀的出口端通过接头Ⅰ与反应器连接，所述真空连接阀的进口端上设有硅胶塞，所述硅胶塞上插设有细针和真空管，所述真空管连接有真空泵。本实用新型针对体积较少的珍贵样品进行溶解无机碳和有机碳提取，采用密闭性好的接头，避免反应过程中渗气造成微量样品污染，同时缩小反应器体积，减少漏气可能，在真空连接处增加细针，可以有效控制进入真空系统的水量，结构简单，方便取样和节约时间。

摘要： 一种TOC‑IRMS联用技术测定水中溶解有机碳同位素方法，包括以下步骤：样品经滤膜过滤；对水样进行酸化pH＜2；超声震荡后，室温静置三天；通入氧气去除溶解CO2和挥发性有机碳；水样直接注入高温氧化管，溶解有机碳高温氧化为CO2；CO2在80ml/L载气吹扫下，经除水、净化、富集和分离；通入IRMS测定水样中溶解有机碳同位素δ13CDOC。用于不同浓度的咖啡因、葡萄糖、邻苯二甲酸、乙酸钾和腐殖酸钠DOC标准溶液的测试，碳转化率在90.00％～114.33％之间，δ13C值标准偏差在0.01‰～0.57‰之间，δ13C值的测量值与参考值一致，表明本方法可以准确测试水样中溶解有机碳同位素组成。

摘要： 本实用新型涉及试验装置领域，尤其涉及高速高效的溶解无机碳和溶解有机碳共测装置。包含样品罐，所述样品罐连接反应容器，所述反应容器连接冷却装置，所述冷却装置包含内置的水冷系统，所述冷却装置封闭并且伸出管道连接二氧化碳真空收集系统。将溶解无机碳和溶解有机碳的提取综合为一套装置。装置体积减小，所需样品量减少，操作更加简便，快捷。将密封好的样品采用负压技术直接过滤到反应器中，整个过滤过程都在真空下进行，通过调节真空的大小，控制负压大小，可以提高过滤的速度。避免水样接触大气，保障溶解无机碳的提取快速、安全、流畅的进行，采用光催化氧化技术处理有机碳，完成一个样品所需时间为2个小时，操作简便，节约时间。